CN101873009A - 家庭智能用电监控系统 - Google Patents

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罗宇浩
凌志敏
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Altenergy Power System Inc
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    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/242Home appliances

Abstract

本发明公开了家庭智能用电监控系统,提供能源网络进行电能使用的监测、控制及允许用户共享信息和经验,监测用电设备,让用户了解他们的用电情况,智能化的控制电器,实现节能用电和减少电费。其技术方案为:系统包括:多个分布式测控装置,位于家用电气装置内,用于监测家用电气装置的电流、电压数据,并存储和发送,及根据接收到的命令控制家用电气装置的功耗和开关状态;集中监控装置,通过通信网络和分布式测控装置通信,从中接收监测到的电流、电压数据,发送命令至对应的分布式测控装置,并通过用户界面将数据的分析结果显示给用户;管理系统,与集中监控装置交互,对数据进行分析和处理。

Description

家庭智能用电监控系统
技术领域
本发明涉及用电监控系统,尤其涉及兼具测试电器的用电数据、控制电器的用电情况以及共享用电数据和经验的家庭智能用电监控系统。
背景技术
现代社会电器的使用非常广泛,电器种类繁多,用电量也大大增加。用户需要一个解决方案能够知道电器的详细用电量,从而设法降低用电。
由于电器的大量使用,电力的质量受到影响,有较大的波动,有时甚至会损坏电器。用户需要一个解决方案能够即时地监测电力的质量,需要时发出警报,甚至断电保护。
一般而言,电费规定一个用电定量标准,超出这个标准则电费增加。用户需要一个解决方案可以帮助控制用电量。
用户需要一个解决方案能够对同样的电器消费,使用最低的电费,也就是提高消费效率。
电器的退化与故障会造成用电量的增加,产生很大的用电浪费。用户需要对单个电器用电的即时监控,并存储长期的数据,提供电器的运行状况,指导及时的日常维护和维修。
电器的使用设置、方法、时间也会影响用电量或电费。如空调的温度设置可以优化来节省用电。用户需要一个系统提供详细的用电量及电费情况,指导优化电器的使用。
电器种类繁多,终身费用包括购买价格和使用电费。用户需要一个系统分析电器终身费用,指导电器选购。
电力系统电力监测(电表)显示电表覆盖范围的总用电,通常是家庭为单位。用户有需要了解这个单位内分区域的用电量。
更广泛地说,目前没有存在系统使消费者能够更有效地监测、了解,和控制他们在家庭或企业的个人能源使用量。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供了一种家庭智能用电监控系统,能够提供一个能源网络进行家庭或商业的电能使用的监测、控制以及允许用户共享信息和经验,能够更精确地监测家庭或商业的用电设备,让用户更有效地了解他们的用电情况,能够智能化的控制电器,实现节能用电和减少电费。
本发明的技术方案为:本发明揭示了一种家庭智能用电监控系统,包括:
多个分布式测控装置,位于家用电气装置内,用于监测家用电气装置的电流、电压数据,将监测到电流、电压数据进行存储和发送,以及根据接收到的命令控制家用电气装置的功耗和开关状态;
集中监控装置,通过通信网络和该多个分布式测控装置建立通信连接,从该多个分布式测控装置中接收监测到的电流、电压数据,发送用于控制家用电气装置的命令至对应的分布式测控装置,并通过用户界面将对数据的分析结果显示给用户;
管理系统,与该集中监控装置建立数据交互,对监测到的电流、电压数据进行分析和处理。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该多个分布式测控装置中的每一个均包括:
探测器,以电压互感器和电流传感器的实现方式监测家用电气装置的电压和电流;
处理器,连接该探测器,对监测到的电压和电流的数据进行数据处理;
存储器,连接该处理器,存储该探测器监测到的家用电气装置的电压和电流的数据;
通信模块,连接该处理器,使分布式测控装置自身和该集中监控装置建立通信连接,用于发送监测到的数据以及从外部接收命令;
开关模块,连接该处理器,根据该通信模块接收到的命令或者预设在该处理器内的命令来控制家用电气装置的功耗和开关状态。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该多个分布式测控装置中的每一个还包括:
位置传感器,定位分布式测控装置自身所处的位置。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该多个分布式测控装置中的每一个还包括:
设备识别传感器,识别分布式测量装置自身所连接的家用电气装置。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该集中监控装置进一步包括:
电力线通信模块,用于与该多个分布式测控装置一起构成电力线通信网络;
网络连接模块,用于远程计算机或者移动设备建立数据连接;
计算机连接模块,用于和本地计算机建立数据连接;
显示器,用于显示用户界面以将数据的分析结果显示给用户。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该管理系统安装在该集中监控装置内、或安装在该集中监控装置本地连接的本地计算机上、或安装在该集中监控装置远程连接的计算机或移动设备上。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该管理系统进一步包括:
设备控制模块,用于根据某一分布式测控装置监测到的电压和电流数据产生控制命令并通过集中监控装置发送给对应的分布式测控装置;
能源网络建立模块,用于根据该多个分布式测控装置提供的由该位置传感器检测到的位置信息、由该设备识别传感器识别出的装置信息、以及由该探测器监测到的电压和电流数据建立能源网络,该能源网络提供各个家用电气装置的位置、型号和用电情况的信息;
设备分组模块,根据预设的分组条件对能源网络中的各个家用电气装置进行分组;
数据分析报告模块,根据预设的分析条件对各个家用电气装置的用电情况进行分析处理,并根据分析处理的结果形成数据报告。
根据本发明的家庭智能用电监控系统的一实施例,该管理系统还包括:
移动通信模块,与移动通信网络互连;
在线分析模块,通过互联网上的网站实现对数据的在线分析;
数据共享模块,以互联网上的社区、网站或论坛为平台,实现数据共享。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明的系统由多个分布式测控装置、集中监控装置和管理系统组成,分布式测控装置位于家用电器内,用于监测电器的电流、电压等数据,将监测到的这些数据进行存储和发送。集中监控装置从这些分布式测控装置中获取监测到的电流、电压数据,将用于控制家用电器的命令发送至对应的分布式测控装置。管理系统负责和集中监控装置的数据交互,对监测到的电流、电压数据进行分析和处理,将分析处理的结果通过集中监控装置提供的用户界面显示给用户。对比现有技术,本发明以用户为管理中心,监测能源的使用,让用户提高能源消费行为和习惯以提高能源使用效率,让用户与其他用户比较节约能源和保护,不仅有效管理资源,而且还允许信息共享和利用。
附图说明
图1是本发明的家庭智能用电监控系统的实施例的原理图。
图2是图1实施例中的分布式测控装置的实施例的原理图。
图3是图1实施例中的集中监控装置的实施例的原理图。
图4是图1实施例中的管理系统的实施例的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1示出了本发明的家庭智能用电监控系统的实施例的原理。请参见图1,本实施例的家庭智能用电监控系统包括:多个分布式测控装置1、集中监控装置2以及管理系统3。
分布式测控装置1可以进行测量和监测,监测到的数据可以存储起来,也可以发送到控制装置或者数据网络设备,还可以接收集中监控装置2的命令,控制电力的消耗。从功能上讲,分布式测控装置1主要包括以下的模块:电力测试模块、数据存储模块和电力线通信模块。电力测试模块会测试电压、电流等参数。数据存储模块可将这些测得的参数存储起来。电力线通信模块通过本装置、电插座及电力线进行数据双向传输。当通信信号弱或质量差时,各个电力计量装置还可作为通信中继将数据进行转送。
分布式测控装置1位于普通的家用电气装置内,比如插口、开关、调光器、电源板、恒温器、灯泡插座和任何其他有关的设备。分布式测控装置1可以是钳式电流传感器,也可以是安装在断电器箱上的电流传感器,也可以嵌入电器、设备、开关、插座等。
从结构上来说,分布式测控装置1是如图2所示的结构,包括处理器10、探测器11、存储器12、通信模块13以及开关模块14。探测器11可以通过电压互感器和电流传感器监测到电压和电流,然后通过模数转换电路对信号进行转换。处理器10可能包括电路、传统处理器、寄存器、计算器、算法、子程序或任何分析或其他操纵数据的方法。处理器10连接到探测器11,对监测到的电压和电流的数据进行数据处理。存储器12连接处理器10,用于存储探测器11监测到的家用电气装置的电压和电流的数据。存储器12可以包括任何类型的存储设备,如随机存取存储器、只读存储器、闪存芯片、处理器计算器、缓存、硬盘、可读或可写的光盘或磁带存储器、电容器、或其他类型的设备。通信模块13连接处理器10,使分布式测控装置自身和集中监控装置2建立通信连接,用于向集中监控装置2发送监测到的数据以及从集中监控装置2接收外部命令。通信模块13可以是通信类总线、网络连接或其他提供通信的组件或设备。开关模块14连接处理器10,根据通信模块13接收到的命令来控制家用电气装置的功耗和开关状态,也可以根据预设在处理器10内的命令来控制家用电气装置的功耗和开关状态。开关模块14可能是继电器、可控硅、晶体管、半导体或其他成份。开关模块14的行为可能响应通过网络接收到的命令或者预定义在电路中的命令。预定义的条件可能已经在安装之前存储在内部,也可能在安装后写入内部储存。预定义条件包括分布式测控装置中的传感器测到的浪涌或尖峰,新的电器被插入时,某一电器进入待机模式,或某一电器被移除。在电源出口、开关、电源插座或其他电源供应器中有多个独立的电路时,每一个电路都可以被视为一个单独网络上的寻址测控装置,可以独立控制,可以个别映射和确定,并可以检测是否被个别设备插入、是否开启或关闭,是在主动模式还是待机模式,或任何其他状态的信息,如降低功耗模式。各个组成部分可以直接连接,也可以间接地通过附加组件或配线系统联系。这些间接连接可能会通过其他线路、晶体管、电容器、网络、更多的测控装置或干预设备、计算机、智能开关或连接系统、电力网络或电网、电力线路、无线协议或技术,或任何其他方式造成两个组件进行通信。
分布式测控装置1用来确定何时开关电源、何时改变功率水平。分布式测控装置1会收到这些命令,存储在内部的可读存储器中,例如缓存或其他存储介质。分布式测控装置1检查是否有接收到任何命令,如果改变开关状态的命令已被发送到分布式测控装置1,则分布式测控装置1更改开关电路的状态。在检查完命令或调整开关状态后,系统会根据测量到的电流和电压来检查是否已经完成正确的开关状态。分布式测控装置1将收集到的数据进行存储或者内部分析,或传送到网络连接的设备并做进一步的分析。例如,当一个分布式测控装置由用户或系统命令重置,或检测到一个新的设备插入,或感觉到活动连接的设备,测控装置会最初发送一个短时期的连续数据,然后发送数据随着时间的推移减少。这种变化间隔的长度可能会是线性、非线性、指数或其他的方式。
分布式测控装置1可以嵌入在一台设备或其他设备中,能够控制设备的功耗和开关状态,并可以通过网络传输数据和控制信号。分布式测控装置1除了电流和电压的传感器外还可以包括例如温度传感器等其他类型的传感器。分布式测控装置1除了安装在普通家用电气装置中之外,还可以在家庭能源网络上安装,用于监控自己的功耗并报告给信息网络和用户。
分布式测控装置1可以是带测控电路的智能插座板。测控装置可插入标准插座,提供了一个或多个插口。智能插座板可包括:插座主体、测试模块、控制模块、通信模块。在有多个插口的情况下,每个插口可被单独监测或开关,也可以有按钮允许用户进行临时手动操作。按钮可能被替换为一个开关、调光器或其他控制装置。该插孔可以被配置为没有插头插入时自动关掉电源。分布式测控装置1还可以是智能灯头、温控器、太阳能发电电池存储器或空气质量监测器等。
在较佳的实现方式下,本实施例的分布式测控装置还包括位置传感器和设备识别传感器。位置传感器可以根据全球定位系统GPS技术或无线信号的三角电力线网络或其他基于网络的定位技术测得分布式测控装置自身所处的位置并将这一位置信息连同其他数据一起传输至网络系统。
本实施例的分布式测控装置还包括设备识别传感器,设备识别传感器依据射频识别技术(RFID)或者其他电子标签技术,可以手动或自动配对配置文件和设备。分布式测控装置通过设备识别传感器识别出所连接的设备的型号或编号,连同其他信息一起传输至网络系统。当然,分布式测量装置还可以配置使用条形码,手动或扫描输入系统以识别装置。
集中监控装置2通过通信网络和这些分布式测控装置1建立通信连接,一方面从这些分布式测控装置1中接收监测到的电流和电压数据,并通过用户界面将数据的分析结果显示给用户,另一方面将用于控制家用电气装置的命令发送至对应的分布式测控装置。集中监控装置2连接到计算机就可以使用安装在计算机上的监控软件,或是使用基于网络的监控软件或系统。
集中监控装置2的内部结构如图3所示,包括电力线通信模块20、网络连接模块22、计算机连接模块24和显示器26。电力线通信模块20实现了集中监控装置2与一个或多个分布式测控装置一起构成电力线通信网络,从这些分布式测控装置中获得数据以及向分布式测控装置发送控制指令。计算机连接模块24提供与计算机连接的接口,可以用于将数据传送至计算机,或者利用计算机进行控制。网络连接模块22提供与网络相连的接口,这里的网络可以是互联网,通过有线(如Ethernet)或无线(WiFi、Zigbee)的方式连接到互联网,网络也可以是移动通信网,如GPRS等。安装在集中监控装置2上的显示器26用于显示用户界面,这个用户界面主要是将数据的分析结果显示给用户。
集中监控装置2与多个分布式测控装置1互联组成网络,分布式测控装置中的一部分作为终端,另一部分作为中继器。分布式测控装置和集中监控装置2的关系可以视为客户端和服务器的关系。当集中监控装置2应用在无线局域网络中时,分布式测控装置和外部的计算机通常以网络接口或适配器连接到无线局域网络中。当集中监控装置2应用在广域网络环境中时,外部的计算机和分布式测控装置通常包括一个调制解调器或其他通信机制。调制解调器可以设置在设备的内部或外部。
集中监控装置2发送数据到服务器,这个数据可以是从分布式测控装置1来的原始数据,或经加工或处理到服务器上的可读格式(如XML)。集中监控装置2也可以转交有关其配置信息,使网上服务可以反映用户自定义的习惯界面。集中监控装置2也可以从互联网传入数据,包括传入邮件、请求最新数据、远程控制命令、软件升级或用户信息等。
集中监控装置2可以是一个有显示器的单个设备,也可以分为一个独立的分布式测控装置和一个显示设备。集中监控装置2也可以包含传感器,如温度传感器(热电偶或热敏电阻)、感应器、无线信号探测器、RFID技术传感器、条形码或磁卡传感器、生物传感器或任何其他已知的传感器。集中监控装置2可与用户的自动化设备通信,包括LED显示、声音、闪光、显示器和其他类型的指示。
管理系统3与集中监控装置2进行数据交互,对监测到的电流和电压的数据进行分析处理。管理系统3可以安装在集中监控装置2内,也可以安装在集中监控装置2连接的本地计算机上,还可以安装在集中监控装置2远程连接的计算机或移动设备上。
在管理系统3中提供图形化工具和数据报告,图形化的用户界面会提示用户与房屋有关信息的要求(即窗户的数量和类型、屋顶的类型以及它们的方向等),以估计热损失或热负荷。管理系统3会提供表格输入数据,以便提供一个评估改善标准和量化的工具,也可以集成诸如温度、风力、或光探测器及其他的传感器,以提供更丰富的数据显示和分析。
管理系统3的自动化功能包括:控制网络中的分布式测控装置,建立能源网络,将电器设备分组,选择生活方式,控制数据,选配系统,控制时间表,与移动通信设备连接,数据共享和社区功能。
管理系统3的原理如图4所示,包括:设备控制模块30、能源网络建立模块31、设备分组模块32、数据分析报告模块33、移动通信模块34、在线分析模块35、数据共享模块36。
设备控制模块30用于根据某一分布式测控装置监测到的电压和电流数据产生控制命令,并通过集中监控装置2发送给对应的分布式测控装置。设备控制模块30通过集中监控装置2引发任何可能进入省电模式的设备,还允许集中监控装置限制某些设备的电量,例如集中监控装置可要求一台电脑进入休眠模式或低功耗模式。
在电力价格随使用时间有很大差异的市场上,集中监控装置可以控制某些电器运行在低电价时段,但可以保持同样的使用效果,如热水器、取暖器、空调或冰箱等。
用户可以定义配置文件的时间表,时间表文件可以为家用电器定义开关或其他功率调节。自动化控制功能也可以用于被动建筑系统,改善或提高其性能,例如包括:控制太阳能热水器的加水,控制窗户和通风系统的开关,控制百叶窗的角度等。
系统收集的数据也可以用于集中监控装置或其他连接设备,分析使用模式,以改善开关控制时间表或其设备。例如,一旦系统在一个设备上建立循环模式,该系统可以使用该模式的时间表。在一台没有预先设立计划文件的设备上,系统可以自动生成一个计划文件并自动激活或提示用户去激活。当检测设备或设备不使用时,系统会自动关闭电源。如果可以预测用户事件的发生,系统便可以计算出最佳的时间表。
管理系统可以使用记录的信息确定设备的工作模式,如运行、待机或关机状态。系统可以根据设备的工作模式选择对设备数据的分析方式。系统可能会定期调查连接的设备,直接地或通过一个测控装置,确定设备的状态是否发生变化。系统会继续改善,修改自己,适应性的根据使用习惯实行智能管理。
这个系统也可以控制有电池的并网太阳能电池系统,可显示该光伏系统的产量,电池的充电和耗电,以及电网使用电力的情况。系统还考虑其他因素来进行控制,如电力价格、对电网的负荷、服务中断是否快要发生。
系统也可汇总其他家庭的能源网络用户数据和有关电网的条件,如实时电力时间成本以及对电网的总负荷。此信息可以指导用户用最偏移的时间使用某些设备,或提醒用户电网条件可能会导致电力服务中断。
管理系统可以控制一个组,比如同时激活或禁用组里的所有用具和设备,如空调系统设置、照明设置等,每个房间或区域可遵循一定的个人需求的个性化的舒适区域。用户可以选择保持最佳的舒适度或是减少能源的使用,例如,系统会调节恒温设置,调整和/或启用/禁用气候控制子系统。管理系统可以自动安排电器、设备或小组的时间,还可以提示用户调整自己的行为,以更好地节约能源。
能源网络建立模块31用于根据多个分布式测控装置提供的由位置传感器检测到的位置信息、由设备识别传感器识别出的装置信息以及由探测器监测到的电压和电流数据来建立能源网络,能源网络提供各个家用电气装置的位置、型号和用电情况的信息。
能源网络可以由多种不同的方式建立,例如各个测控装置可以使用插件配置工具直接插入远程控制或遥控器。插件工具可以被插入到每个测控装置进行配置。这个插件工具可以以电子握手或以其他连接方式来连接测控装置,并确定连接到的测控装置的类型。工具插件也可以选择确定的设备类别,连接到测控装置或其他设备的识别信息(如版本号、序列号或其他公认或当地独特的信息)。插件的工具也可以有显示,用户可以选择在屏幕上的选项,或输入新的信息。插件工具可以预先配置,用户可以手动记录或配置连接到家庭能源网络的测控装置。测控装置可以有名称或其他代码来表明这些插件工具。这些识别标记,可能对给定的安装是唯一的,但不绝对独特,在一定的安装下可能会使用一个全系统识别代码。这些识别代码也可以是绝对独特的,用户可以将各测控装置的识别数据输入系统中。
测控装置可以在安装前进行标记,安装向导会提示用户选择特定的测控庄子(基于类型或特定测控装置的识别信息),并决定将在哪里被安装。测控装置配置条形码或RFID技术作为识别标志。
在系统安装过程中,测控装置可确认网络连接和注册,监测状态,或其他测控装置或网络的状态。与用户沟通的可能方法包括:闪烁多种颜色的LED、从设备产生声音、点击次数、显示器、电子油墨或其他显示技术。
当工具或设备连接到一个测控装置时,检测方法可以包括但不限于:
(1)在插口处设置机械或光学装置,探知电器的插入。
(2)通过一个电路检测新的阻力存在或阻抗上线。
(3)测控装置发送网络消息到集中监控装置,宣布新的设备的存在,新的设备得以确立并在系统内分类。
(4)手工输入设备的数据。
(5)测控装置之间的出口和电器可以用来识别特定的设备。
(6)测控装置之间的出口检测装置和一个额外附到电器的设备,如条形码、电子标签等,可用于识别特定的设备。
(7)系统也可以分析设备用电的时间模式、特征来猜测它的类型,系统从远程服务器接收启发式或其他身份估计数据,如供应商可以上传电器的用电特征的信息到服务器,并通过各种服务器能源网络系统确定具体连接的设备模型,用电特征可以包括设备启动消耗功率、正常使用消耗功率、待机状态消耗功率、一天设备通常使用时间等。
设备分组模块32根据预设的分组条件对能源网络中的各个家用电气装置进行分组。装置可以按照功能、物理位置、或其他的标准分成不同类型的小组。设备分组模块32可以通过使用标记来创建类型,标签有一定的关键字或分配给相关条款设备,从而说明该设备,使该设备与其他设备组合。标签可能会有从预定义的选择列表或由用户手动添加。标签也可以由用户社区添加到预定义列表或各种设备中。设备可以有多个指定的标记,以便该设备可能属于任何在同一时间组的数目,并进行相应的控制和监控。所谓的类型可以包括以下的例子:只是监测,不能控制的;可以开关的;可以调节功率的;可以通过时间控制的;有温度控制的;可以将房间命名,标签用来指明电器的房间名。例如,用户可以创建一个“媒体中心”,包括电视、数字录像机、DVD播放机、游戏机和立体声系统,一般应全部作为一个开启单位媒体中心使用,当媒体中心不使用时,该组可能会关闭以节省电力。
数据分析报告模块33根据预设的分析条件对各个家用电气装置的用电情况进行分析处理,并根据分析处理的结果形成数据报告。监控器、移动设备或网络界面可以存储实时数据,以提供各种数据给可视化用户图形界面。在各个方面,这些可视化可能包括但不限于:电量、个人用具和设备、群体电器和设备、整个家庭/办公室、来自电网外的电源(如太阳能和风能等)。
数据分析报告模块33可以显示实时或历史数据,实时数据可能会显示在当前负载上,历史数据可以按小时、一天、一周、一个月、一年或任何用户定义的间隔来显示。时间间隔可以在图形用户界面中选择、或直接输入。历史数据可以显示在平均每天或平均每月。历史数据可以显示成一个数据条、数字文本(如图表)、或通过自定义的图形来表示。数据可以直接测量获得,如电压、电流、功率、功率因子等,也可以是经转换的,如用电量(千瓦时)、电费(价格/千瓦时)、释放的二氧化碳、燃烧的煤炭等。
系统设立家庭能源网络的参考能耗,通过与参考能耗的对比提出节省成本的建议。数据也进行过滤和排序,显示最大和最小,并借鉴团体或个人的装置的平均功率,观察使用模式,识别用户调整自身行为的机会,以节省能源。这可能包括:观察到浪费或低效的电器,提出警告。系统可以查明基于外部数据(如能源价格)或观察其他用户的行为。系统提示用户核准或修改建议,调度自动化变更。
移动通信模块34负责与移动通信网络互连,包括:传送信息到移动电话,接收来自移动电话的指令,打电话到自动化呼叫中心,应用在移动设备的网页浏览器上或其他移动设备平台上的应用程序。
用户可使用系统的移动通信监测或远程控制系统的全部或一子集的功能,或通知用户系统的时间变化。监测和远程控制系统可能包括开关设备、温控控制系统、使用权控制、接收电器和设备消费信息、接收电力公司信息,如电力价格、服务中断、或电网负荷等。
在线分析工具35通过互联网上的网站实现对数据的在线分析。其中一个工具是数据显示和分析,另一个工具是数据汇总,以和其他数据进行比较,例如本社区的平均值、城市的平均数和全国平均水平等。
线上工具可应用于一个指标,例如一个客户可能比较他们的电视与全国平均水平的耗电情况。用户可以定义他们系统的一些细节,例如用户可以选择他们的电器的具体品牌和型号等。在线分析也可以用于识别趋势,如平均电力消费结构的变化、客户行为的变化、安装节能产品后用户的收益等。
在线分析工具35可以被用来模拟某些改变对用户的能源消耗的影响,例如使用获得的空调有关数据,如温度设定点、占空比、功耗、品牌和型号,可以计算使用另一型号可能节省的电费。
数据共享模块36以互联网上的社区、网站或论坛为平台,实现数据共享。用户可以比较类似的房子、类似的用户的功耗记录,用户可能会被告知,他们的一个或更多的设备效率低下,推荐赞助商提供的更有效的替代品。用户可以发布在线产品评论,获取和发布自己的数据来证明一台设备电器的性能。
系统可以收集个人用户在网上分享的资料,直接或处理后发送或出售给其他用户、或家电制造商/销售商,或公用事业公司等。例如,个人用户的能源使用数据可提供在浏览网页或网上购物中,显示可节省的能源。例如,节省的数据可以提供给公用事业公司或供应商,并可用于提供补贴。例如,该系统可以通知用户,他们的消费比同类其他用户高,并推荐耗能检查服务。
综上,本发明的家庭智能用电监控系统有如下的优点:
1、本发明提供各电器的详细的、长期的用电量,使用户根据数据设法降低用电量。
2、本发明提供电力质量的数据,包括电压,频率等,对超出预设值的情况发出警报。
3、本发明帮助用户将用电量控制在标准下,节约电费。
4、本发明监控长期耗电功率,提供电器的运行状况的退化或故障,并指导及时的日常维护和维修。
5、本发明提供用电的数据分析,帮助用户优化电器的设置、使用方法、和使用时间来节省电费。
6、本发明提供电器用电费用与购买费用结合的终身费用分析,指导电器的选购。
7、本发明提供分区域的用电量,而不仅是电表显示的总用电量。
8、本发明可提供供电的时间控制,使电器的使用智能化。
9、本发明在当用电功耗太高时,可对电器进行断电保护。
10、本发明提供用户为管理中心的系统,监测能源的使用和理解,让用户提高能源消费行为和习惯以提高能源效率。让用户与其他用户比较节约能源和保护,不仅有效管理资源,而且还允许信息分享和利用。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的,本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种家庭智能用电监控系统,包括:
多个分布式测控装置,位于家用电气装置内,用于监测家用电气装置的电流、电压数据,将监测到电流、电压数据进行存储和发送,以及根据接收到的命令控制家用电气装置的功耗和开关状态;
集中监控装置,通过通信网络和该多个分布式测控装置建立通信连接,从该多个分布式测控装置中接收监测到的电流、电压数据,发送用于控制家用电气装置的命令至对应的分布式测控装置,并通过用户界面将对数据的分析结果显示给用户;
管理系统,与该集中监控装置建立数据交互,对监测到的电流、电压数据进行分析和处理。
2.根据权利要求1所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该多个分布式测控装置中的每一个均包括:
探测器,以电压互感器和电流传感器的实现方式监测家用电气装置的电压和电流;
处理器,连接该探测器,对监测到的电压和电流的数据进行数据处理;
存储器,连接该处理器,存储该探测器监测到的家用电气装置的电压和电流的数据;
通信模块,连接该处理器,使分布式测控装置自身和该集中监控装置建立通信连接,用于发送监测到的数据以及从外部接收命令;
开关模块,连接该处理器,根据该通信模块接收到的命令或者预设在该处理器内的命令来控制家用电气装置的功耗和开关状态。
3.根据权利要求2所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该多个分布式测控装置中的每一个还包括:
位置传感器,定位分布式测控装置自身所处的位置。
4.根据权利要求3所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该多个分布式测控装置中的每一个还包括:
设备识别传感器,识别分布式测量装置自身所连接的家用电气装置。
5.根据权利要求1所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该集中监控装置进一步包括:
电力线通信模块,用于与该多个分布式测控装置一起构成电力线通信网络;
网络连接模块,用于远程计算机或者移动设备建立数据连接;
计算机连接模块,用于和本地计算机建立数据连接;
显示器,用于显示用户界面以将数据的分析结果显示给用户。
6.根据权利要求1所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该管理系统安装在该集中监控装置内、或安装在该集中监控装置本地连接的本地计算机上、或安装在该集中监控装置远程连接的计算机或移动设备上。
7.根据权利要求4所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该管理系统进一步包括:
设备控制模块,用于根据某一分布式测控装置监测到的电压和电流数据产生控制命令并通过集中监控装置发送给对应的分布式测控装置;
能源网络建立模块,用于根据该多个分布式测控装置提供的由该位置传感器检测到的位置信息、由该设备识别传感器识别出的装置信息、以及由该探测器监测到的电压和电流数据建立能源网络,该能源网络提供各个家用电气装置的位置、型号和用电情况的信息;
设备分组模块,根据预设的分组条件对能源网络中的各个家用电气装置进行分组;
数据分析报告模块,根据预设的分析条件对各个家用电气装置的用电情况进行分析处理,并根据分析处理的结果形成数据报告。
8.根据权利要求7所述的家庭智能用电监控系统,其特征在于,该管理系统还包括:
移动通信模块,与移动通信网络互连;
在线分析模块,通过互联网上的网站实现对数据的在线分析;
数据共享模块,以互联网上的社区、网站或论坛为平台,实现数据共享。
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