CN102116810A - 电源智能记录系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种电源智能记录系统，包括：用电检测模块，用于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出；记录装置，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算用电设备用电量并导出记录了用电设备用电量的用电数据。在通过监测电流来对用电端口或用电设备的运行状态进行实时监测，并在此基础上，实现对用电端口或用电设备的用电量的远端、实时计算和监控，设计合理可靠，便于实施，从而为实现对能源的控制和优化利用奠定了基础，可以根据用电设备的耗能情况进行有针对性的节能，并且为实现智能家居控制奠定了基础。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种数字网络技术领域，尤其涉及一种数字控制技术。
【背景技术】
目前，传统的电表一般只能够计量所有用电设备消耗的电能，并且一户只能装设一个电表。对用电用户而言，只能通过电表计量获得所有用电设备消耗的电能，不能详细地了解每一个用电设备所消耗的电能，因而不能根据每一用电设备的耗能情况进行有针对性的节能。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种改变了现有用电设备耗电量不可计量的状况，并实现了有针对性管理用电设备的电源智能记录系统。
此外，还有必要提供一种改变了现有用电设备耗电量不可计量的状况，并实现了有针对性管理用电设备的电源智能记录方法。
一种电源智能记录系统，其特征在于，包括：用电检测模块，用于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出；记录装置，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算用电设备用电量并导出记录了用电设备用电量的用电数据。
优选的，所述用电检测模块匹配用电设备设置识别码。
优选的，所述用电检测模块至少包括：检测模块，对电流进行采样并转换成相应的电流数据；控制模块，判断所述电流数据是否超过门限值，是则用电设备处于运行状态，生成记录所述用电设备运行状态和所述识别码信息的用电设备运行状态数据；输出模块，传输所述用电设备运行状态数据。
优选的，所述检测模块是电流互感器。
优选的，所述输出模块通过无线通信方式传输。
优选的，所述记录装置至少包括：接收模块，接收并存储所述用电设备运行状态数据；处理器模块，处理接收到的用电设备运行状态数据，读取时钟信息和电表读数，计算用电设备的用电量，生成记录了电表读数的用电信息和记录了用电设备用电量的用电数据；存储模块，用于存储所述用电信息。
优选的，所述记录装置还包括输入单元，所述输入单元用于输入识别码和用电设备名称并存储在存储模块中。
优选的，所述记录装置还包括时钟模块，所述时钟模块与处理器模块电连接。
优选的，所述用电检测模块连接或集成于插座或用电设备，所述记录装置连接或集成于电表。
本发明还提供了一种电源智能记录方法，包括如下步骤：检测步骤，用于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出；记录步骤，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算该用电设备用电量，导出记录用电设备用电量的用电数据。
优选的，所述用电检测模块匹配用电设备设置识别码。
优选的，所述检测步骤包括：采集步骤，对电流进行采样并转换成相应的电流数据；运行状态检测步骤，判断所述电流数据是否超过门限值，是则用电设备处于运行状态，生成记录所述用电设备运行状态和识别码信息的用电设备运行状态数据；输出步骤，传输所述用电设备运行状态数据。
优选的，所述记录步骤包括：接收步骤，接收并存储所述用电设备运行状态数据；处理步骤，根据接收到的用电设备运行状态数据，读取时钟信息和电表读数，计算用电设备的用电量，生成记录了电表读数的用电信息和记录了用电设备用电量的用电数据；存储步骤，用于存储所述用电信息。
优选的，所述处理步骤包括：读取电表读数和时钟信息，存入寄存器；所述电表读数和时钟信息与接收到的所述用电设备运行状态数据进行汇总生成所述用电信息，存入存储器；计算用电设备的用电量，生成所述用电数据。
由于采用了上述的技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明在通过监测电流来对用电端口或用电设备的运行状态进行实时监测，并在此基础上，实现对用电端口或用电设备的用电量的远端、实时计算和监控，设计合理可靠，便于实施，从而为实现对能源的控制和优化利用奠定了基础，可以根据用电设备的耗能情况进行有针对性的节能，并且为实现智能家居控制奠定了基础；
本发明采用识别码来实现不同设备的数据的读取，由于识别码具有唯一性，便于对用电设备进行识别和分类管理，便于对数据进行分类传输，有效地避免了大量数据传输而造成的混乱；
本发明的用电设备的运行状态的监测可以集成于用电设备，也可以独立设置；用电量的远端实时计算可以集成于电表，也可以独立设置；因此，本发明可以在已经安装好的电表以及用电设备基础上进行改造，不需要大规模的投入基础建设，节省了大量的资金，提高了经济效益。
【附图说明】
图1为电源智能记录系统的原理框图；
图2为电源智能记录方法的流程图。
下面结合附图进行进一步的说明。
【具体实施方式】
图1示出了一种电源智能记录系统的原理框图。该电源智能记录系统包括用电检测模块100和记录装置200。用电检测模块100用于检测用电设备的运行状态，生成并传输用电设备运行状态数据并输出。记录装置200用于接收所述用电设备运行状态数据，计算用电设备用电量并导出记录了用电设备用电量的用电数据。
用电检测模块100包括检测模块120、控制模块140和输出模块160。用电检测模块100采用检测模块120对用电设备的电流进行采样，并通过内部电路转化成相应的电流数据。控制模块140接收检测模块120传送过来的数据信号，对该数据进行比较，判断该电流数据是否超过设置的门槛值。对于某些用电设备，即使处于不工作状态，但没有切断电源，仍然会消耗很小的功率，而相应的检测模块120仍会检测到较小的电流，所以需要设置一个电流门槛值用于区分和判断，该门槛值的大小需要根据具体情况确定。电流数据若超过所设置的门槛值则表示用电设备处于运行状态，产生“用电设备运行”的用电设备运行状态信息，若小于所设置的门槛值，则表示用电设备不处于运行状态，产生“用电设备退出运行”的用电设备运行状态信息，控制模块140生成记录了识别码和用电设备运行状态信息的用电设备运行状态数据，其格式为“识别码+用电设备运行状态信息”的信息并发送到输出模块160。识别码标识了用电检测模块100，每一个用电检测模块100都有唯一的识别码，该识别码与用电设备名称一一对应。输出模块160接收控制模块140产生的信息并通过无线通信方式(如GPRS、WIFI和3G等)传送给记录装置200的输出模块210，也可以通过有线通信方式连接。
记录装置200包括接收模块210、存储模块220、时钟模块230、处理器模块250以及输入单元240。接收模块210接收用电检测模块100的信息后传送到存储模块220。用电检测模块是电源互感器为较佳。存储模块220包括寄存器221和存储器222。该存储模块220成功接收用电设备运行状态数据以后存入寄存器221，处理器模块250读取电表的读数和时钟模块230中的时钟信息，存入寄存器221，并将接收到的用电检测模块100的信息、电表的读数和时钟信息进行汇总得到一条用电信息，用电信息记录了识别码、用电设备运行状态信息、时钟信息和电表读数，最后将汇总得到的用电信息存储到大容量的存储器222。通过计算程序得到各个用电设备的用电量，生成记录了用电设备用电量的用电数据。存储器222中用电信息记录格式为：识别码+用电设备运行状态信息+时钟信息+电表读数。输入单元240用于输入识别码和用电设备名称并存储在存储模块中，输入方式可以是按键输入、键盘输入等方式。
电源智能记录系统将用电检测模块100应用于现有的用电插座之上，也可以插接于现有的用电设备插头上，也可与现有的插座或插头集成为一体。而记录装置200可以与电表连接，也可以集成于电表。运行时，电源智能记录系统初始化，用户手动输入识别码和用电设备名称，使识别码和用电设备一一对应，识别码在电源智能记录系统的运行过程中代替了用电设备的名称。当需要导出用电数据时，用户按下在记录装置200中电表上的“导出用电数据”按钮，此时，处理器就按照识别码在存储器222中进行查找，然后计算该识别码对应的用电设备所有的用电数据，每一条用电数据的格式为：识别码+用电设备开启时间+用电设备结束时间+用电量，最后将识别码替换成用电设备名称，输出到移动存储设备。利用此电源智能记录系统，用户可以获取每一个用电设备的用电情况，从而实现对用电设备的管理。
图2示出了一种电源智能记录方法，本发明的电源智能记录方法包括：
步骤S1，检测，于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出，包括：
步骤S11，采集，对电流进行采样并转换成相应的电流数据。对用电设备的电流进行采样，并通过内部电路转化成相应的电流数据。
步骤S12，运行状态检测，判断所述电流数据是否超过门限值，是则用电设备处于运行状态，生成记录所述用电设备运行状态和识别码信息的用电设备运行状态数据。
设置一门槛值，对接收采集转换的电流数据进行比较，判断是否大于所设置的门槛值，是则表示该用电设备处于运行状态，产生“用电设备运行”的用电设备信息，若小于所设置的门槛值，则表示该用电设备不处于运行状态，产生“用电设备退出运行”的用电设备信息。识别码与用电设备名称一一对应，生成记录了识别码和用电设备运行状态的用电设备运行状态数据，该用电设备运行状态数据格式是“识别码+用电设备运行状态”。
步骤S13，输出，传输所述用电设备运行状态数据。可通过无线通信方式(如GPRS、WIFI和3G等)传输，也可以通过有线的方式传输。
步骤S2，记录，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算用电设备用电量并导出记录了用电设备用电量的用电数据，包括：
步骤S21，接收，接收并存储所述用电设备运行状态数据。成功接收信息以后存入寄存器。
步骤S22，处理，根据接收到的用电设备运行状态数据，读取时钟信息和电表读数，计算用电设备的用电量，生成记录了电表读数的用电信息和记录了用电设备用电量的用电数据，包括：
步骤S221，读取电表读数和时钟信息，存入寄存器。
步骤S222，所述电表读数和时钟信息与接收到的所述用电设备运行状态数据进行汇总生成所述用电信息，存入存储器，用电信息格式为识别码+用电设备运行状态信息+时钟信息+数字式电表读数。
计算用电设备的用电量，生成所述用电数据。
步骤S23，存储，用于存储所述用电信息。查找识别码与对应的用电设备，然后计算该识别码对应的用电设备所有的用电数据，用电数据记录了识别码、用电设备开启时间、用电设备结束时间和用电量，其格式为识别码+用电设备开启时间+用电设备结束时间+用电量，最后将识别码替换成用电设备的名称，输出到移动存储设备中。
由于采用了上述的技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明在通过监测电流来对用电端口或用电设备的运行状态进行实时监测，并在此基础上，实现对用电端口或用电设备的用电量的远端、实时计算和监控，设计合理可靠，便于实施，从而为实现对能源的控制和优化利用奠定了基础，可以根据用电设备的耗能情况进行有针对性的节能，并且为实现智能家居控制奠定了基础；
本发明采用识别码来实现不同设备的数据的读取，由于识别码具有唯一性，便于对用电设备进行识别和分类管理，便于对数据进行分类传输，有效地避免了大量数据传输而造成的混乱；
本发明的用电设备的运行状态的监测可以集成于用电设备，也可以独立设置；用电量的远端实时计算可以集成于电表，也可以独立设置；因此，本发明可以在已经安装好的电表以及用电设备基础上进行改造，不需要大规模的投入基础建设，节省了大量的资金，提高了经济效益。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种电源智能记录系统，其特征在于，包括：
用电检测模块，用于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出；
记录装置，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算用电设备用电量并导出记录了用电设备用电量的用电数据。
2.根据权利要求1所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述用电检测模块匹配用电设备设置识别码。
3.根据权利要求1或2所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述用电检测模块至少包括：
检测模块，对电流进行采样并转换成相应的电流数据；
控制模块，判断所述电流数据是否超过门限值，是则用电设备处于运行状态，生成记录所述用电设备运行状态和所述识别码信息的用电设备运行状态数据；
输出模块，传输所述用电设备运行状态数据。
4.根据权利要求3所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述检测模块是电流互感器。
5.根据权利要求3所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述输出模块通过无线通信方式传输。
6.根据权利要求1所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述记录装置至少包括：
接收模块，接收并存储所述用电设备运行状态数据；
处理器模块，处理接收到的用电设备运行状态数据，读取时钟信息和电表读数，计算用电设备的用电量，生成记录了电表读数的用电信息和记录了用电设备用电量的用电数据；
存储模块，用于存储所述用电信息。
7.根据权利要求6所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述记录装置还包括输入单元，所述输入单元用于输入识别码和用电设备名称并存储在存储模块中。
8.根据权利要求6所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述记录装置还包括时钟模块，所述时钟模块与处理器模块电连接。
9.根据权利要求1所述的电源智能记录系统，其特征在于，所述用电检测模块连接或集成于插座或用电设备，所述记录装置连接或集成于电表。
10.一种电源智能记录方法，包括如下步骤：
检测步骤，用于检测用电设备的运行状态，生成用电设备运行状态数据并输出；
记录步骤，用于接收所述用电设备运行状态数据，计算该用电设备用电量，导出记录用电设备用电量的用电数据。
11.根据权利要求10所述的电源智能记录方法，其特征在于，所述用电检测模块匹配用电设备设置识别码。
12.根据权利要求10所述的电源智能记录方法，其特征在于，所述检测步骤包括：
采集步骤，对电流进行采样并转换成相应的电流数据；
运行状态检测步骤，判断所述电流数据是否超过门限值，是则用电设备处于运行状态，生成记录所述用电设备运行状态和识别码信息的用电设备运行状态数据；
输出步骤，传输所述用电设备运行状态数据。
13.根据权利要求10所述的电源智能记录方法，其特征在于，所述记录步骤包括：
接收步骤，接收并存储所述用电设备运行状态数据；
处理步骤，根据接收到的用电设备运行状态数据，读取时钟信息和电表读数，计算用电设备的用电量，生成记录了电表读数的用电信息和记录了用电设备用电量的用电数据；
存储步骤，用于存储所述用电信息。
14.根据权利要求13所述的电源智能记录方法，其特征在于，所述处理步骤包括：
读取电表读数和时钟信息，存入寄存器；
所述电表读数和时钟信息与接收到的所述用电设备运行状态数据进行汇总生成所述用电信息，存入存储器；
计算用电设备的用电量，生成所述用电数据。
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