CN102193013B - 用于检测电力的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电量检测装置，所述电量检测装置分别检测由使用商用AC电力的各种电气产品和电子器件中的每一个所消耗的电力，其中，多个插座单元在通过插座供电的初始阶段中与负载进行通信来确认负载信息，对由相应负载所使用的累加电量进行合计，以单位时间间隔发送合计的相应负载的信息和电量，并且，在检测供给到多个插座单元的整体电量的同时，服务器接收由多个插座单元发送的相应负载的信息和电量以便为每一个负载累计地存储电量，并且服务器基于键输入部的信号来选择负载，并且将所选负载的电量显示在显示部上。

Description

用于检测电力的装置

技术领域

本发明涉及用于检测电量的装置和方法。更特别地，本公开涉及一种电量检测装置和一种单独地检测由使用商用AC电力的多种电器和电气产品所消耗的各项电力的方法。 

背景技术

家庭或者办公室配备有使用商用AC(交流)电力的包括电加热器和电视机在内的若干电器和电气装置。 

家庭或者办公室具有用于供给商用AC电力的外露式或埋藏式电源插座。电器和电气产品具有插头，并且将插头插入到插座中，从而向这些电器和电气产品提供商用AC电力。 

另一方面，商用AC电力需要根据使用情况按比率付费。为此目的，每个家庭或者办公室具有电表，该电表计算家庭或者办公室中使用的电力。 

近来，电表设有PLC(电力线通信)功能。具有PLC通信功能的电表在与外部服务器进行PLC通信的同时将使用的功率发送到服务器，并且服务器能够远程地检测在每一个电表中检测到的耗电。 

然而，电表仅计算家庭或者办公室中由电器和电气产品使用的整体电力，而由各个电器和电气产品所使用的耗电不能够被积分。 

发明内容

因此，本发明要寻求的技术难题提供了能够对家庭或者办公室中由电器和电气产品使用的各项电量的电量进行分开地合计的检测装置和方法。 

而且，本发明提供了如下电量检测装置和方法：所述电量检测装置和方法将使各个电器和电气产品使用的电量相加得到的相加电力与使全部电器和电气产品使用的电量相加得到的整体合计电力进行比较并且确定漏电的发生，并且在确定漏电发生的情况下产生报警。 

本发明解决的难题不限于上述技术主题，将从下面的引用中为本领域技术人员提供清楚的理解。 

本发明的电量检测装置的特征在于：多个插座单元，其分别安装在插座处，当通过插座向负载供电时多个插座单元与负载通信来获取负载信息，并且检测由相应负载使用的电量并将检测的电量与负载信息一起发送；以及服务器，其对通过多个插座单元供给到多个负载的整体电量进行合计、检测和显示，并且基于由多个插座单元中的每一个发送的负载信息来构建数据库并对相应负载的电量进行合计，并且显示各个经合计的负载的电量。 

多个插座单元中的每一个的特征在于：电量检测部，其检测通过插座供给到负载的电量；子控制部，其利用电量检测部的输出信号来判定是否通过插座向负载供电，在向负载供电的情况下，与负载通信来获取负载信息，累加由电量检测部检测到的电量，并且将累加的电量和负载信息发送到服务器；以及通信部，其在子控制部的控制之下与负载和服务器进行通信。 

另外，本发明的电量检测装置的特征在于，进一步包括存储器，所述存储器存储子控制部的操作程序和任务数据，并且在子控制部的控制之下累计地存储由电量检测部所检测到的电量。 

多个插座单元的通信部的特征在于，PLC(电力线通信)部经由电力线进行通信。 

多个插座单元中的每一个进一步包括滤波器，在与负载通信的情况下，该滤波器阻止与负载通信的数据被发送到其他的插座单元和服务器。 

特别地，服务器的特征在于，电量检测部，其检测通过电力线供给到多个插座单元的整体电量；通信部，其接收由多个插座单元发送的负载信息和电量；主控制部，其进行控制以通过对由电量检测部检测到的整体电量进行合计以及为每种类型的负载累计地存储由通信部接收到的相应负载的用电量来检测并显示整体检测电量，并且控制累计地存储的指定负载电量的显示；以及显示单元，其根据主控制部的控制来显示整体检测电量和指定负载电量。 

服务器的通信部的特征在于，PLC(电力线通信)部经由电力线进行通信。 

另外，本发明的电量检测装置的特征在于，进一步包括键输入部，键输入部用于命令主控制部选择负载并显示相应负载的电量。 

而且，本发明的电量检测装置进一步包括用于对漏电的发生进行报警的报警部，并且特征在于，主控制部将累计地存储的指定负载电量全部相加得到的总电量与整体检测电量进行比较，如果比较结果为整体检测电量比总电量大设定值，则确定发生漏电，并且进行控制以使报警部产生报警。 

另外，本发明的电量检测装置进一步包括存储器，所述存储器在主控制部的控制之下存储整体检测电量和指定负载电量，并且主控制部的特征在于在存储器中为每个负载构建数据库，并且以时间为基础和以日期为基础在构建的数据库中分开地地存储相应负载的电量。 

特别地，本发明的电量检测方法的特征在于，在通过插座向负载供电的情况下，由子控制部与负载通信来确认负载信息，累加供给到负载的电量，并且以预设单位时间间隔将负载的信息和累加的电量发送到服务器中。 

子控制部与负载通信的特征在于PLC(电力线通信)。 

特别地，以PLC(电力线通信)来执行负载信息和累加电量的发送。 

另外，本发明的电量检测方法的特征在于，通过由控制部输入电量检测部的检测信号来对整体检测电量进行合计，通过控制部收集从多个插座单元发送的数据并且提取负载信息和电量，并且基于提取的负载信息对提取的电量进行分开地合计，计算使通过分开每一个负载而合计的电量相加得到的总电量，并且利用计算的总电量与整体检测电量的差值来确定漏电的发生，并且当确定发生漏电时产生报警。 

基于提取的负载信息对提取的电量进行分开地合计的特征在于，控制部为每个负载构建数据库并且对提取的电量进行分开地合计。 

而且，本发明的电量检测方法进一步包括：由控制部基于键输入部的键信号来选择多个负载中的一个；并且将所选负载的累加的合计电量显示在显示部上。 

附图说明

下面，将参考附图通过不附属于本发明的实施例更加具体地说明本发明，其中在附图的部分中相同的部件用相同的附图标记表示。 

图1为示意性地示出本发明的电量检测装置的整体构造的图； 

图2为示出在本发明的电量检测装置中多个插座单元中的每一个的优选实施例的构造的图； 

图3为示出本发明的电量检测方法的优选实施例的运行的信号流程图； 

图4为示出在本发明的电量检测装置中服务器的优选实施例的构造的图；以及 

图5为示出根据本发明的电量检测方法的服务器的优选实施例的运行的信号流程图。 

具体实施方式

下面通过示例的方式进行详细说明，仅展示了本发明的实施例。而且，以最实用和最简单地说明为目的提供了本发明的原理和构思。 

因此，本发明的基本理解的不必要的精确结构今后不进行揭示，并且通过本领域技术人员从本发明的本质实施的各种形式的附图来提供示例。 

图1为示意性地示出本发明的电量检测装置的整体构造的图。这里，附图标记102和附图标记104指代电力线。电力线102、104提供有商用AC(交流)电力。 

附图标记110指代多个插座单元。另外，若干个插座单元110中的每一个向诸如电器或者电子器件等负载供电。而且，多个插座单元110中的每一个与由自身供电的负载进行PLC(电力线通信)，以获取负载的信息。而且，多个插座单元110中的每一个以单位时间间隔检测供给到负载的电量，并且经由电力线发送检测的电量和负载信息。 

附图标记120指代服务器。服务器120通过电力线102、104将从外部输入的商用AC电力供给到多个插座单元110，并且检测供给到多个插座单元110的整体电量。而且，服务器120与多个插座单元110中的每一个进行PLC通信，从而获取多个插座单元110中的每一个供给到负载的电量并且对每个负载获取的电量进行合计。而且，服务器120将多个插座单元110中的每一个供给到负载的电量相加，通过将相加得到的总电量与检测的整体检测电量进行比较来确定漏电，并且在确定发生漏电的情况下产生报警。 

具有这种构造的本发明的电量检测装置以如下方式来检测整体电量：服务器120输入从外部输入的商用AC电力，将商用AC电力输出到电力线102、104并且将其供给到多个插座单元110。 

插座单元110中的每一个判定通过电力线102、104供给的商用AC电力是否提供给负载。在商用AC电力通过插座单元110供给到负载的情况下，插座单元110通过与负载进行PLC通信来检查负载信息。 

也就是说，在商用AC电力被供给到负载的初始阶段中，每一个插座单元110与负载进行PLC通信以请求负载的信息。响应所述请求，每一个插座单元110获取由负载提供的信息，并且检查由自身供电的负载的信息。 

并且，每一个插座单元110检测被供给到负载的电量，并且通过进行PLC通信以预设的单位时间间隔将检测的电量和所检查负载的信息一起发送给服务器120。 

服务器120累加地检测通过电力线102、104供给的总电量，并且同时判定包含由多个插座单元110中的每一个检测的电量和负载信息的消息是否被接收到。 

如果从插座单元110接收到消息，则服务器120在接收到的消息中提取负载信息和电量，并且根据提取的负载信息来累加电量。 

并且，服务器120基于从插座单元110接收到的消息中的负载信息将各个累加的整体电量相加并且计算总电量。当计算总电量时，服务器120将其检测的整体检测电量与计算的总电量进行比较。在整体检测电量与总电量之间的差值大于预设值的情况下，服务器120确定发生漏电并且产生报警。 

而且，服务器120判定是否生成了电量的显示命令，并且在生成了电量显示命令的情况下，服务器120显示根据用户的操作所选择的负载的用电量。 

图2为示出在本发明的电量检测装置中的多个插座单元中的每一个的优选实施例的构造的图。这里，附图标记200为插座。插座200中插有装配到负载的插头(图中未示出)，向负载供给通过电力线102、104提供的商用AC电力。 

附图标记210为电量检测部。电量检测部210在电力线102、104中检测通过插座200供给到负载的电量。 

附图标记220为子控制部。子控制部220基于电量检测部210的输出信号来判定是否向连接到插头的负载供电。如果判定结果为向负载供电，则子控制部220与负载进行PLC通信以获取负载的信息。而且，子控制部220累加由电量检测部210检测到的电量，并且通过进行PLC通信以单位时间间隔将累加的电量和负载信息发送到电力线102、104。 

附图标记230为存储器。存储器230预先存储有子控制部220的操作程序。而且，子控制部220的任务数据被存储到存储器230中。而且，存储器230在子控制部220的控制之下累加地存储由电量检测部210检测到的电量。 

附图标记240为PLC通信部。PLC通信部在子控制部220的控制之下进行通过电力线102、104发送和接收预定数据的PLC通信。 

在商用AC电力被供给到电力线102、104的状态下，如果商用AC电力通过插座200提供给负载，电量检测部210检测被供给到负载的电量，并且检测到的电量的信号被输入到子控制部220中。 

然后，子控制部220利用电量检测部210的检测信号来判定在电力线102、104中通过插座200向负载供电，并且生成用于请求用电负载的信息的信息请求消息。在子控制部220生成信息请求消息之后，信息请求消息通过PLC通信部240输出到电力线102、104。 

也就是说，PLC通信部240通过进行PLC通信将信息请求消息输出到电力线102、104。 

输出到电力线102、104的信息请求消息通过插座200被发送给负载，负载通过进行PLC通信根据信息请求消息通过插座200将自身预先存储的负载信息发送到电力线102、104。 

也就是说，负载通常包括进行PLC通信的PLC通信部、控制PLC通信部的操作的控制部，以及存储负载信息的存储器，例如，包括产品名称、产品的标识号和特征代码在内的负载信息。 

在通过电力线102、104从PLC通信部240输出的信息请求消息被接收到的情况下，负载的控制部从存储器中提取负载信息并且通过进行PLC通信通过电力线102、104来输出提取的负载信息。 

输出到电力线102、104的负载信息由PLC通信部240接收到，并且PLC通信部240将所述负载信息输入到子控制部220。并且，子控制部220可以利用通过插座220供给的电来确认负载。 

此时，可能出现误识别连接到其自身插座200的负载的错误，当由子控制部220通过PLC通信部240输出到电力线102、104的信息请求消息被发送到不是连接到其自身插座200的负载的另一个插座连接负载以使相应的负载发送其自身的负载信息时，子控制部220通过PLC通信部240输入所述信息请求消息。 

因此，在实现本发明时，连接电力线102、104和PLC通信部240的部分的前端优选地具有例如滤波器，所述滤波器正常地传递电力并且阻止由PLC通信部240接收到数据。并且，在子控制部220控制PLC通信部240以将信息请求消息输出到电力线102、104的情况下，优选的是，子控制部220启动滤波器以使信息请求消息仅被发送到通过插头连接到其自身插座200上的负载。 

当插头连接到插座200的负载的信息被确定时，子控制部220对由电量检测部21检测到的电量进行累加地合计，并且经由PLC通信部240以单位时间间隔将累加的合计电量连同负载信息一起输出到电力线102、104，以便将累加的合计电量和负载信息传递给服务器120。 

图3为示出在本发明的电量检测方法中多个插座单元中的每一个的优选实施例的运作的信号流程图。参考图3，子控制部220确定负载的插头连接至插座200并且向负载供电(S300)。 

作为确定结果，在通过插座200向负载供电的情况下，子控制部220生成信息请求消息，并且通过PLC通信部240将生成的信息请求消息输出到电力线102、104，以便将信息请求消息发送给负载(S302)。 

并且，子控制部220判定是否从插头连接至插座200的负载接收到负载信息(S304)。 

当接收到负载信息时，子控制部220确认插头连接至插座200的负载的信息(S306)，并且对由电量检测部210检测到的电量进行累加地合计(S308)。 

而且，子控制部220判定预设单位时间是否已经经过(S310)，并且每次当单位时间经过时通过PLC通信部240将负载信息和累加的合计电量输出到电力线102、104，以将负载信息和累加的合计电量发送给服务器120(S312)，并且重置累加电量(S314)。 

并且，子控制部220基于电量检测部210的输出信号来判定是否向装备有连接至插座200的插头的负载连续地供电(S316)。作为判定结果，如果判定向负载连续地供电，则子控制部220返回到步骤S308并且重复地执行如下操作：对从电量检测部210输出的电量进行累加地合计，并且通过PLC通信部240以单位时间间隔将累加地合计的电量连同负载信息一起输出到电力线102、104，以将累加地合计的电量和负载信息发送给服务器120。 

而且，在步骤S316中供电中止的情况下子控制部220对电量进行累加，并且结束发送给服务器120的操作。 

图4为示出在本发明的电量检测装置中服务器的优选实施例的构造的图。这里，附图标记400为电量检测部。电量检测部400检测通过电力线102、104供给的电量。 

附图标记410为PLC通信部。PLC通信部410执行通过电力线102、104发送和接收预定数据的PLC通信。 

附图标记420为主控制部。主控制部42利用电量检测部400的输出信号对通过电力线102、104供给的整体电量进行累加地合计。而且，主控制部420接收由多个插座单元110中的每一个发送的数据并且对每个负载所使用的电量进行累加地合计。而且，主控制部420比较对每个负载进行合计的电量相加得到的整体的总电量与由电量检测部400的输出信号所检测的整体检测电量之间的差值，当总电量与整体检测电量的差在预设值以上时确定发生漏电，并且控制以产生报警。 

附图标记430为键输入部。键输入部430具有多个功能键，用户生成预定的操作命令并且根据多个功能键的选择性操纵将操作命令输出到主控制部420。 

附图标记440为存储器。存储器440中预先存储有主控制部420的操作程序。另外，存储器440中存储有对由主控制部420的电量检测部400检测到的电力进行合计的整体检测电量。而且，存储器440由主控制部420为每个负载构建数据库，并且构建的数据库存储有例如以日期为基础以及以时间为基础划分的相应负载使用的电量。 

附图标记450为显示部。显示部450根据主控制部420的控制显示例如以时区为基础以及以日期为基础划分的整体检测电量和对各个负载进行合计的电量。 

附图标记460为报警部。报警部440在主控制部420的控制下对漏电的发生进行报警。 

电量检测部400检测由负载使用的电量并且将检测到的电量输出到主控制部420。 

然后，主控制部420通过对由电量检测部400检测到的电量进行合计来检测由分别连接至多个插座单元110的插座200的负载所使用的整体电量， 并且将检测到的整体电量存储到存储器440中，同时将检测到的整体电量显示在显示部450上以使用户能够确认。 

并且，PLC通信部410接收通过电力线102、104发送的数据并且将接收到的数据输入到主控制部420。 

当接收到的数据从PLC通信部410输入时，主控制部420从接收到的数据中提取负载信息和电量并且在存储器440中对应于提取的信息构建负载的数据库。并且，主控制部420以诸如以时区为基础以及以日期为基础划分的方式将相应的负载所使用的电量存储在构建的数据库中。 

而且，主控制部420通过将存储在数据库中的各个负载所使用的整体的电量相加来计算总电量，并且将计算的总电量与利用电量检测部210的输出信号所检测的整体检测电量进行比较。并且，如果作为比较结果，总电量与整体检测电量的差值在预设值以上，则主控制部420确定发生了漏电，并且控制报警部460产生报警。 

另外，主控制部420选择基于从键输入部430输入的键信号来检测电量的负载并且以时区为基础以及以日期为基础将所选负载的电量显示在显示部450上以使用户能够对电量进行确认。 

图5为示出在本发明的电量检测方法中服务器的各个优选实施例的操作的信号流程图。参考图5，主控制部420输入通过检测电量从电量检测部400输出的电量检测信号(S500)，将输入电量检测信号的电量累加并合计成存储在存储器440中的整体检测电量。并且，主控制部420还将累加地合计的整体检测电量显示在显示部450上，并且以更新的方式将整体检测电量存储到存储器440中(S502)。 

并且，主控制部420判定由多个插座单元110输出到电力线102、104的数据是否由PLC通信部410接收并且输入(S504)。 

从确定结果出发，在数据被接收到的情况下，主控制部420从接收到的数据中提取负载信息和电量(S506)并且判定与提取的信息对应的负载是否为在存储器440中没有构建数据库的新负载(S508)。 

在从确定结果得知在存储器440中存在没有为其构建数据库的新负载的情况下，主控制部420在存储器440中构建数据库(S510)并且在以例如时间为基础以及以日期为基础划分的负载的相应数据库中对电量进行累加地合计(S512)。 

并且，主控制部420判定是否从键输入部430输入预定的键信号(S514)并且当键信号被输入时主控制部420分别选择构建数据库的负载(S516)。并且，主控制部420从存储在存储器440中的相应负载的数据库中提取由所选负载使用的电量并且将电量显示在显示部450上以使用户能够确认(S518)。 

而且，主控制部420通过将存储在存储器440中的各个负载的电量相加来计算总电量(S520)并且通过将计算的总电量与整体检测电量比较来计算差值(S522)。当计算出差值时，主控制部420判定计算出的差值是否在预设值以上。 

如果所述差值小于预设值，则主控制部420确定没有发生漏电，并且因此返回到步骤500。并且，主控制部420重复确定发生漏电的如下动作：主控制部对整体检测电量进行累加地合计，以小时或者日期将各个负载使用的电力累加地存储到数据库中，根据键信号的输入显示相应负载的电量，并且判定是否发生漏电。 

并且，如果在步骤524中计算出的差值大于预设值，则主控制部420确定已经发生漏电并且控制报警部460对发生漏电进行报警(S526)并且返回到步骤500。 

本发明的电量检测装置检测并且显示通过各个插座供给各个负载的电力。 

因此，用户可以确认用户所拥有的各个负载使用的电量，并且可以抑制耗电浪费，从而可以提高用电的效率。 

根据本发明的实施例，微量漏电的发生可以被精确地检测并显示，从而能够提前防止事故引起的漏电。 

尽管在上面的部分中通过代表性实施例详细地说明了本发明，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下能够对所描述的实施例进行各种改进。 

因此，本发明权利的范围不应当限制为所描述的实施例，而是应当由所附的权利要求及其等同替换来限定。 

Claims (6)

1.一种电量检测装置，其特征在于：多个插座单元，其分别安装在插座处，其被配置为：当通过所述插座向负载供电时所述多个插座单元与所述负载通信来获取负载信息，并且检测由相应负载使用的电量并且将检测的电量与所述负载信息一起发送；以及

服务器，其被配置为：

对通过所述多个插座单元供给到多个负载的整体电量进行合计、检测和显示，

基于由所述多个插座单元中的每一个发送的负载信息来构建数据库并且对相应负载的电量进行合计，并且显示各个经合计的负载的电量，以及

对漏电发生进行报警，其中所述服务器包括：

电量检测部，其被配置为检测通过电力线供给到所述多个插座单元的整体电量；

通信部，其被配置为接收由所述多个插座单元发送的负载信息和电量；

报警部，其被配置为对漏电的发生进行报警；

主控制部，其被配置为：

进行控制以通过对由所述电量检测部检测到的整体电量进行合计来检测并且显示整体检测电量，

为每种类型的负载累计地存储由所述通信部接收到的相应负载的用电量，

控制显示部显示累计地存储的指定负载电量，

将累计地存储的指定负载电量全部相加得到的总电量与整体检测电量进行比较，

如果比较结果为所述整体检测电量比所述总电量大设定值，则确定发生漏电，并且

进行控制以使所述报警部产生报警；以及

所述显示部，其被配置为根据所述主控制部的控制来显示所述整体检测电量和所述指定负载电量，

并且，其中所述多个插座单元中的每一个的特征在于：

电量检测部，其用于检测通过所述插座供给到所述负载的电量；

子控制部，其利用所述电量检测部的输出信号来判定是否通过所述插座向所述负载供电，在向所述负载供电的情况下与所述负载通信来获取负载信息，累加由所述电量检测部所检测到的电量，并且将累加的电量和所述负载信息发送给所述服务器；

通信部，其在所述子控制部的控制之下与所述负载和所述服务器进行通信；以及

存储器，所述存储器存储所述子控制部的操作程序和任务数据，并且在所述子控制部的控制之下累计地存储由所述电量检测部检测到的电量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个插座单元的通信部的特征在于，PLC（电力线通信）部经由电力线进行通信。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个插座单元中的每一个进一步包括滤波器，在与所述负载通信的情况下，所述滤波器阻止与所述负载通信的数据被发送到其他的插座单元和所述服务器。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述通信部的特征在于，PLC（电力线通信）部经由电力线进行通信。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括键输入部，所述键输入部用于命令所述主控制部选择负载并且显示相应负载的电量。

6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括存储器，所述存储器在所述主控制部的控制之下存储所述整体检测电量和所述指定负载电量，并且

其中，所述主控制部的特征在于在所述存储器中为每个负载构建数据库，并且以时间为基础以及以日期为基础在构建的数据库中分开地存储相应负载的电量。

Images