CN103019162A - 一种智能家电监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能家电监控系统，包括：智能家电、电量模块、家庭网关以及监控服务器，智能家电的控制模块和电量模块的电量采集模块分别采集状态信息和电量信息并发送至家庭网关，家庭网关将状态信息和电量信息绑定后发送给监控服务器，监控服务器根据状态信息、电量信息和预定的策略生成控制信息发送给家庭网关，家庭网关将控制信息发送给相应智能家电的控制模块控制该智能家电的运行。本发明还提供了一种智能家电监控方法。通过采集智能家电的用电信息，监控服务器可根据预先设定的各种策略，对各个家庭的智能电器的用电信息进行计算、分析，实时监控用户电器的电量以及运行状态，并可实时提供智能家电的用电信息，还可控制智能家电的运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力应用领域，特别涉及一种智能家电监控系统及方法。
背景技术
由于生活水平的提高，一般家庭使用的电器越来越多，例如，各个房间内安置空调，卫生间和厨房安置热水器，厨房内具有电饭煲、微波炉、电水壶等，如此多的电器使用电力资源，而且每个电器使用的电能是不同的，用户无法了解每个电器的用电量以及用电状况。
小区用户想了解家中某月的用电量，只能通过电力部门查询，通过咨询或打印用电详单，然而只能了解到家庭的总用电量，无法了解到每个电器的用电信息，也不能随时监控到家中各个电器的运行情况，无法选择合理使用电能的方案。电力公司也无法提供这些信息，实时性也很差。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种智能家电监控系统，包括：一个以上的智能家电，其包括一控制模块，用于采集所述智能家电的状态信息，并发送至家庭网关，以及接收家庭网关的控制信息控制该智能家电的运行；一个以上的电量模块，其包括一电量采集模块，用于采集各个智能家电的电量信息并发送至家庭网关；家庭网关，与各个智能家电和电量模块通信连接，其上存储有所述各个电量模块与各个智能家电的绑定关系，用于据此将接收的各个智能家电的状态信息和电量信息进行绑定后发送给监控服务器，以及接收监控服务器的控制信息，并发送给相应智能家电的控制模块；监控服务器，与所述家庭网关通信连接，用于接收各个绑定的家电的状态信息和电量信息，并据此和预定的策略生成控制智能家电运行的控制信息发送给所述家庭网关。
通过采集智能家电的用电信息，监控服务器可根据预先设定的各种策略，对各个家庭的智能电器的用电信息进行计算、分析，实时监控用户电器的电量以及运行状态，并可实时提供智能家电的用电信息，还可控制智能家电的运行。
其中，所述智能家电、电量模块和家庭网关分别包含用于通信连接的无线模块。
通过无线模块，使数据的传输更加方便、快速。
该系统还包括：与所述家庭网关相连接的终端设备。
通过终端设备，可以实时接收用户的指令以及监控服务器的监控信息，从而使用户和电力公司之间进行有效的交互。
本发明提供一种智能家电监控方法，其特征在于，包括：A、通过各个智能家电上设置的控制模块采集所述各个智能家电的状态信息；通过各个电量模块采集各个智能家电的电量信息；B、家庭网关接收所述状态信息和电量信息，并根据预先建立的各个电量模块与各个智能家电之间的绑定关系进行邦定后传输至监控服务器；C、监控服务器根据接收的所述状态信息和电量信息及预定的策略生成控制信息，通过家庭网关发送给相应的智能家电的控制模块，控制所述智能家电的运行。
通过采集智能家电的用电信息，监控服务器可根据预先设定的各种策略，对各个家庭的智能电器的用电信息进行计算、分析，实时监控用户电器的电量以及运行状态，并可实时提供智能家电的用电信息，还可控制智能家电的运行。
其中，步骤B所述绑定关系建立的步骤包括：在网关上存储各个电量模块的设备编码；在网关上存储各个智能家电的设备编码；创建各个电量模块的设备编码和各个智能家电的设备编码的对应关系。
通过将电量模块和智能家电进行绑定，可以使电量模块采集到智能家电的用电信息，并将采集的智能家电的用电信息发送至监控服务器进行分析、处理。
其中，步骤C还包括：通过与所述家庭网关相连接的终端设备查看监控服务器所接收的状态信息和电量信息。
通过终端设备，可以实时接收用户的指令以及监控服务器的监控信息，从而使用户和电力公司之间进行有效的交互。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能家电监控系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能家电监控方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种智能家电监控系统，该系统通过智能家电的电量模块和控制模块采集智能家电的电量信息和状态信息，并将所述电量信息和状态信息通过家庭网关传送至监控服务器(电力服务器)，监控服务器对所接收到的电量信息和状态信息进行处理，并根据处理结果，对智能家电进行控制。
下面将结合附图，对本发明实施例进行详细描述。参见图1和图2，该系统包括：家庭网关300、与家庭网关300相连接的至少一个智能家电100、至少一个电量模块200、监控服务器400以及终端设备500。
智能家电100包括电连接的控制模块以及第一无线模块。电量模块200包括电连接的电量采集模块以及第二无线模块。智能家电100通过其上的控制模块采集智能家电的状态信息，并通过第一无线模块发送至家庭网关300中。电量模块200通过其上的电量采集模块采集各个智能家电的电量信息，并通过第二无线模块发送至家庭网关300中。
家庭网关300存储有智能家电100和电量模块200的对应关系，即绑定关系，从而，将智能家电100采集的状态信息和电量模块200采集的电量信息都对应到所述智能家电100上。实现电量模块200与家庭网关300关联，此后智能家电的电量信息或家电状态信息任何一个发生变化后加上时间标识后可通过家庭网关300上传给监控服务器400。
绑定设备的对应关系需预先设定并存储在家庭网关300中。其中，智能家电100和电量模块具有不同的设备编码(ID)，以进行设备的区分。电量模块100经过网关注册获得确认后，其上的信息才能和智能家电所采集的信息进行绑定，注册后的电量模块200也可在网关上删除，建立需要绑定设备的对应关系如下：已注册的智能家电100的具体设备的ID号对应已注册电量模块的具体设备的ID号。
将智能家电100采集的状态信息和电量模块200采集的电量信息进行信息绑定步骤如下：通过存储在家庭网关中的绑定设备的对应关系(绑定关系)和电量模块200的ID号，可以确定电量模块200所绑定的智能家电的ID号，进而确定出所绑定的智能家电100，家庭网关300将智能家电100采集的状态信息和电量模块200采集的电量信息绑定在一起，该信息能够完整、精确地反映出智能家电的用电信息。
智能家电的控制模块所采集的状态信息包括：家电的开关机状态，运行模式，温度等参数。控制模块能够控制智能家电正常运转，通过第一无线模块与家庭网关300相连接，通过家庭网关300，控制模块110可将所采集的集智能家电100的状态信息上传至监控服务器400，还可接收监控服务器400的控制指令，根据所接收的控制指令，控制智能家电100的运行。电量模块200的电量采集模块所采集的电量信息包括电压、电流、累计电量、有功功率、无功功率、电网频率等电参数，并通过第二无线模块向家庭网关300上传所采集的电量信息。再由家庭网关将智能家电100所采集的状态信息与电量模块200所采集的电量信息根据绑定关系绑定后，传输到监控服务器400中。
第一无线模块和第二无线模块提供控制模块以及电量采集模块与家庭网关300进行通讯的接口。可在智能家电的控制模块上集成与第一无线模块通讯的接口。或者在智能家电的控制模块上预留与第一无线模块通讯的接口，也可将电量模块200的电量采集模块和第二无线模块进行集成。
家庭网关300将所接收的智能家电100的状态信息、流经智能家电100的电量信息、家庭网关300所属的户号、智能家电100的电器号、智能家电运行的时间等信息按照无线协议进行打包，并将打包后的信息发送至监控服务器400中，家庭网关300也可将所接收的信息进行本地存储，也可上传至监控服务器400，由监控服务器400进行存储。
监控服务器400根据所接收的信息，控制智能家电100的运行。监控服务器400对所接收的信息和当前电网的运行状态进行分析，并根据将分析后的信息，执行相应的操作，即，将控制信息发送到家庭网关300，家庭网关300对控制信息进行解析，通过存储在家庭网关300中的绑定设备的对应关系(绑定关系)，解析出智能家电的设备标识符，家庭网关300根据智能家电的设备标识符，向智能家电100的控制模块发送控制信息，由该控制模块控制智能家电的运行。
该系统还包括与家庭网关300相连接的终端设备500，用户还可使用终端设备500输入操作命令信息，家庭网关300根据该操作命令信息，向智能家电100发送控制信息，控制智能家电100的运行。
也可使用终端设备500接收监控服务器400发送的信息，例如，监控服务器400可实时提供用户的用电信息、电费、合理用电建议等信息，监控服务器400可将上述信息发送至家庭网关300或与家庭网关300相连接的终端设备500中，终端设备500可以是手机，PC机，PAD，带信息显示功能的电视智能终端设备等。用户可通过终端设备500随时查询家中智能家电当前的各种参数。另外，监控服务器400也可根据所接收的用电信息和用户输入的操作命令信息，将控制智能家电的指令信息通过家庭网关300发送至智能家电100的控制模块，由控制模块130根据所接收的指令信息，控制智能家电的运转。
电量模块200上还可具有报警单元，电量模块200对所采集的信息进行分析，例如，当电量模块200所采集的电量信息中的电压、电流、功率等变化超过本身的5％，将报警信息发送至报警单元，由报警单元进行报警，例如，发出蜂鸣声，另外通过家庭网关300将报警信息发送至监控服务器400，监控服务器400通过家庭网关300将报警信息发送至终端设备500，监控服务器400发送报警信息同时，还可发送收到报警信息的确认信息，监控服务器400直到收到终端设备500发回的确认信息后，才停止继续向终端设备500发送该报警信息，以便于用户不在家时，通过与监控服务器400连接的终端设备500获得报警信息。智能家电的报警信息可包括：(1)智能家电的过功率报警，(2)电量模块作为独立设备时，其负载(智能家电)超过电量模块的额定功率(3)低周报警，当电网频率过低(可选择低于标准*2％)时(3)智能家电遇到故障。
当监控服务器400接收到报警信息时，根据智能家电的用电信息，控制智能家电，监控服务器400可根据预先设置的协议，通过家庭网关300向智能家电的控制模块发送相应的控制指令，智能家电的控制模块根据所述指令控制智能家电的运行。
本发明实施例还提供一种智能家电监控方法，参见图3，该方法包括以下步骤：A、通过各个智能家电上设置的控制模块采集所述各个智能家电的状态信息；通过各个电量模块采集各个智能家电的电量信息；B、家庭网关接收所述状态信息和电量信息，并根据预先建立的各个电量模块与各个智能家电之间的绑定关系进行邦定后传输至监控服务器；C、监控服务器根据接收的所述状态信息和电量信息及预定的策略生成控制信息，通过家庭网关发送给相应的智能家电的控制模块，控制所述智能家电的运行。
其中，步骤B所述绑定关系建立的步骤包括：在网关上存储各个电量模块的设备编码；在网关上存储各个智能家电的设备编码；创建各个电量模块的设备编码和各个智能家电的设备编码的对应关系。
其中，步骤C还包括：通过与所述家庭网关相连接的终端设备查看监控服务器所接收的状态信息和电量信息。
通过智能家电100的控制模块采集智能家电包括家电的开关机状态，运行模式，温度等参数的状态信息，并通过第一无线模块向家庭网关300上传所采集的信息。通过电量模块200的电量采集模块采集电压、电流、累计电量、有功功率、无功功率、电网频率等电参数的电量信息，并通过第二无线模块向家庭网关上传所采集的电量信息。家庭网关300可将所接收的信息传送至监控服务器400中或将所接收的信息进行绑定，形成智能家电的用电信息(包括电量信息和家电状态信息)后，上传送至监控服务器400。
所述监控服务器对所接收的电量信息和状态信息进行处理，并将处理后的信息传送至所述家庭网关。家庭网关300将所接收的智能家电100的状态信息、流经智能家电100的电量信息、家庭网关300所属的户号、智能家电100的电器号、智能家电运行的时间等信息按照无线协议进行打包，并将打包后的信息发送至监控服务器400中，家庭网关300也可将所接收的信息进行本地存储，也可上传至监控服务器400，由监控服务器进行存储。
监控服务器400发送用户的用电信息、电费等信息或控制智能家电的运行，监控服务器400也可根据用户通过终端设备500输入操作指令信息，控制智能家电的运行。
监控服务器400可以根据对用电信息处理后的信息，对智能家电进行控制，即，将控制信息发送到家庭网关300，家庭网关300根据信息关联单元中的绑定信息，确定出需要控制的智能家电，对该家电进行控制，例如，对该家电断电。
本实施例的方法实施例对应上述系统实施例，该方法的实施例均可在系统实施例的任一系统上实施，其具体实现可参见系统实施例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，例如，可以将不同功能的模块通过一个集成芯片来实现等，均在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种智能家电监控系统，其特征在于，包括：
一个以上的智能家电，其包括一控制模块，用于采集所述智能家电的状态信息，并发送至家庭网关，以及接收来自家庭网关的控制信息控制该智能家电的运行；
一个以上的电量模块，其包括一电量采集模块，用于采集各个智能家电的电量信息并发送至家庭网关；
家庭网关，与各个智能家电和电量模块通信连接，其上存储有所述各个电量模块与各个智能家电的绑定关系，用于据此将接收的各个智能家电的状态信息和电量信息进行绑定后发送给监控服务器，以及接收监控服务器的控制信息，并发送给相应智能家电的控制模块；
监控服务器，与所述家庭网关通信连接，用于接收各个绑定的家电的状态信息和电量信息，并据此和预定的策略生成控制智能家电运行的控制信息发送给所述家庭网关。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能家电、电量模块和家庭网关分别包含用于通信连接的无线模块。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
与所述家庭网关相连接的终端设备。
4.一种智能家电监控方法，其特征在于，包括：
A、通过各个智能家电上设置的控制模块采集所述各个智能家电的状态信息；通过各个电量模块采集各个智能家电的电量信息；
B、家庭网关接收所述状态信息和电量信息，并根据预先建立的各个电量模块与各个智能家电之间的绑定关系进行邦定后传输至监控服务器；
C、监控服务器根据接收的所述状态信息和电量信息及预定的策略生成控制信息，通过家庭网关发送给相应的智能家电的控制模块，控制所述智能家电的运行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤B所述绑定关系建立的步骤包括：
在网关上存储各个电量模块的设备编码；
在网关上存储各个智能家电的设备编码；
创建各个电量模块的设备编码和各个智能家电的设备编码的对应关系。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤C还包括：
通过与所述家庭网关相连接的终端设备查看监控服务器所接收的状态信息和电量信息。
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