CN104793052A - 一种智能空气开关及智能用电系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种智能空气开关及智能用电系统，该一种智能空气开关包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；数据采集模块与用电线路相连接；处理模块分别与数据采集模块以及无线通信模块相连接；数据采集模块用于采集所述用电线路的电流信号和电压信号，并将电流信号和电压信号发送到所述处理模块；处理模块用于将电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块；无线通信模块用于将处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过所述智能用电平台查询所述用电线路的用电情况。这样用户就可以了解自家用电设备的用电情况。

Description

一种智能空气开关及智能用电系统

技术领域

本申请属于电力领域，更具体的说涉及一种智能空气开关及智能用电系统

背景技术

家庭用电是人们在日常生活中必不可少的一部分，近些年来随着智能小区建设步伐的加快，家庭用电侧的设备越来越多，例如空调、热水器、电取暖设备、空气净化器等大功率用电器也越来越普及。

同时，随着用户群体的不断扩大、用户的服务需求升级，用户对家庭用电安全以及电网企业的服务理念、服务方式、服务内容和服务质量不断提出新的更高要求，用户迫切希望享受更加个性化、多样化、便捷化的服务。

传统居民的家庭用电，只能被动的接受电力企业定期或不定期的收费通知来了解自家总的耗电情况，并无法做到实时了解自家每条用电线路的耗电情况，进而使得电力企业的现有服务并无法满足用户对电力企业服务的需求。

因此，如何使用户实时掌握自家用电设备的耗电情况成为电力企业亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种智能空气开关及智能用电系统，使得用户可以实时掌握自家用电设备的耗电情况。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种智能空气开关包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；

所述数据采集模块与用户的家庭用电线路相连接；

所述处理模块分别与所述数据采集模块、所述无线通信模块以及所述电源模块相连接；

所述数据采集模块用于采集所述用电线路的电流信号和电压信号，并将所述电流信号和电压信号发送到所述处理模块；

所述处理模块用于将所述电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，所述处理后的数据用以表征所述用电线路的用电情况；

所述无线通信模块用于将所述处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过所述智能用电平台查询所述用电线路的用电情况；

所述电源模块用以给所述智能空气开关供电。

在一个优选的实施例中，还包括：

与所述用电线路串联的保护脱扣以及保护模块；

所述保护模块与所述处理模块相连接；

所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到所述保护模块，或当所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到所述保护模块；

所述保护模块用于当收到所述电流保护信号和/或电压保护信号时，控制所述保护脱扣断开。

在一个优选的实施例中，还包括，与用电线路串联的温控脱扣以及温控模块；

所述温控模块与所述处理模块相连接；

所述采集模块还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块；

所述处理模块还用于当所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到所述温控模块；

所述温控模块用于当收到所述温度保护信号时，控制所述温控脱扣断开。

在一个优选的实施例中，所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将所述错误信息发送到所述无线通信模块；

所述无线通信模块将所述错误信息发送到所述智能用电平台。

在一个优选的实施例中，所述无线通信模块使用无线路由器与所述智能用电平台进行通信。

本发明另一方面公开了一种智能用电系统，包括，与电力公司数据库相连接的智能用电平台，与用电线路串联并与所述智能平台相连接的智能空气开关；

所述智能空气开关包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；

所述数据采集模块与用户的家庭用电线路相连接；

所述处理模块分别与所述数据采集模块、所述无线通信模块以及所述电源模块相连接；

所述数据采集模块用于采集所述用电线路的电流信号和电压信号，并将所述电流信号和电压信号发送到所述处理模块；

所述处理模块用于将所述电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，所述处理后的数据用以表征所述用电线路的用电情况；

所述无线通信模块用于将所述处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过所述智能用电平台查询所述用电线路的用电情况；

所述电源模块用以给所述智能空气开关供电。

在一个优选的实施例中，还包括：

与所述用电线路串联的保护脱扣以及保护模块；

所述保护模块与所述处理模块相连接；

所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到所述保护模块，或当所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到所述保护模块；

所述保护模块用于当收到所述电流保护信号和/或电压保护信号时，控制所述保护脱扣断开。

在一个优选的实施例中，还包括，与用电线路串联的温控脱扣以及温控模块；

所述温控模块与所述处理模块相连接；

所述采集模块还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块；

所述处理模块还用于当所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到所述温控模块；

所述温控模块用于当收到所述温度保护信号时，控制所述温控脱扣断开。

在一个优选的实施例中，所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将所述错误信息发送到所述无线通信模块；

所述无线通信模块将所述错误信息发送到所述智能用电平台。

在一个优选的实施例中，所述无线通信模块使用无线路由器与所述智能用电平台进行通信。

根据上述技术方案可以看出，本申请公开了一种智能空气开关以及智能用电系统，所述智能空气开关包括数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；电源模块给所述智能空气开关，数据采集模块采集用电线路上的电流信号、电压信号，并发送到处理模块，处理模块经过处理，将这些数据处理成可以表征用电线路用电情况的数据，并发送到无线通信模块，无线通信模块将数据发送给智能用电平台，这样用户通过终端登录到智能用电平台，就可以实时了解自家用电线路的用电情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种智能空气开关的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种智能空气开关的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种智能空气开关的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种智能空气开关的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种智能空气开关的结构示意图，本申请实施例提供的一种智能空气开关，包括，数据采集模块101、处理模块102、无线通信模块103以及电源模块104。

数据采集模块101与用户的家庭用电线路100相连接。

处理模块102分别与数据采集模块101、无线通信模块103以及电源模块104相连接。

数据采集模块101用于采集用电线路的电流信号和电压信号，并将电流信号和电压信号发送到处理模块102。

数据采集模块101用于采集用电线路的电流信号和电压信号，并将电流信号和电压信号发送到处理模块102。

数据采集模块101是用来采集用电线路上的电流信号和电压信号的，可以根据预设的间隔时间进行采集，这样可以保证用户在预设的间隔时间内的查询都准确，本申请实施例中的数据采集模块通过耦合电路采集和测量用电线路的用电数据，可以保证采集的精度。

处理模块102用于将电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，处理后的数据用以表征所述用电线路的用电情况。

处理模块102用于将电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块103，处理后的数据用以表征用电线路的用电情况。

处理模块102是将采集到的电流信号和电压信号进行数据处理，将采集的电流信号和电压信号转换成表示用电线路使用情况的数据，并将数据转换成无线通信格式，发送到无线通信模块。

无线通信模块103用于将处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过智能用电平台查询用电线路的用电情况。

无线通信模块103用于将处理后的数据发送到智能用电平台，用于使用户通过智能用电平台查询用电线路的用电情况。

电源模块104用以给智能空气开关供电。

本申请实施例中的智能空气开关，还可以包括有电源模块104，电源模块104与处理模块102相连接，用于给处理模块102供电。电源模块可以是充电的锂电池或者具有稳压功能的电路供电源等。

本申请实施例中，无线通信模块103将接收到的数据发送到智能用电平台，每一个无线通信模块都具有自己的唯一标识，用来区分无线通信模块发送的是哪一条用电线路的数据；智能用电平台是专门为本申请实施例所搭建的用电平台，智能用电平台可以将所有与智能平台进行通信的无线通信模块发来的数据进行分类、编辑，并生成相应的数据文件，用户可以通过终端设备直接访问智能用电平台，使用电力企业提供的用户名密码登录智能用电平台后，用户可以对自家用电线路的使用情况进行查询。

需要说明的是，本申请实施例中，无线通信模块103与智能用电平台的数据通信都采用双向不对称加密方式对数据进行加密，无线通信模块103使用公钥对数据进行加密后，传送到智能用电平台中，智能用电平台使用私钥对数据进行解密，私钥是由电力企业独家掌控的，因此，数据在传输过程中的安全性有很大保证。

无线通信模块103与智能用电平台之间可以通过无线接入点或者无线路由器进行通信，无线接入点是电力企业安装在每一个区域的无线热点，智能空气开关可以通过无线热点与智能平台进行通信，当然，也可以与用户自家的无线路由器进行连接。

另一方面，也可以使用电力载波的方式将数据进行传输，当使用电力载波方式进行数据传输时，无线通信模块会与用电线路相连接，并且处理模块会将数据转换成可以通过电力载波传输的数据格式。

因此，本申请实施例提供的智能空气开关，可以实时采集用户用电设备的用电情况，并将用电情况上传到智能用电平台，用户通过智能用电平台，就可以实时了解自家用电线路的用电情况，进而使得电力企业的服务质量大大提升。

如图2所示，本申请实施例中，由于智能空气开关直接与用电线路相连接，用电线路属于强电，因此，安全性是使用中很重要的一个问题，为了保证用电线路的安全性，智能空气开关还可以包括，

与用电线路串联的保护脱扣201以及保护模块105；

保护模块105与处理模块102相连接；

处理模块102还用于当电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到保护模块，或当电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到保护模块

保护模块105用于当收到电流保护信号或电压保护信号时，控制保护脱扣201断开。

可以看出，本申请实施例中的智能空气开关具有断电保护功能，当用电线路过流、过压、过载、漏电时，处理模块102会将保护信号发送给保护模块104，控制保护脱扣201及时断开，用来保证用电线路的安全。

如图3所示，本申请实施例中，由于使用智能空气开关的环境不同，温度的高低也会导致用电线路的安全性得不到保障，因此，本申请实施例提供的智能空气开关还可以包括：与用电线路串联的温控脱扣202以及温控模块106；

温控模块106与处理模块102相连接；

采集模块101还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块102；

处理模块102还用于当温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到温控模块106；

温控模块106用于当收到温度保护信号时，控制温控脱扣202断开。

本申请实施例中，处理模块102还用于当电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将错误信息发送到无线通信模块；

无线通信模块将错误信息发送到智能用电平台。

当用点线路出现故障时，如过流、过压、短路、过载、温度不符合用电标准等，处理模块102除了将保护信息或温度保护信息发送到保护模块或温控模块，还可以生成对应的错误信息，并将错误信息发送到智能平台，当用电平台收到错误信息后，还可以将错误信息推送到相应的用户终端中，使得用户可以及时发现自家用电线路上出现的故障，使得用电的安全性进一步得到提高。

如图4所示，本申请另一方面提供了一种智能用电系统，包括，与电力公司数据库401相连接的智能用电平台402，与用电线路串联并与智能平台402相连接的智能空气开关403；

智能空气开关403包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；

数据采集模块与用户的家庭用电线路100相连接；

处理模块分别与数据采集模块、无线通信模块以及电源模块相连接；

数据采集模块用于采集用电线路的电流信号和电压信号，并将电流信号和电压信号发送到处理模块；

处理模块用于将电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，处理后的数据用以表征用电线路的用电情况；

无线通信模块用于将处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过智能用电平台查询用电线路的用电情况；

电源模块用以给智能空气开关供电。

数据采集模块与用电线路相连接；

处理模块分别与数据采集模块以及无线通信模块相连接；

数据采集模块用于采集用电线路的电流信号和电压信号，并将电流信号和电压信号发送到处理模块；

处理模块用于将电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，处理后的数据用以表征用电线路的用电情况；

无线通信模块用于将处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过智能用电平台402查询用电线路的用电情况。

本申请实施例中的智能用电平台402还与电力公司数据库401相连接，电力公司数据库401可以提供用户用电情况的相关数据，如：本月用电量、缴费情况等，智能用电平台402可以将这些数据接入平台，用户可以通过绑定电表表号的方式通过终端登录到智能用电平台对自家用电情况进行整体查询，进而使得电力公司的服务进一步得到提升。

本申请实施例中，还包括：

与用电线路串联的保护脱扣以及保护模块；

保护模块与处理模块相连接；

处理模块还用于当电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到保护模块，或当电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到保护模块；

本申请实施例中，还包括，与用电线路串联的温控脱扣以及温控模块；

温控模块与处理模块相连接；

采集模块还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块；

处理模块还用于当温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到温控模块；

温控模块用于当收到温度保护信号时，控制温控脱扣断开。

本申请实施例中，处理模块还用于处理模块还用于当电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将错误信息发送到无线通信模块；

无线通信模块将错误信息发送到智能用电平台。

本实施例中的智能空气开关在前面的实施例中详细描述，再此不在赘述。

最后，还需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，以上所述仅仅是本申请技术方案的一部分优选具体实施方式，使本领域技术人员能够充分理解或实现本申请，而不是全部的实施例，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，基于以上实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理，不做出创造性劳动前提下，还可以做出多种显而易见的修改和润饰，通过这些修改和润饰所获得的所有其他实施例，都可以应用于本申请技术方案，这些都不影响本申请的实现，都应当属于本申请的保护范围。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本申请所提供的一种智能空气开关及智能用电系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种智能空气开关，其特征在于，包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；

所述数据采集模块与用户的家庭用电线路相连接；

所述处理模块分别与所述数据采集模块、所述无线通信模块以及所述电源模块相连接；

所述数据采集模块用于采集所述用电线路的电流信号和电压信号，并将所述电流信号和电压信号发送到所述处理模块；

所述处理模块用于将所述电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，所述处理后的数据用以表征所述用电线路的用电情况；

所述无线通信模块用于将所述处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过所述智能用电平台查询所述用电线路的用电情况；

所述电源模块用以给所述智能空气开关供电。

2.根据权利要求1所述的智能空气开关，其特征在于，还包括：

与所述用电线路串联的保护脱扣以及保护模块；

所述保护模块与所述处理模块相连接；

所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到所述保护模块，或当所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到所述保护模块；

所述保护模块用于当收到所述电流保护信号和/或电压保护信号时，控制所述保护脱扣断开。

3.根据权利要求2所述的智能空气开关，其特征在于，还包括，与用电线路串联的温控脱扣以及温控模块；

所述温控模块与所述处理模块相连接；

所述采集模块还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块；

所述处理模块还用于当所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到所述温控模块；

所述温控模块用于当收到所述温度保护信号时，控制所述温控脱扣断开。

4.根据权利要求3所述的智能空气开关，其特征在于，所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将所述错误信息发送到所述无线通信模块；

所述无线通信模块将所述错误信息发送到所述智能用电平台。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能空气开关，其特征在于，所述无线通信模块使用无线路由器与所述智能用电平台进行通信。

6.一种智能用电系统，其特征在于，包括，与电力公司数据库相连接的智能用电平台，与用电线路串联并与所述智能平台相连接的智能空气开关；

所述智能空气开关包括，数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块；

所述数据采集模块与用户的家庭用电线路相连接；

所述处理模块分别与所述数据采集模块、所述无线通信模块以及所述电源模块相连接；

所述数据采集模块用于采集所述用电线路的电流信号和电压信号，并将所述电流信号和电压信号发送到所述处理模块；

所述处理模块用于将所述电流信号和电压信号进行处理，并将处理后的数据发送到无线通信模块，所述处理后的数据用以表征所述用电线路的用电情况；

所述无线通信模块用于将所述处理后的数据发送到智能用电平台，用以使用户通过所述智能用电平台查询所述用电线路的用电情况；

所述电源模块用以给所述智能空气开关供电。

7.根据权利要求6所述的智能用电系统，其特征在于，还包括：

与所述用电线路串联的保护脱扣以及保护模块；

所述保护模块与所述处理模块相连接；

所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时发送电流保护信号到所述保护模块，或当所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时发送电压保护信号到所述保护模块；

所述保护模块用于当收到所述电流保护信号和/或电压保护信号时，控制所述保护脱扣断开。

8.根据权利要求6所述的智能用电系统，其特征在于，还包括，与用电线路串联的温控脱扣以及温控模块；

所述温控模块与所述处理模块相连接；

所述采集模块还用于采集用电线路的温度信号，并将采集到的温度信号传送到处理模块；

所述处理模块还用于当所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，发送温度保护信号到所述温控模块；

所述温控模块用于当收到所述温度保护信号时，控制所述温控脱扣断开。

9.根据权利要求6所述的智能用电系统，其特征在于，所述处理模块还用于当所述电流信号不在预设的电流阈值范围内时，或所述电压信号不在预设的电压阈值范围内时，或所述温度信号不在预设的温度阈值范围内时，生成错误信息，并将所述错误信息发送到所述无线通信模块；

所述无线通信模块将所述错误信息发送到所述智能用电平台。

10.根据权利要求6至9任意一项所述的智能用电系统，其特征在于，所述无线通信模块使用无线路由器与所述智能用电平台进行通信。