CN105744700A - 一种房屋电力及数据库控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种房屋电力及数据库控制系统，包括电力控制系统和数据库控制系统，房屋电力系统包括设置于房屋顶部的太阳能电池板，太阳能电池板包括多个将光子能量转换为电子能量的单元；太阳能电池板的电路出口位置设置了太阳能电池适配器，太阳能电池适配器吸收电子能量并输出有效值恒定的第一交流电压；数据库控制系统包括智能房屋数据库、房屋基本信息数据表、房屋动态监测数据表、房屋上报数据数据表以及房屋人员数据表等。本房屋电力系统针对太阳能随着季节和时间的变化做出了能量的管理，保证了照明系统的正常运作，减少了能量损耗；且实现房屋信息的自动收集、自动转移和自动处理，使得智能房屋的使用者真正感受到智能房屋的优势。

Description

一种房屋电力及数据库控制系统
技术领域
本发明属于电力控制技术领域，具体涉及一种房屋电力及数据库控制系统。
背景技术
随着能源紧缺时代的来临，新能源的开发和利用日益平民化。开发太阳能、风能或者水能，可以减少化石燃料的燃烧，节约电力。例如，太阳能热水器和太阳能照明系统是比较常见的新能源利用的事例。然而，由于天气原因，不同季节的太阳辐射强度和时间长度均有较大的波动和变化。在冬季，由于日照时间短且太阳辐射强度低，太阳能照明系统无法满足正常的照明需求。而在夏季，日照时间长且太阳辐射强度高，太阳能照明系在满足热水供应的同时，可能有很多多余的热量无法利用，造成了能源的浪费。
智能房屋是以计算机技术为基础的新型房屋，智能房屋的基本工作原理是通过布置在房屋内的一系列传感器收集所需要的信息，然后将这些信息集中到计算机处进行处理，处理完毕后的结果通过适当的方式反馈到房屋中，供房屋的使用者使用。
智能房屋的核心技术是计算机控制技术，尤其是智能房屋的控制技术。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种房屋电力及数据库控制系统，以解决新能源装置由于环境因素的波动影响其正常工作的问题，减少能源的浪费。
技术方案：本发明所述的一种房屋电力及数据库控制系统，包括房屋电力控制系统和数据库控制系统，所述房屋电力系统包括设置于所述房屋顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板包括多个将光子能量转换为电子能量的单元；所述太阳能电池板的电路出口位置设置了太阳能电池适配器，所述太阳能电池适配器吸收所述电子能量并输出有效值恒定的第一交流电压；此外，所述电力控制系统包括第一AC/AC变换器、第二AC/AC变换器和双向AC/DC变换器；所述第一AC/AC变换器包括与所述太阳能电池适配器相连的单向输入接口、与照明系统相连的单向输出接口、与所述第二AC/AC变换器相连的第一输入输出接口和与所述双向AC/DC变换器相连的第二输入输出接口；所述第二AC/AC变换器为双向AC/AC变换器，所述第二AC/AC变换器通过智能电表与市电电网相连；所述双向AC/DC变换器还包括输入输出接口，与蓄电池相连；
所述数据库控制系统包括：
智能房屋数据库，该智能房屋数据库包括四个智能房屋数据表：
房屋基本信息数据表，保存房屋的基本信息；
房屋动态监测数据表，保存房屋的动态监测信息；
房屋上报数据数据表，保存房屋所提交的上报数据；
房屋人员数据表，保存房屋的当前人员信息；
基于JavaBean的数据库操作工具，对智能房屋数据库进行操作，该基于JavaBean的数据库操作工具包括：
数据库连接组件，实现对所述智能房屋数据库的访问；
数据库执行组件，对所述智能房屋数据库进行操作；
基本信息数据表操作组件，操作所述基本信息数据表；
动态监测数据表操作组件，操作所述动态监测数据表；
房屋上报数据数据表操作组件，操作所述房屋上报数据数据表；
房屋人员数据表操作组件，操作所述房屋人员数据表；
分页显示组件，实现智能房屋数据库内容的分页显示。
进一步的，所述房屋电力控制系统还包括用于检测所述照明系统亮度的照明感应器和用于检测所述蓄电池电荷容量的电池SOC检测器。
进一步的，所述房屋电力控制系统还包括控制器，所述控制器包括与所述照明感应器相连的第一输入通信接口和与所述电池SOC检测器相连的第二输入通信接口。
进一步的，所述控制器还包括与所述第一AC/AC变换器相连的第一输出接口、与所述第二AC/AC变换器相连的第二输出接口、与所述双向AC/DC变换器相连的第三输出接口和与所述智能电表相连的第四输出接口。
进一步的，所述智能电表包括两条相互并联的电路通路，所述两条电路通路的每一条通路均包括开关和二极管，所述两条电路通路的二极管极性相反；所述两条电路通路的相汇处设置了安培表。
进一步的，所述述智能电表还包括双向计数器、仪表显示盘和电表控制模块；所述双向计数器包括两个输入口，分别与所述安培表和所述电表控制模块相连；所述双向计数器还包括输出口，与所述仪表显示盘相连；所述电表控制模块用于接收所述控制器的控制信号；所述电表控制模块还与所述电路通路的开关的控制端相连。
进一步的，所述数据库控制系统还包括：一组传感器，布置在所述智能房屋内，该组传感器周期性地收集数据；处理器，可通信地连接到该组传感器，周期性地从该组传感器接收数据，将所接收的数据整合成动态监测信息并提交给所述智能房屋数据库。
本发明还公开了上述一种房屋电力及数据库控制系统的控制方法，包括电力控制方法和数据库控制方法，所述电力控制方法包括：
判断照明系统的水温是否低于预设温度，控制器读取照明感应器的亮度检测值，并将所述亮度检测值与所述预设温度值进行比较；如果照明系统的亮度低于所述预设亮度值，则进入步骤304，否则进入步骤318；
在步骤304中，判断太阳能电池板是否处于正常状态，当没有阳光照射太阳能电池板时或者阳光强度非常弱时，太阳能电池适配器则无法产生电能，为照明系统供电，此时，通过照明感应器检测，可以知道照明系统亮度小于预设亮度值，则可判断太阳能电池板处于异常状态；否则，认为太阳能电池板处于正常状态；如果太阳能电池板正常，则进入步骤312，用太阳能电池为照明系统供电；电能通过太阳能适配器104和第一AC/AC变换器传导至照明系统，如果太阳能电池板异常，则进入步骤306；
在步骤306中，判断蓄电池是否正常，如果电池SOC检测器检测到蓄电池达到额定SOC值，则认为蓄电池正常，否则认为蓄电池异常；如果蓄电池正常，则进入步骤314，使用蓄电池为照明系统供电，也就是说，通过控制器的控制信号控制相关变换器，电能通过蓄电池、双向AC/DC变换器和第一AC/AC变换器传输至照明系统，如果蓄电池异常，则进入步骤308；
在步骤308中，使用市电电网为照明系统供电，控制器控制智能电表、第二AC/AC变换器和第一AC/AC变换器使得电能从市电电网传送至照明系统；更具体地讲，控制器发送控制信号给电表控制模块，电表控制模块闭合开关，并断开开关，控制器控制第二AC/AC变换器使得其一端的电压低于市电电网的电压，由此，二极管导通。电流从市电电网流向第二AC/AC变换器；
在步骤310中，智能电表工作于买电模式，双向计数器根据安培表的电流测量值和电表控制模块的控制信号进行计数，当电流从市电电网流向第二AC/AC变换器，双向计数器的计数逐渐增加，仪表显示盘根据双向计数器的计数值，逐渐增加计数显示；仪表显示盘数值增加表明电费累计增加；
如果照明系统的亮度等于或大于预设亮度值，则进入步骤318；
在步骤318中，判断蓄电池的SOC值是否低于预设SOC值，如果蓄电池的SOC值低于预设SOC值，则进入步骤316，为蓄电池充电，控制器控制第一AC/AC变换器和双向AC/DC变换器，以将太阳能电池板产生的电能传送至蓄电池，为蓄电池充电；如果蓄电池的SOC值大于或等于预设SOC值，则进入步骤320；
在步骤320中，将太阳能电池板产生的电能传送至市电电网；控制器控制第一AC/AC变换器、第二AC/AC变换器和智能电表，以将电能从太阳能电池板传送至市电电网；
在步骤322中，智能电表工作于卖电模式；双向计数器根据安培表的电流测量值和电表控制模块的控制信号进行计数，当电流从第二AC/AC变换器流向市电电网时，双向计数器的计数逐渐减小，仪表显示盘根据双向计数器的计数值，逐渐减小计数显示；
所述数据库控制方法包括：
建立一智能房屋数据库，包括建立四个智能房屋数据表：
建立房屋基本信息数据表保存房屋的基本信息；
建立房屋动态监测数据表保存房屋的动态监测信息；
建立房屋上报数据数据表保存房屋所提交的上报数据；
建立房屋人员数据表保存房屋的当前人员信息；
基于JavaBean建立数据库操作工具，对所述智能房屋数据库进行操作，建立基于JavaBean的数据库操作工具包括：
建立数据库连接组件实现对所述智能房屋数据库的访问；
建立数据库执行组件对所述智能房屋数据库进行操作；
建立基本信息数据表操作组件操作所述基本信息数据表；
建立动态监测数据表操作组件操作所述动态监测数据表；
建立房屋上报数据数据表操作组件操作所述房屋上报数据数据表；
建立房屋人员数据表操作组件操作所述房屋人员数据表；
建立分页显示组件实现智能房屋数据库内容的分页显示。
进一步的，所述建立房屋动态监测数据表保存房屋的动态监测信息包括：
在所述智能房屋内布置一组传感器；
该组传感器周期性地收集数据；
一处理器周期性地从该组传感器接收数据，将所接收的数据整合成动态监测信息并提交给所述智能房屋数据库；
智能房屋数据库将动态监测信息保存在房屋动态监测数据表中。
有益效果：本发明的房屋电力系统针对太阳能随着季节和时间的变化做出了能量的管理，保证了照明系统的正常运作，减少了能量损耗；且实现房屋信息的自动收集、自动转移和自动处理，使得智能房屋的使用者真正感受到智能房屋的优势。
附图说明
图1为本发明的房屋电力控制系统结构示意图；
图2为本发明的智能电表结构示意图；
图3为本发明的房屋电力控制方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种房屋电力控制系统100，包括设置于所述房屋顶部的太阳能电池板102。太阳能电池板102包括多个将光子能量转换为电子能量的单元。在图1的实施例中，太阳能电池板102包括两块电池板。在其他的实施例中，太阳能电池板102可以包括其他数目的电池板，以所述房屋屋顶能够容纳的最多电池板为最优选择。
太阳能电池板102的电路出口位置设置了太阳能电池适配器104。太阳能电池适配器104吸收太阳能电池板102输出的电子能量，并输出有效值恒定的第一交流电压。在一个实施例中，太阳能电池适配器104保持第一交流电压恒定，但根据太阳辐射强度的不同，太阳能电池适配器104输出的电流根据输出功率的变化而变化。
电力控制系统100还包括第一AC/AC变换器106、第二AC/AC变换器120和双向AC/DC变换器112。第一AC/AC变换器106包括与太阳能电池适配器104相连的单向输入接口、与照明系统110相连的单向输出接口、与第二AC/AC变换器120相连的第一输入输出接口和与双向AC/DC变换器112相连的第二输入输出接口；第二AC/AC变换器120为双向AC/AC变换器，第二AC/AC变换器120通过智能电表122与市电电网124相连。双向AC/DC变换器112还包括输入输出接口，与蓄电池114相连。
在一个实施例中，电力控制系统100还包括用于检测照明系统110亮度的照明感应器108和用于检测蓄电池114电荷容量的电池SOC检测器116。
在一个实施例中，电力控制系统100还包括控制器118。控制器118包括与照明感应器108相连的第一输入通信接口和与电池SOC检测器116相连的第二输入通信接口。
在一个实施例中，控制器118还包括与第一AC/AC变换器106相连的第一输出接口、与第二AC/AC变换器120相连的第二输出接口、与双向AC/DC变换器112相连的第三输出接口和与智能电表122相连的第四输出接口。图1中的电路模块的功能将在图3做进一步描述。
图2所示为根据本发明的实施例的智能电表122的结构示意图。在一个实施例中，智能电表122包括两条相互并联的电路通路202和204，其中，每一条通路均包括开关和二极管。例如，电路通路202包括开关210和二极管206；电路通路204包括开关212和二极管208。其中，二极管206和二极管208的极性相反。电路通路202和204的相汇处设置了安培表218。
在一个实施例中，智能电表122还包括双向计数器216、仪表显示盘214和电表控制模块220。双向计数器216包括两个输入口，分别与安培表218和电表控制模块220相连。双向计数器216还包括输出口，与仪表显示盘214相连。电表控制模块220用于接收控制器118的控制信号；电表控制模块220还与电路通路202和204的开关210和212的控制端相连。对所述智能电表的控制将在图3作进一步描述。
图3所示为根据本发明的实施例的电力控制系统100的控制流程图。在步骤302中，判断照明系统110的水温是否低于预设温度。在一个实施例中，控制器118读取照明感应器108的亮度检测值，并将所述亮度检测值与所述预设温度值进行比较。如果照明系统110的亮度低于所述预设亮度值，则进入步骤304，否则进入步骤318。
在步骤304中，判断太阳能电池板102是否处于正常状态。在一个实施例中，当没有阳光照射太阳能电池板102时(例如：在黑夜)或者阳光强度非常弱时(例如：阴雨天)，太阳能电池适配器104则无法产生电能，为照明系统110供电。此时，通过照明感应器108检测，可以知道照明系统110亮度小于预设亮度值，则可判断太阳能电池板102处于异常状态；否则，认为太阳能电池板102处于正常状态。如果太阳能电池板正常，则进入步骤312，用太阳能电池102为照明系统110供电。也就是说，电能通过太阳能适配器104和第一AC/AC变换器传导至照明系统110。如果太阳能电池板异常，则进入步骤306。
在步骤306中，判断蓄电池114是否正常。在一个实施例中，如果电池SOC检测器116检测到蓄电池114达到额定SOC值，则认为蓄电池114正常，否则认为蓄电池114异常。如果蓄电池114正常，则进入步骤314，使用蓄电池114为照明系统110供电。也就是说，通过控制器118的控制信号控制相关变换器，电能通过蓄电池114、双向AC/DC变换器112和第一AC/AC变换器106传输至照明系统110。如果蓄电池114异常，则进入步骤308。在步骤308中，使用市电电网124为照明系统110供电。在一个实施例中，控制器118控制智能电表122、第二AC/AC变换器120和第一AC/AC变换器106使得电能从市电电网124传送至照明系统110。更具体地讲，控制器118发送控制信号给电表控制模块220，电表控制模块220闭合开关210，并断开开关212。控制器118控制第二AC/AC变换器120使得其一端的电压低于市电电网的电压，由此，二极管206导通。电流从市电电网124流向第二AC/AC变换器120。
在步骤310中，智能电表122工作于买电模式。在一个实施例中，双向计数器216根据安培表218的电流测量值和电表控制模块220的控制信号进行计数。当电流从市电电网124流向第二AC/AC变换器120，双向计数器216的计数逐渐增加。仪表显示盘214根据双向计数器216的计数值，逐渐增加计数显示。在这个实施例中，仪表显示盘214数值增加表明电费累计增加。
如果照明系统110的亮度等于或大于预设亮度值(表示照明系统110无需继续加热)，则进入步骤318。在步骤318中，判断蓄电池114的SOC值是否低于预设SOC值。如果蓄电池114的SOC值低于预设SOC值(表示蓄电池114的电量未满)，则进入步骤316，为蓄电池114充电。在一个实施例中，控制器118控制第一AC/AC变换器106和双向AC/DC变换器112，以将太阳能电池板102产生的电能传送至蓄电池114，为蓄电池114充电。如果蓄电池114的SOC值大于或等于预设SOC值(表示蓄电池114的电量已满)，则进入步骤320。在步骤320中，将太阳能电池板102产生的电能传送至市电电网124。在一个实施例中，控制器118控制第一AC/AC变换器106、第二AC/AC变换器120和智能电表122，以将电能从太阳能电池板102传送至市电电网124。更具体地讲，控制器118发送控制信号给电表控制模块220，电表控制模块220闭合开关212，并断开开关210。控制器118控制第二AC/AC变换器120使得其一端的电压高于市电电网的电压，由此，二极管208导通。电流从第二AC/AC变换器120流向市电电网124。
在步骤322中，智能电表工作于卖电模式。在一个实施例中，双向计数器216根据安培表218的电流测量值和电表控制模块220的控制信号进行计数。当电流从第二AC/AC变换器120流向市电电网124时，双向计数器216的计数逐渐减小。仪表显示盘214根据双向计数器216的计数值，逐渐减小计数显示。在这个实施例中，仪表显示盘214数值减小表明电费累计减小。
优点在于，本发明的电力控制系统100针对太阳能随着季节和时间的变化做出了能量的管理。在太阳能匮乏的季节，如果太阳能无法满足照明系统110的正常工作，则启动蓄电池114或者通过市电供电，在充分利用太阳能电池板102所产生的能量的前提下，保证了照明系统110的正常运作。此外，在太阳能丰富的季节，通过蓄电池114接收多余的电能。并且在电能过多的时候，可以将电能释放如市电电网，避免多余能量的损失。通过智能电表的买电和卖电模式的设定，还减少了用户的用电消费。
本发明的电力系统还包括计算机控制的数据库控制部分，该部分包括：
智能房屋数据库，该智能房屋数据库包括四个智能房屋数据表：
房屋基本信息数据表，保存房屋的基本信息；
房屋动态监测数据表，保存房屋的动态监测信息；
房屋上报数据数据表，保存房屋所提交的上报数据；
房屋人员数据表，保存房屋的当前人员信息；
基于JavaBean的数据库操作工具，对智能房屋数据库进行操作，该基于JavaBean的数据库操作工具包括：
数据库连接组件，实现对所述智能房屋数据库的访问；
数据库执行组件，对所述智能房屋数据库进行操作；
基本信息数据表操作组件，操作所述基本信息数据表；
动态监测数据表操作组件，操作所述动态监测数据表；
房屋上报数据数据表操作组件，操作所述房屋上报数据数据表；
房屋人员数据表操作组件，操作所述房屋人员数据表；
分页显示组件，实现智能房屋数据库内容的分页显示。
上述的数据库控制方法包括：
建立一智能房屋数据库，包括建立四个智能房屋数据表：
建立房屋基本信息数据表保存房屋的基本信息；
建立房屋动态监测数据表保存房屋的动态监测信息；
建立房屋上报数据数据表保存房屋所提交的上报数据；
建立房屋人员数据表保存房屋的当前人员信息；
基于JavaBean建立数据库操作工具，对所述智能房屋数据库进行操作，建立基于JavaBean的数据库操作工具包括：
建立数据库连接组件实现对所述智能房屋数据库的访问；
建立数据库执行组件对所述智能房屋数据库进行操作；
建立基本信息数据表操作组件操作所述基本信息数据表；
建立动态监测数据表操作组件操作所述动态监测数据表；
建立房屋上报数据数据表操作组件操作所述房屋上报数据数据表；
建立房屋人员数据表操作组件操作所述房屋人员数据表；
建立分页显示组件实现智能房屋数据库内容的分页显示。
进一步的，所述建立房屋动态监测数据表保存房屋的动态监测信息包括：
在所述智能房屋内布置一组传感器；
该组传感器周期性地收集数据；
一处理器周期性地从该组传感器接收数据，将所接收的数据整合成动态监测信息并提交给所述智能房屋数据库；
智能房屋数据库将动态监测信息保存在房屋动态监测数据表中。
上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

Claims (7)

1.一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：包括房屋电力控制系统和数据库控制系统，所述房屋电力系统包括设置于所述房屋顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板包括多个将光子能量转换为电子能量的单元；所述太阳能电池板的电路出口位置设置了太阳能电池适配器，所述太阳能电池适配器吸收所述电子能量并输出有效值恒定的第一交流电压；此外，所述电力控制系统包括第一AC/AC变换器、第二AC/AC变换器和双向AC/DC变换器；所述第一AC/AC变换器包括与所述太阳能电池适配器相连的单向输入接口、与照明系统相连的单向输出接口、与所述第二AC/AC变换器相连的第一输入输出接口和与所述双向AC/DC变换器相连的第二输入输出接口；所述第二AC/AC变换器为双向AC/AC变换器，所述第二AC/AC变换器通过智能电表与市电电网相连；所述双向AC/DC变换器还包括输入输出接口，与蓄电池相连；
所述数据库控制系统包括：
智能房屋数据库，该智能房屋数据库包括四个智能房屋数据表：
房屋基本信息数据表，保存房屋的基本信息；
房屋动态监测数据表，保存房屋的动态监测信息；
房屋上报数据数据表，保存房屋所提交的上报数据；
房屋人员数据表，保存房屋的当前人员信息；
基于JavaBean的数据库操作工具，对智能房屋数据库进行操作，该基于JavaBean的数据库操作工具包括：
数据库连接组件，实现对所述智能房屋数据库的访问；
数据库执行组件，对所述智能房屋数据库进行操作；
基本信息数据表操作组件，操作所述基本信息数据表；
动态监测数据表操作组件，操作所述动态监测数据表；
房屋上报数据数据表操作组件，操作所述房屋上报数据数据表；
房屋人员数据表操作组件，操作所述房屋人员数据表；
分页显示组件，实现智能房屋数据库内容的分页显示。
2.根据权利要求1所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述房屋电力控制系统还包括用于检测所述照明系统亮度的照明感应器和用于检测所述蓄电池电荷容量的电池SOC检测器。
3.根据权利要求2所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述房屋电力控制系统还包括控制器，所述控制器包括与所述照明感应器相连的第一输入通信接口和与所述电池SOC检测器相连的第二输入通信接口。
4.根据权利要求3所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述控制器还包括与所述第一AC/AC变换器相连的第一输出接口、与所述第二AC/AC变换器相连的第二输出接口、与所述双向AC/DC变换器相连的第三输出接口和与所述智能电表相连的第四输出接口。
5.根据权利要求4所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述智能电表包括两条相互并联的电路通路，所述两条电路通路的每一条通路均包括开关和二极管，所述两条电路通路的二极管极性相反；所述两条电路通路的相汇处设置了安培表。
6.根据权利要求5所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述述智能电表还包括双向计数器、仪表显示盘和电表控制模块；所述双向计数器包括两个输入口，分别与所述安培表和所述电表控制模块相连；所述双向计数器还包括输出口，与所述仪表显示盘相连；所述电表控制模块用于接收所述控制器的控制信号；所述电表控制模块还与所述电路通路的开关的控制端相连。
7.根据权利要求1所述的一种房屋电力及数据库控制系统，其特征在于：所述数据库控制系统还包括：一组传感器，布置在所述智能房屋内，该组传感器周期性地收集数据；处理器，可通信地连接到该组传感器，周期性地从该组传感器接收数据，将所接收的数据整合成动态监测信息并提交给所述智能房屋数据库。
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