CN106933115A - 一种智能家居系统 - Google Patents

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CN106933115A CN201710289783.3A CN201710289783A CN106933115A CN 106933115 A CN106933115 A CN 106933115A CN 201710289783 A CN201710289783 A CN 201710289783A CN 106933115 A CN106933115 A CN 106933115A
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Guangzhou Hui Ting Ting Trading Co., Ltd.
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Shanghai Boli Machinery Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
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Abstract

本发明提供了一种智能家居系统，包括电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块、供电模块、中央控制模块、网路传输模块和移动终端，所述电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块和供电模块分别和中央控制模块双向连接，所述中央控制模块通过网路传输模块和移动终端双向连接。本发明的有益效果为：提供了一种网络化和自动化程度高、功能完善、运行安全可靠的智能家居系统。

Description

一种智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居系统。
背景技术
智能家居是以住宅等为平台，将居家生活有关的设施集成，构建高效的住宅实施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性和舒适性。现有的智能家居系统智能化人性化有待进一步提高，功能不够完善，成本较高，整体应用设计不足。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种智能家居系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种智能家居系统，包括电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块、供电模块、中央控制模块、网路传输模块和移动终端，所述电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块和供电模块分别和中央控制模块双向连接，所述中央控制模块通过网路传输模块和移动终端双向连接；所述的电器控制模块用来实现对各个家用电器的控制；所述的消防报警模块用来针对异常情况消防报警；所述的安防门禁模块用来控制门窗的开与关；所述的照明控制模块用来控制住宅的照明；所述供电模块用于向各模块供能；所述的中央控制模块用来控制协调这个系统运行；所述的网路传输模块用来传输指令信息；所述的移动终端用来设置发送指令信息。
本发明的有益效果为：提供了一种网络化和自动化程度高、功能完善、运行安全可靠的智能家居系统。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
附图标记：
电器控制模块1、消防报警模块2、安防门禁模块3、照明控制模块4、供电模块5、中央控制模块6、网路传输模块7、移动终端8。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种智能家居系统，包括电器控制模块1、消防报警模块2、安防门禁模块3、照明控制模块4、供电模块5、中央控制模块6、网路传输模块7和移动终端8，所述电器控制模块1、消防报警模块2、安防门禁模块3、照明控制模块4和供电模块5分别和中央控制模块6双向连接，所述中央控制模块6通过网路传输模块7和移动终端8双向连接；所述的电器控制模块1用来实现对各个家用电器的控制；所述的消防报警模块2用来针对异常情况消防报警；所述的安防门禁模块3用来控制门窗的开与关；所述的照明控制模块4用来控制住宅的照明；所述供电模块5用于向各模块供能；所述的中央控制模块6用来控制协调这个系统运行；所述的网路传输模块7用来传输指令信息；所述的移动终端8用来设置发送指令信息。
本实施例提供了一种网络化和自动化程度高、功能完善、运行安全可靠的智能家居系统。
优选的，所述网路传输模块7使用4G网络。
本优选实施例采用4G网络，传输速度更快。
优选的，所述移动终端8为手机或平板电脑。
本优选实施例移动终端为人们日常生活中的物品，使用更为方便。
优选的，所述供电模块包括蓄电池、分区确定子模块和管理策略确定子模块，所述分区确定子模块依据蓄电池电量对蓄电池进行分区，所述管理策略确定子模块依据不同分区制定蓄电池的管理策略；所述分区确定子模块包括一次处理单元和二次处理单元，所述一次处理单元对蓄电池的当前容量与额定容量相同时的蓄电池电量进行初始分区，所述二次处理单元在蓄电池发生老化时对初始分区进行调整。
本优选实施例智能家居系统的供电模块实现了智能家居系统蓄电池分区管理。
优选的，所述蓄电池电量的初始分区可具体表示为：QK(E)＝QKs，ER≥E≥E1；QK(E)＝QKg，E1>E≥E2；QK(E)＝QKc，E2>E≥0；在式子里，QK(E)表示蓄电池电量为E时所处分区，E表示蓄电池剩余电量，ER表示蓄电池当前容量，此时，ER＝EN，EN为额定容量，E1和E2为对应的分区阈值，QKs表示使用区，蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行放电，QKc表示充电区，蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行充电，QKg表示过渡区，蓄电池电量处在该区时不对蓄电池进行操作。
本优选实施例分区确定子模块采用一次处理单元对智能家居系统蓄电池进行初始分区，能够准确反映智能家居系统蓄电池刚开始的分区状况；设置过渡区，有效防止了对智能家居系统蓄电池进行频繁的充放电，使智能家居系统蓄电池电量在过渡区循环，延长了智能家居系统蓄电池的使用寿命，从而降低了智能家居系统的使用成本。
优选的，所述对初始分区进行调整，可根据蓄电池的剩余电量和老化状态进行，具体可采用以下方式：a、使用当前容量ER反映蓄电池的老化状态，可用老化参数量化表示蓄电池老化状态为：在式子里，EN表示蓄电池的额定容量，FN表示蓄电池老化参数，ER表示蓄电池的当前容量；设置当前容量更新周期为EU天，其中，EU∈[20，70]；
b、依据蓄电池老化参数将蓄电池的生命状态分为：AY(FN)＝AYj，ln2+1≥FN≥FN1；AY(FN)＝AYg，FN1>FN≥FN2；AY(FN)＝AYs，FN2>FN≥0；在式子里，AY(FN)表示蓄电池老化参数为FN时的蓄电池的生命状态，FN1和FN2为对应的生命状态划分阈值,AYj表示蓄电池生命状态为健康，AYg表示蓄电池生命状态为待更换，AYs表示蓄电池生命状态为损坏，其中，
c、依据蓄电池的生命状态对蓄电池进行分区调整，当蓄电池生命状态为健康时，分区不变；当蓄电池生命状态为损坏时，对蓄电池进行更换；当蓄电池生命状态为待更换时，分区情况为：QK(E)＝QKs，QK(E)＝QKg， QK(E)＝QKc，E2>E≥0。
由于智能家居系统蓄电池的当前容量会随着蓄电池的老化而逐渐小于额定容量，本优选实施例二次处理单元考虑了智能家居系统蓄电池全生命周期的特点，针对不同老化状态对智能家居系统蓄电池电量分区进行了调整，实现了不同老化状态下合理的电量分区，在有效进行电池能量利用的同时最大程度地降低了电池电量不足的风险，通过合理设计更新周期对当前容量进行更新，保证了电池老化状态更新的同时提高了计算效率。
优选的，所述蓄电池的剩余电量，可采用以下方法求取：E＝ER-EF，在式子里，EF表示蓄电池放电量；所述蓄电池放电量，可采用以下方法求取：EF,k＝EF,k-1+ΔEF，在式子里，EF,k表示k时刻的累积放电量，ΔEF表示步长时间的电池放电电量，EF,k-1表示k-1时刻的累积放电量，其中，ΔEF>0；ΔEF＝β×iB×Δt，ΔEF＜0；
在式子里，I10表示10倍频放电率的电流值，iB为蓄电池电流，T0表示标准温度，TB为当前温度，kT为温度补偿系数，n表示电池使用年限，Δt为步长时间间隔，β表示充电效率。
本优选实施例供电模块通过对当前容量和放电量进行求取，实现了智能家居系统蓄电池剩余电量的计算，迅速准确完成了电池分区；在计算放电量的过程中，通过引入温度补偿系数和电池使用年限，提高了计算准确性和科学性，通过10倍频放电率进行放电，提高了计算效率。
优选的，所述管理策略确定子模块依据不同分区制定蓄电池的管理策略，所述管理策略为：a、蓄电池电量处在使用区时对蓄电池进行放电，蓄电池电量处在充电区时对蓄电池进行充电，蓄电池电量处在过渡区时不对蓄电池进行操作；
b、蓄电池生命状态为健康时，不对蓄电池进行操作，蓄电池生命状态为待更换时，对蓄电池进行状态监测，蓄电池生命状态为损坏时，对蓄电池进行更换。
本优选实施例供电模块的管理策略确定子模块采用全生命周期的动态分区管理策略：结合电池的老化状态对智能家居系统蓄电池的电量分区进行动态调整，实现了智能家居系统蓄电池的最优管理，从而增加了智能家居系统的使用可靠性。
使用本发明智能家居系统，当前容量更新周期取不同值时，对智能家居系统使用成本和可靠性进行统计，同未采用本发明相比，产生的有益效果如下表所示：
EU/天 智能家居系统使用成本降低 智能家居系统可靠性提高
25 23％ 28％
35 21％ 25％
45 17％ 22％
55 15％ 21％
65 13％ 19％
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种智能家居系统，其特征是，包括电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块、供电模块、中央控制模块、网路传输模块和移动终端，所述电器控制模块、消防报警模块、安防门禁模块、照明控制模块和供电模块分别和中央控制模块双向连接，所述中央控制模块通过网路传输模块和移动终端双向连接；所述的电器控制模块用来实现对各个家用电器的控制；所述的消防报警模块用来针对异常情况消防报警；所述的安防门禁模块用来控制门窗的开与关；所述的照明控制模块用来控制住宅的照明；所述供电模块用于向各模块供能；所述的中央控制模块用来控制协调这个系统运行；所述的网路传输模块用来传输指令信息；所述的移动终端用来设置发送指令信息。
2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征是，所述网路传输模块使用4G网络。
3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征是，所述移动终端为手机或平板电脑。
4.根据权利要求3所述的智能家居系统，其特征是，所述供电模块包括蓄电池、分区确定子模块和管理策略确定子模块，所述分区确定子模块依据蓄电池电量对蓄电池进行分区，所述管理策略确定子模块依据不同分区制定蓄电池的管理策略；所述分区确定子模块包括一次处理单元和二次处理单元，所述一次处理单元对蓄电池的当前容量与额定容量相同时的蓄电池电量进行初始分区，所述二次处理单元在蓄电池发生老化时对初始分区进行调整。
5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征是，所述蓄电池电量的初始分区可具体表示为：QK(E)＝QKs，ER≥E≥E1；QK(E)＝QKg，E1>E≥E2；QK(E)＝QKc，E2>E≥0；在式子里，QK(E)表示蓄电池电量为E时所处分区，E表示蓄电池剩余电量，ER表示蓄电池当前容量，此时，ER＝EN，EN为额定容量，E1和E2为对应的分区阈值，QKs表示使用区，蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行放电，QKc表示充电区，蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行充电，QKg表示过渡区，蓄电池电量处在该区时不对蓄电池进行操作。
6.根据权利要求5所述的智能家居系统，其特征是，所述对初始分区进行调整，可根据蓄电池的剩余电量和老化状态进行，具体可采用以下方式：a、使用当前容量ER反映蓄电池的老化状态，可用老化参数量化表示蓄电池老化状态为：在式子里，EN表示蓄电池的额定容量，FN表示蓄电池老化参数，ER表示蓄电池的当前容量；设置当前容量更新周期为EU天，其中，EU∈[20，70]；
b、依据蓄电池老化参数将蓄电池的生命状态分为：AY(FN)＝AYj，ln2+1≥FN≥FN1；AY(FN)＝AYg，FN1>FN≥FN2；AY(FN)＝AYs，FN2>FN≥0；在式子里，AY(FN)表示蓄电池老化参数为FN时的蓄电池的生命状态，FN1和FN2为对应的生命状态划分阈值,AYj表示蓄电池生命状态为健康，AYg表示蓄电池生命状态为待更换，AYs表示蓄电池生命状态为损坏，其中，
c、依据蓄电池的生命状态对蓄电池进行分区调整，当蓄电池生命状态为健康时，分区不变；当蓄电池生命状态为损坏时，对蓄电池进行更换；当蓄电池生命状态为待更换时，分区情况为：QK(E)＝QKs，QK(E)＝QKg， QK(E)＝QKc，E2>E≥0。
7.根据权利要求6所述的智能家居系统，其特征是，所述蓄电池的剩余电量，可采用以下方法求取：E＝ER-EF，在式子里，EF表示蓄电池放电量；所述蓄电池放电量，可采用以下方法求取：EF,k＝EF,k-1+ΔEF，在式子里，EF,k表示k时刻的累积放电量，ΔEF表示步长时间的电池放电电量，EF,k-1表示k-1时刻的累积放电量，其中，ΔEF＝[kT×(T0-TB)+0.01niBI100.3iBΔt，ΔEF>0；ΔEF＝β×iB×Δt，ΔEF＜0；
在式子里，I10表示10倍频放电率的电流值，iB为蓄电池电流，T0表示标准温度，TB为当前温度，kT为温度补偿系数，n表示电池使用年限，Δt为步长时间间隔，β表示充电效率。
8.根据权利要求7所述的智能家居系统，其特征是，所述管理策略确定子模块依据不同分区制定蓄电池的管理策略，所述管理策略为：a、蓄电池电量处在使用区时对蓄电池进行放电，蓄电池电量处在充电区时对蓄电池进行充电，蓄电池电量处在过渡区时不对蓄电池进行操作；
b、蓄电池生命状态为健康时，不对蓄电池进行操作，蓄电池生命状态为待更换时，对蓄电池进行状态监测，蓄电池生命状态为损坏时，对蓄电池进行更换。
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WW01 Invention patent application withdrawn after publication

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