CN108181838B - 控制用电设备的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制用电设备的系统，包括设于控制中心的总控设备，各个单元区域对应设置的控制器；总控设备分别连接各个控制器，控制器控制该控制器所对应的单元区域的各个用电设备；各个控制器实时获取单元区域的用电环境数据，将用电环境数据发送至总控设备，并向总控设备发送设备启动请求指令；总控设备在接收到所述设备启动请求指令后，识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备。其保证了其对各个单元区域中各类型用电设备进行相应控制的准确性，提高了用电设备的控制效果。

Description

控制用电设备的系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种控制用电设备的系统。

背景技术

大型牲畜养殖场这样的大型场地通常占地面积大，拥有上百甚至更多个养殖室等单元区域，如牲畜养殖场可以包括怀孕型、哺乳型、保育型、配种型、待配型、育肥型、后备型等多种养殖室，每种养殖室都需要安装定速风机、变速风机、照明灯、电磁阀、喂料电机、卷帘电机、小窗电机、暖风电机和/或水泵等用电设备，在这些用电设备中，功率较大的有几百瓦、甚至上千瓦，如定速风机、喂料电机、暖风电机、照明灯等设备。目前，在对包括众多用电设备的大型场地中，针对各个单元区域的用电设备进行相应控制时，需要采用阈值比较法，比如到了一定的时间后，开启照明灯、喂料电机等，若大型场地所包括的用电设备数量较少或功率较低，上述传统的控制方案在一定程度上可以实现对大型场地各个单元区域用电设备的控制；若大型场地包括数量较多的用电设备或者其中的部分用电设备功率较大(比如同时存在几百台定速风机同时运行的状况等)，此时有几百千瓦的用电设备瞬时启动，此时若采用上述传统方案进行用电设备的控制，有可能造成短路，或者电压瞬间下降导致用电设备无法启动等问题，使针对各个单元区域用电设备的控制效果差。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案使对养殖场各个单元区域用电设备的控制效果差的技术问题，提供一种控制用电设备的系统。

一种控制用电设备的系统，包括设于控制中心的总控设备，以及各个单元区域对应设置的控制器；所述总控设备分别连接各个控制器，所述控制器分别控制该控制器所对应的单元区域的各个用电设备；

各个控制器实时获取相应单元区域的用电环境数据，将所述用电环境数据发送至总控设备，并向所述总控设备发送设备启动请求指令；

所述总控设备在接收到所述设备启动请求指令后，识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备；其中，所述设备类型顺序表记录各类型用电设备的启动顺序。

上述控制用电设备的系统，通过在控制中心设置总控设备，分别在各个单元区域设置控制器，使各个控制器可以实时获取相应单元区域的用电环境数据，将其发送至总控设备，还可以向所述总控设备发送设备启动请求指令，这样总控设备便可以识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备，总控设备对各用电设备的启动过程以相应待供电单元区域的用电环境数据以及设备类型顺序表所记录的用电设备启动顺序为依据，保证了其对各个单元区域中各类型用电设备进行相应控制的准确性，提高了用电设备的控制效果。

在其中一个实施例中，所述总控设备采集各个控制器所控制的用电设备的设备类型，识别各类型用电设备的设备功率，按照设备功率从大至小设置设备类型顺序表。

上述设备类型顺序表中设备功率大的用电设备排列在前，设备功率小的用电设备排列在后，这样，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，控制设备便可以按照上述设备类型顺序表所记录的顺序，最先启动各个待供电单元区域中设备功率最大的用电设备，再按照设备功率由大至小的顺序依次启动相应的用电设备。

在其中一个实施例中，所述总控设备在启动各个待供电单元区域中相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域类型顺序表中查找各个待供电单元区域的第一单元区域顺序，按照所述第一单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

作为一个实施例，所述单元区域为养殖牲畜的养殖室，所述单元区域类型顺序表记录的单元区域类型依次包括：怀孕型、哺乳型、保育型、配种型、待配型、育肥型和后备型。

本实施例提供的单元区域类型顺序表可以使总控设备在启动各个待供电养殖室中相同类型用电设备的过程中，准确设置各类型的养殖室中该类用电设备的控制逻辑(启动逻辑)，使该类用电设备得到准确启动。

作为一个实施例，所述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，按照该类型用电设备对应的时间间隔依次启动各个待供电单元区域中的用电设备。

作为一个实施例，所述总控设备在启动相同类型单元区域中的用电设备的过程中，识别各个单元区域的输入电压，先开启输入电压小的单元区域中的用电设备，再开启输入电压大的单元区域中的用电设备。

在其中一个实施例中，所述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域重要程度顺序表中查找各个待供电单元区域的第二单元区域顺序，按照所述第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

上述单元区域重要程度顺序表用于记录各个单元区域的重要程度，具体地，重要程度高的单元区域在上述单元区域重要程度顺序表中的排列顺序靠前，重要程度低的单元区域在上述单元区域重要程度顺序表中的排列顺序靠后；相应地，依据上述单元区域重要程度顺序表中查找各个待供电单元区域的第二单元区域顺序中，排列在前的单元区域重要程度高，随之排列顺序的递增，单元区域的重要程度随之降低。

作为一个实施例，所述单元区域为养殖牲畜的养殖室，所述总控设备按照重要性计算公式计算各个单元区域的重要性权重，按重要性权重从大至小设置单元区域重要程度顺序表；其中，所述重要性计算公式为：

M＝a*b*c，

式中，M表示重要性权重，a表示养殖对象的数量，b表示表示养殖对象的平均体重，c表示养殖对象单位重量的价格参数。

本实施例所计算得到的重要性权重可以表征各个单元区域的重要程度和经济价值，按照单元区域重要程度顺序表所确定的第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备，可以使经济价值高的单元区域的该类用电设备优先得到启动，以便对养殖场的经济价值进行相应保障。

在其中一个实施例中，所述总控设备在识别到供电电压小于电压阈值时，优先为设定单元区域类型的单元区域供电。

在其中一个实施例中，所述用电环境数据包括输入电压、室内温度、室内湿度和/或氨气浓度。

本实施例提供的用电环境数据可以较为完整的表征单元区域中影响用电设备启停的因素。

附图说明

图1为一个实施例的控制用电设备的系统结构示意图；

图2为一个实施例的控制器与用电设备、用电环境数据测量仪器之间的连接示意图；

图3为一个实施例的控制器与一个用电设备之间的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的控制用电设备的系统的具体实施方式进行详细阐述。

参考图1所示，图1为一个实施例的控制用电设备的系统结构示意图，包括设于控制中心的总控设备10，以及各个单元区域对应设置的控制器20；所述总控设备10分别连接各个控制器20，所述控制器20分别控制该控制器所对应的单元区域的各个用电设备；具体地，某控制器与该控制器所对应的单元区域中各个用电设备以及相关用电环境数据测量仪器之间的连接关系可以参考图2所示，控制器可以分别控制相应单元区域的定速风机、变速风机、照明灯、电磁阀和电机等用电设备，还可以通过温度测量设备测量上述单元区域的室内温度，通过氨气浓度检测仪检测单元区域的氨气浓度，通过湿度传感器检测单元区域的湿度等等，以获取单元区域的用电环境数据；

各个控制器20实时获取相应单元区域的用电环境数据，将所述用电环境数据发送至总控设备10，并向所述总控设备10发送设备启动请求指令；

所述总控设备10在接收到所述设备启动请求指令后，识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备；其中，所述设备类型顺序表记录各类型用电设备的启动顺序。

上述总控设备10可以为高性能计算机等可以分别与各个控制器进行通信的智能控制设备。控制器20可以为可以控制各个用电设备启停，从相应的用电环境数据测量仪器中读取用电环境数据的智能处理器。总控设备10和控制器20之间可以通过有线通信方式或者无线通信方式进行通信。

上述控制用电设备的系统可以应用在包括众多养殖室的养殖场，此时该大型场地的各个单元区域为养殖场的各个养殖室。设于控制中心的总控设备10可以对养殖场的供电电压进行读取，通常情况下，养殖场的供电电压处于AC 220V±5％这一电压范围是，表明供电电压正常，若供电电压低于AC 220V-5％，表明当前供电电压异常。在总控设备识别到当前供电电压正常时，可以依据养殖室的用电环境数据，按照本实施例提供的控制逻辑(如识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备等)对各个养殖室(单元区域)的用电设备进行相应控制。

本实施例提供的控制用电设备的系统，通过在控制中心设置总控设备10，分别在各个单元区域设置控制器20，使各个控制器20可以实时获取相应单元区域的用电环境数据，将其发送至总控设备10，还可以向所述总控设备10发送设备启动请求指令，这样总控设备10便可以识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备，总控设备10对各用电设备的启动过程以相应待供电单元区域的用电环境数据以及设备类型顺序表所记录的用电设备启动顺序为依据，保证了其对各个单元区域中各类型用电设备进行相应控制的准确性，提高了用电设备的控制效果。

在一个实施例中，上述总控设备可以采集各个控制器所控制的用电设备的设备类型，识别各类型用电设备的设备功率，按照设备功率从大至小设置设备类型顺序表。

上述设备类型顺序表中设备功率大的用电设备排列在前，设备功率小的用电设备排列在后，这样，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，控制设备便可以按照上述设备类型顺序表所记录的顺序，最先启动各个待供电单元区域中设备功率最大的用电设备，再按照设备功率由大至小的顺序依次启动相应的用电设备。

在一个实施例中，上述总控设备在启动各个待供电单元区域中相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域类型顺序表中查找各个待供电单元区域的第一单元区域顺序，按照所述第一单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

上述单元区域类型顺序表可以依据其具体用途或者重要性等因素进行确定；比如若上述单元区域为养殖牲畜的养殖室，具体可以依据养殖对象的重要性或者养殖过程中的难易程度这些因素进行确定。一个类型的单元区域可以包括若干个单元区域，对于单元区域类型相同的多个单元区域，控制设备可以随机确定这些单元区域的第一单元区域顺序，也可以按照其原有的排列顺序确定这些单元区域类型相同的单元区域的第一单元区域顺序。

作为一个实施例，所述单元区域可以为养殖牲畜的养殖室，上述单元区域类型顺序表记录的单元区域类型可以依次包括：怀孕型、哺乳型、保育型、配种型、待配型、育肥型和后备型。

本实施例提供的单元区域类型顺序表可以使总控设备在启动各个待供电养殖室中相同类型用电设备的过程中，准确设置各类型的养殖室中该类用电设备的控制逻辑(启动逻辑)，使该类用电设备得到准确启动。

作为一个实施例，上述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，按照该类型用电设备对应的时间间隔依次启动各个待供电单元区域中的用电设备。

本实施例中，一种类型的用电设备具有其对应的时间间隔。具体地，各种类型的用电设备的启动(或关闭)过程中的时间间隔，可以根据用电设备的设备功率决定，设备功率越大的用电设备所对应的时间间隔越长。如定速风机的功率比小窗电机大，开启第一单元区域的定速风机后，需要间隔一定的时间T1开启第二单元区域的定速风机；开启第一单元区域的小窗电机后，需要间隔一定的时间T2才能开启第二单元区域的小窗电机，此时T1＞T2。

作为一个实施例，上述总控设备在启动相同类型单元区域中的用电设备的过程中，识别各个单元区域的输入电压，先开启输入电压小的单元区域中的用电设备，再开启输入电压大的单元区域中的用电设备。

在同种类型的单元区域需要同时开启用电设备时，根据该类型的单元区域的输入电压的大小决定，先开启输入电压小的单元区域的用电设备，再开启输入电压大的单元区域用电设备，这是由于开启的用电设备越多，电压下降得越多，用电设备在开启的情况下，下降一定幅度电压，低于用电设备的启动电压后，用电设备还可以正常工作，而在低于用电设备的启动电压情况下，往往难以启动用电设备。本实施例先开启输入电压小的单元区域中的用电设备，再开启输入电压大的单元区域中的用电设备，可以保证各个单元区域中该类用电设备的正常启动。

在一个实施例中，上述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域重要程度顺序表中查找各个待供电单元区域的第二单元区域顺序，按照所述第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

上述单元区域重要程度顺序表用于记录各个单元区域的重要程度，具体地，重要程度高的单元区域在上述单元区域重要程度顺序表中的排列顺序靠前，重要程度低的单元区域在上述单元区域重要程度顺序表中的排列顺序靠后；相应地，依据上述单元区域重要程度顺序表中查找各个待供电单元区域的第二单元区域顺序中，排列在前的单元区域重要程度高，随之排列顺序的递增，单元区域的重要程度随之降低。

作为一个实施例，所述单元区域为养殖牲畜的养殖室，上述总控设备按照重要性计算公式计算各个单元区域的重要性权重，按重要性权重从大至小设置单元区域重要程度顺序表；其中，所述重要性计算公式为：

M＝a*b*c，

式中，M表示重要性权重，a表示养殖对象的数量，b表示表示养殖对象的平均体重，c表示养殖对象单位重量的价格参数。

本实施例所计算得到的重要性权重可以表征各个单元区域的重要程度和经济价值，按照单元区域重要程度顺序表所确定的第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备，可以使经济价值高的单元区域的该类用电设备优先得到启动，以便对养殖场的经济价值进行相应保障。

作为一个实施例，上述养殖室的重要程度可根据养殖现场的实际情况调整，如养殖对象的品种、数量等因素，此时，表征重要程度的重要性权重也可以随之调整，养殖室重要程度顺序表(单元区域重要程度顺序表)所记录的养殖室顺序(单元区域顺序)也可以进行相应调整。

在一个实施例中，总控设备在确定各个单元区域的用电设备控制逻辑(如按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备，按照第一单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备，按照某类型用电设备对应的时间间隔依次启动各个待供电单元区域中的用电设备，按照第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备等等)后，可以在分别将各个用电设备的启动指令发送至控制相应用电设备的控制器，由上述控制器控制用电设备启动。具体地，控制器与其控制的一个用电设备之间的连接示意图可以参考图3所示，控制器通过接触器连接上述用电设备，相应的控制器可以通过控制接触器控制该用电设备的启动或者停止(关闭)。

在一个实施例中，上述总控设备在识别到供电电压小于电压阈值时，优先为设定单元区域类型的单元区域供电。

上述设定单元区域类型可以依据各类型单元区域的重要性程度等因素进行确定，如在单元区域为养殖室，上述设定单元区域类型可以包括怀孕型、哺乳型、保育型这些类型。上述电压阈值可以依据总控设备的正常电压范围进行设备，比如可以设置为AC 209V等值，当供电电压小于AC 209V，表明当前供电不足，总控设备需要优先为设定单元区域类型的单元区域供电，以保证上述设定单元区域类型的单元区域的供电正常。

在一个实施例中，上述用电环境数据可以包括输入电压、室内温度、室内湿度和/或氨气浓度。

本实施例提供的用电环境数据可以较为完整的表征单元区域中影响用电设备启停的因素。

作为一个实施例，控制器可以根据相应单元区域的用电情况，给总控设备发送设备启动请求指令或者设备停止指令，以及所监控的单元区域类型、用电设备数量、功率、当前的温湿度、氨气浓度等，若单元区域为养殖室，控制器还可以向总控设备发送相应养殖室的养殖对象数量等数据。监控中心的总控设备综合计算可以向控制器反馈各个用电设备的启动或者停止。若在设定时间(如5分钟等)内，未收到总控设备的回复，控制器可以自行控制相应用电设备的启动或者停止。

具体地，上述单元区域的用电情况可以包括：超过设定的温度开启定速风机、变速风机等降温设备；低于设定的温度关闭定速风机、变速风机等降温设备；低于设定的温度开启暖灯、热交换风机等加热设备；超过设定的温度关闭暖灯、热交换风机等加热设备；超过设定的时间开启或关闭照明灯、饲喂电机等设备。控制器可以根据其对应的单元区域的上述用电情况判定是否需要给总控设备发送用电设备的设备启动请求指令或者设备停止指令，并在需要开启用电设备的时候，发送该用电设备的设备启动请求指令，在需要关闭用电设备的时候，发送该用电设备的停止请求。总控设备在接收到设备启动请求指令时，可以依据上述各个实施例提供的控制用电设备的系统所包括的用电设备控制方法控制用电设备的启动；在接收到设备停止请求指令时，可以向相应的控制器发送设备停止指令，使控制器关闭相应的用电设备。

本实施例提供的控制用电设备的系统可以对相应大型场地的用电设备进行集中管理，统一调度，降低了电力能耗和运营成本；还可以根据单元区域的重要程度，采用数字化无人值守的分级管理方式，确保关键单元区域的用电，达到减少损失的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种控制用电设备的系统，其特征在于，包括设于控制中心的总控设备，以及各个单元区域对应设置的控制器；所述总控设备分别连接各个控制器，所述控制器分别控制该控制器所对应的单元区域的各个用电设备；

各个控制器实时获取相应单元区域的用电环境数据，将所述用电环境数据发送至总控设备，并向所述总控设备发送设备启动请求指令；

所述总控设备在接收到所述设备启动请求指令后，识别发送设备启动请求指令的控制器对应的单元区域，确定待供电单元区域，在检测到各个待供电单元区域当前的用电环境数据一致时，按照预设的设备类型顺序表依次启动各个待供电单元区域中各类型的用电设备；其中，所述设备类型顺序表记录各类型用电设备的启动顺序。

2.根据权利要求1所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备采集各个控制器所控制的用电设备的设备类型，识别各类型用电设备的设备功率，按照设备功率从大至小设置设备类型顺序表。

3.根据权利要求1所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备在启动各个待供电单元区域中相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域类型顺序表中查找各个待供电单元区域的第一单元区域顺序，按照所述第一单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

4.根据权利要求3所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述单元区域为养殖牲畜的养殖室，所述单元区域类型顺序表记录的单元区域类型依次包括：怀孕型、哺乳型、保育型、配种型、待配型、育肥型和后备型。

5.根据权利要求3所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，按照该类型用电设备对应的时间间隔依次启动各个待供电单元区域中的用电设备。

6.根据权利要求3所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备在启动相同类型单元区域中的用电设备的过程中，识别各个单元区域的输入电压，先开启输入电压小的单元区域中的用电设备，再开启输入电压大的单元区域中的用电设备。

7.根据权利要求1所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备在启动各个待供电单元区域相同类型用电设备的过程中，在预设的单元区域重要程度顺序表中查找各个待供电单元区域的第二单元区域顺序，按照所述第二单元区域顺序依次启动各个待供电单元区域中该类型的用电设备。

8.根据权利要求7所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述单元区域为养殖牲畜的养殖室，所述总控设备按照重要性计算公式计算各个单元区域的重要性权重，按重要性权重从大至小设置单元区域重要程度顺序表；其中，所述重要性计算公式为：

M＝a*b*c，

式中，M表示重要性权重，a表示养殖对象的数量，b表示表示养殖对象的平均体重，c表示养殖对象单位重量的价格参数。

9.根据权利要求1至8任一项所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述总控设备在识别到供电电压小于电压阈值时，优先为设定单元区域类型的单元区域供电。

10.根据权利要求1至8任一项所述的控制用电设备的系统，其特征在于，所述用电环境数据包括输入电压、室内温度、室内湿度和/或氨气浓度。