CN109361266A - 一种智能房屋管理系统、控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能房屋管理系统，包括智能管理器、APP终端和至少一个智能配电终端；APP终端与智能管理器连接，并向智能管理器发送信号指令，进而使得智能管理器向对应的智能配电终端发送相应的控制指令，控制对应的智能配电终端的供电状态；智能管理器还用于当智能配电终端处于接通状态时，获取该智能配电终端的当前用电信息，以及将该智能配电终端的当前用电信息与用户的基本信息关联生成用户的用电信息。通过本发明还实现对用户用电的有效控制。本发明还公开了一种智能房屋管理的控制方法、电子设备及存储介质。

Description

一种智能房屋管理系统、控制方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及智能房屋管理，尤其涉及一种智能房屋管理系统、控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，随着国家构建低碳、节能型社会目标的提出，对在校生进行节能环保意识教育是大学生素质教育的重要组成部分。而宿舍是学生日常生活的重要场所，也是学生活动的最基本单位，因此，依托学生宿舍的智能化管理，比如用电管理，是开展素质教育、提高学生文明素质的一条有效途径。另外，对于学生宿舍的用电安全，也是一个常提到的话题，比如很多学生通常会在宿舍使用大功率电器，存在安全隐患；另外，有些学生也会在宿舍通宵使用电脑打游戏、看电视剧等，不仅不利于学生的健康成长，还影响了同宿舍其他学生的正常作息时间。当然，学校也相对应地采取了相应的措施，比如通过对电压进行限制学生使用大功率电器，但是学生会通过购买限压插座等来避免；再比如通过固定时间断电的方式限制学生的正常作息时间，但是学生会通过购买较大容量的充电宝、充电器等。因此，在监视学生用电安全、用电量的问题上，一直是学校待解决的难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种智能房屋管理系统，其能够解决现有技术中不能够对用电进行有效控制的问题。

本发明的目的之二在于提供一种智能房屋管理的控制方法，其能够解决现有技术中不能够对用电进行有效控制的问题。

本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其能够解决现有技术中不能够对用电进行有效控制的问题。

本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有技术中不能够对用电进行有效控制的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种智能房屋管理系统，包括智能管理器、APP终端和至少一个智能配电终端，每个智能配电终端均与智能管理器连接；APP终端与智能管理器连接，并向智能管理器发送信号指令，进而使得智能管理器向对应的智能配电终端发送相应的控制指令，控制对应的智能配电终端的供电状态；

智能管理器还用于当智能配电终端处于接通状态时，获取该智能配电终端的当前用电信息，以及将该智能配电终端的当前用电信息与用户的基本信息关联生成用户的用电信息。

进一步地，所述智能管理器与该智能配电终端进行通信获取该智能配电终端的当前用电信息的具体过程为：智能管理器定时向该智能配电终端发送查询用电指令，并接收智能配电终端的当前用电信息，或者该智能配电终端定时将智能配电终端的当前用电信息上报给智能管理器。

进一步地，所述智能管理器还用于当智能配电终端处于接通状态时：

检测到该智能配电终端发送的电流值或电压值达到预设值时，生成断开电源指令发送给该智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源

或者，检测到该智能配电终端发送的电流值或电压值为零时，向该智能配电终端发送断开电源指令，使得该智能配电终端断开电源。

进一步地，还包括云平台，所述云平台与智能管理器连接，智能管理器将用户的用电信息发送到云平台进行存储。

进一步地，所述每个智能配电终端均通过433MHz网络模块与智能管理器连接；APP终端与智能管理器通过蓝牙模块连接。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种智能房屋管理的控制方法，包括以下步骤：

电源接通步骤：根据用户的开启指令生成接通电源指令，并将接通电源指令发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端接通电源；

电源断开步骤：根据用户的断开指令生成断开电源指令，并将断开电源指令发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源；

用电计量步骤：当智能配电终端处于接通电源的状态时，定时发送轮询指令给该智能配电终端获取当前用电信息、或者定时接收该智能配电终端发送的当前用电信息，以及将每次接收的当前用电信息与对应用户的基本信息进行关联进而生成用户的用电信息。

进一步地，还包括自动断电步骤：当检测得到对应的智能配电终端发送的电流值或电压值达到预设值时，生成断开电源指令并将其发送给该智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源。

进一步地，还包括上传步骤：将用户的用电信息上传至云平台。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之二所采用的智能房屋管理的控制方法的步骤。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二所采用的智能房屋管理的控制方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过设置智能管理器对所有的智能配电终端进行统一管理，以及根据用户的指令和/或系统预设的条件来判断是否接通或断开对应的智能配电终端，进而灵活控制对应的智能配电终端的供电方式，不仅灵活控制了用户的用电，还对用户的用电进行了有效控制、节约用电。

附图说明

图1为本发明提供的智能房屋管理系统模块图；

图2为本发明提供的智能房屋管理系统的各个模块之间的数据流程图；

图3为本发明提供的智能房屋管理系统应用到宿舍整栋楼的模块图；

图4为智能房屋管理器中电源模块中的稳压电路图；

图5为智能房屋管理器的主控芯片的电路图；

图6为蓝牙模块的电路图；

图7为NB模块的电路图；

图8为433MHz网络模块的电路图；

图9为计量模块的电路图；

图10为智能配电插座中的电源模块的电路图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明提供了一种智能房屋管理系统，如图1和2所示，包括智能管理器、APP终端以及至少一个智能配电终端。其中每个智能配电终端均与智能管理器连接，智能管理器用于控制每个智能配电终端的供电方式。另外，本发明中的智能配电终端可以是智能配电插座，也可以是其他的配电终端，比如智能灯。

另外，该智能管理器还设置网络模块，其通过网络模块与每个智能配电终端连接，用于向智能配电终端发送控制指令，进而控制智能配电终端的供电模式。每个智能配电终端均具备唯一的编号，用于与其他的智能配电终端进行区分。

优选地，智能管理器与智能配电终端之间的通信是采用433MHz网络模块进行通信的。

另外，智能配电终端中设置电量计量芯片，通过该电量计量芯片实现对智能配电终端中的用电量的计算，并将其发送给智能管理器，使得智能管理器将智能配电终端当前的用电量进行存储，及时监控用电情况并准确对用电进行计量。在获取用电量时，其一可以通过智能管理器定时轮询向对应的智能配电终端发送查询命令，获取每个智能配电终端返回的数据来计算用电量。其二还可以通过智能配电终端定时向智能管理器发送电量测量数据，进而使得智能管理器根据电量测量数据计算得出相应的用电量。另外，在对于用电量的计算是本领域技术人员熟知的技术，不是本发明的发明点，比如采用相应的电量计量芯片均可以实现用电量的计量。当然，也可以采用其他的，比如通过内置电表等方式实现用电量的计量。

另外，智能管理器还通过蓝牙模块与APP终端连接，用于向APP终端推送相应的消息或接收用户发送的控制指令等。另外，由于智能管理器内设置有网络模块，APP终端还可以通过网络模块与智能管理器进行通信，具体选择怎样的通信方式，可根据实际的使用需求设定。

另外，系统还为每个用户设定了账户，用户通过APP终端中上的安装相应的APP来登陆系统。通过APP终端与智能管理器建立连接，进而向智能管理器发送相应的控制指令来选择开启或断开相应的智能配电终端的供电。

比如，当用户需要使用某个智能配电终端时，首先通过APP终端连接到智能管理器，然后选择开启对应的智能配电终端，此时智能管理器向对应的智能配电终端发送相应的接通电源指令，进而使得该智能配电终端接通电源，这样用户就可以将电器设备插入到该智能配电终端中获取电源。而当用户不使用某个智能配电终端时，首先登陆相应的APP并通过APP终端连接到智能管理器，选择断开对应的智能配电终端，此时智能管理器向对应的智能配电终端发送相应的断开电源指令，进而使得该智能配电终端断开电源。

当智能配电终端接通电源时，智能管理器还将用电量等用电信息、与用户的基本信息进行关联进而生成用户的用电信息。同时，智能管理器还将用户的用电信息等数据上报给云平台进行存储。

比如，将该系统应用到学生宿舍的用电管理中：一般来说，一个宿舍安装一个智能管理器，而一个宿舍内会设置多个智能配电终端，比如设置多个智能配电插座等。每个智能配电插座均与智能管理器进行连接。而智能管理器控制每个智能配电插座的供电方式。

比如，当某个学生想使用其中智能配电插座A充电时，通过APP终端安装的APP进行登录自身的账户(比如学校为每个学生配置了唯一的学生编号)，然后通过该APP向智能管理器发送开启智能配搭插座A的控制指令，智能管理器根据该控制指令向智能配电插座A发送接通电源指令，进而控制智能配电插座A向外供电，此时学生就可以通过该智能配电插座A来获取相应的电源为其电器设备进行充电等。

在充电的过程中，智能管理器通过从智能配电插座A中获取的电量测量数据来计算得出用电量。

当学生结束用电时，同样通过APP向智能管理器发送断开智能配搭插座A的控制指令，智能管理器根据该控制指令向智能配电插座A发送断开电源指令，进而控制智能配电插座A不向外供电，此时并记录用电开始时间、用电结束时间、用电的设备等相关信息，并将该相关信息与学生的账户基本信息关联，进而形成学生的用电信息。也即是说，学生每次用电时，均通过上述过程将每次的用电信息存储到该学生的账户中。学生的基本信息比如包括学生的用户账户、用户名、用户的标准用电量等。

进一步地，系统还为用户提供了用电查询功能，也即是用户还可通过APP查询其用电信息，这样可及时了解自身的用电情况。

系统还可以根据用户的用电情况生成相应的用电报表，比如月度报表、年度报表等供用户参考。也即是：智能管理器还用于根据每个用户的用电信息进行统计分析并展示给相应用户。在展示用电量时，可通过树状图等形式为用户展示各个阶段的用电情况，让用户自身或其他管理人员清楚明了用电情况。另外，用电信息比如额定用电量、实时用电量、剩余用电量、用电时间、用电功率、用电时长、用电设备等等信息。

另外，智能管理器对用电量的汇总分析处理，可采用如下方式：

每个用户采用x、y、z三个坐标方位图进行对比分析：

X轴表示本月份每天的用电量情况，Y轴表示本年度每个月的用电情况，Z轴表示本宿舍用电情况。根据实际的用电情况可分析得出每个用户的用电趋势，每个宿舍的用电情况。系统还通过设置相应的比分，为每个用户的用电情况、每个宿舍的用电情况打分。

比如对学生的用电管理中，当分数过高时，说明其用电量过多，这样学校就可以给予该用电多的宿舍、用电多的学生以提醒，还可以主动了解用户或宿舍的日常的生活情况。当然，对于用电信息的汇总处理不仅仅采用本发明中所提到的方法，还可以根据不同的需求设置不同的处理方法。

比如学校可根据每个学生的用电情况了解到学生的生活规律，便于对学生进行管理。还比如学校的管理人员可通过系统了解到每个学生的用电量的多少，来判断该学生是否经常熬夜、是否经常待在宿舍等。

另外，智能管理器还可为每个用户设定额定用电量。比如，当用户需要使用智能配电终端时，智能管理器首先会判断用户的额定用电量的多少，若用户的额定用电量已用完，则不会向对应的智能配电终端发送任何控制指令；同时，还可以向用户发出提示，提醒其额定用电量已用完。另外，当用户登录并连接到智能管理器时，智能管理器还会判断用户的剩余用电量，并向用户发出用电量提醒。由于系统中为每个用户规定了相应的标准用电量，因此，可对每个用户的用电量进行有效的控制，特别是针对学生宿舍等，可有效避免传统用电中由于用电不均而导致用电扣费不合理的情况出现。

在使用电器设备时，用户只需登录自身的账户，并输入或选择对应的智能配电终端的编号等，系统就会激活相应的智能配电终端向外供电。这样可避免较长时间离开宿舍，而被其他用户用电的情况发生。每个用户都有自己的用电账户，通过系统自动控制开端，可避免了传统统一计费分摊不均的局面，使得每个用户清清楚楚地知道自身的用电情况，也为学校提供了参考说明，了解了学生的生活作息。

另外，系统还提供了自动断电功能，也即是当电器设备处于待机或闲置状态时，自动断开电源，可节约电能。比如当电器设备处于待机时，智能配电终端的电流为零，智能管理器检测到该智能配电终端的电流为零时，向该智能配电终端发送断开电源指令，使得智能配电终端断电，解决了待机能耗的问题，节能减排、绿色环保。同样地，这种设置也解决了当用户忘记断开智能配电终端电源时，而被其他用户使用的情况出现。

另外，该系统中还设置了相应的支付接口，用户可通过APP选择相应的支付方式缴纳自身的用电费用。

另外，现如今对于大功率电器的限制主要是通过对整个宿舍的总电压或总电流进行限制，当学生使用大功率电器时，直接跳闸，而导致整个宿舍的所有插座都处于没电的状态，影响其他学生的使用。

而本系统对于智能配电终端的控制是单独进行控制的，因此可解决现有技术中所存在的情况出现，即使某个学生使用大功率电器时，也不会影响到其他学生的使用。也即是：当智能配电终端连接到大功率电器时，智能管理器会检测到相应的智能配电终端的电压或电流超过一定的预设值时，向智能配电终端发送断开电源指令，使得该智能配电终端断电，实现大功率自动断电的功能。由于智能管理器对每个智能配电终端的供电模式的控制均是单独控制的，因此即使其中一个智能配电终端被端电，其他智能配电终端也不会受到影响。

比如当学生使用大功率电器时，该智能配电终端将电流和/或电压发送到智能管理器时，智能管理器检测到电流和/或电压超过一定预设值时，向智能配电终端发出断开电源指令，不向外供电，并将使用大功率电器断电导致的断开电源的次数记录于用户账户中。当次数达一定数量时，宿舍管理员可通过系统后台查看，并针对该学生进行警告、教育等。而其他学生只需要使用宿舍内的其他智能配电终端同样可以获得相应的供电。

本系统还设置了时段供电管理，通过在智能管理器中预设设置时段供电管理机制。比如晚上12点半，即使用户登录系统来激活使用相应的智能配电终端时，智能管理器也不会像智能配电终端发送接通电源指令，让学生养成良好的作息习惯，杜绝学生深夜上网、网游戏等。还比如，在长时间放假期间，系统自动断开所有的电源供电，避免宿舍长时间没人的情况下还在继续供电，排除长期供电导致某个设备工作不正常而引起火灾。

当然，当某个宿舍的学生申请在校时，可通过对该宿舍的智能管理器进行设置其智能配电终端的供电模式。

本发明还提供了智能管理器，包括电源模块、蓝牙模块、主控芯片、NB模块、433MHz网络模块等。其中，主控芯片通过蓝牙模块与APP终端连接、通过NB模块与云平台连接、通过433MHz网络模块与智能配电终端连接。

本发明还公开了智能配电插座，具体包括电源模块、433MHz网络模块、继电器控制模块、主控模块和计量模块。433MHz网络模块、继电器控制模块、计量模块均与电源模块连接。继电器控制模块、计量模块均与主控模块连接，主控模块还通过433MHz网络模块与智能管理器连接。主控模块用于根据智能管理器发送的控制指令来控制继电器控制模块的工作状态。比如当控制指令为接通电源指令时，主控芯片控制继电器控制模块向外提供电源；否则，相反。

计量模块用于当继电器控制模块向外提供电源时，计量用电量。主控芯片将用电量通过433MHz网络模块发送给智能管理器，使得智能管理器将用电量与用户的账户进行关联、存储等。

本发明中，由于智能配电插座和智能管理器内均内置了433MHz网络模块，因此智能配电插座的控制计量模块通过433网络与智能管理器的控制模块进行通信。如图8所示，433MHz网络模块是指选用433Mhz频段，采用GFSK调试方式，收发一体，半双工通信方式来实现串口透传；并且在传输时，可设置1-100工作信道，0x0000～0xFFFF模块地址，实现不同系统之间互不干扰。就比如智能管理器可同时与多个智能配电插座进行通信，可实现对多个用户同时用电的独立控制。

智能配电插座中的电源模块，由于体积的问题，采用阻容降压的方式从AC220V得到DC12V，再用HT75xx系列稳压芯片转成稳定的DC3.3V和DC5V。比如前级电路采用CBB电容，耐压值至少达到630V，整流的方式采用半波整流，得到一个直流电压后通过后级电容滤除谐波，再经过稳压二极管得到一个相对稳定电压送入稳压二极管，具体电路如图10所示。

本发明中的智能房屋管理器采用DC12V供电方式，可以兼容市面上普通DC12适配器，智能房屋管理器内的电源模块通过开关稳压芯片输出一个稳定的DC5V电源，如图4所示的稳压电路图。

如图5所示，智能房屋管理器的主控芯片采用32位处理芯片，大大提高处理效率。

如图6所示，智能房屋管理器的蓝牙模块支持蓝牙4.0，主控芯片通过蓝牙模块与APP终端，比如手机连接，实现了用户通过APP终端与智能管理器的互动。

如图7所示，NB模块拥有海量连接、深度覆盖、超低功耗、低成本、稳定可靠等特点。通过使用NB模块将智能管理器与云平台建立通信，可极大程度满足产品设计时的体积限制要求。本发明的智能配电插座中的计量模块采用专用电能计量芯片，该芯片单相电能计量所需要的有功功率与有功电能、无功功率与无功电能、电压有效值、电流有效值以及频率参数等。芯片通过ADC采集市电电流电压信号，送入内部数字处理模块完成有功功率等各项电能参数的计算，实现精准电能计量。具体电路如图9所示。

另外，通过对智能管理器的扩展，本发明还可以应用到对于整栋楼进行管理，如图3所示，一种应用于宿舍的智能房屋管理系统，包括多个智能管理器和多个智能配电终端。每个房间设置一个智能管理器，每个智能管理器均与对应房间中的智能配电终端连接，通过智能管理器控制管理对应房间中的智能配电终端，进而实现对整栋楼中的用电的控制。另外，本申请中的智能配电终端不仅仅指的是插座，也可以是灯等其他电器设备。每个智能管理器均将记录的用电信息上传至云平台进行存储，每个APP终端均通过蓝牙模块与智能管理器连接。

比如针对学校宿舍楼的学生、老师等用电的控制，通过本发明可以有效地对学生用电的控制。

本发明还提供了另外一种实施例，智能房屋管理的控制方法，其应用于智能房屋管理器，其具体包括如下步骤：

根据用户发送的开启指令生成接通电源指令，并将其发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端接通电源；

根据用户发送的断开指令生成断开电源指令，并将其发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源；

当智能配电终端处于接通电源的状态时，定时发送轮询指令给对应的智能配电终端获取当前用电信息；或者定时接收对应的智能配电终端发送的当前用电信息，以及将每次接收的当前用电信息与对应用户的基本信息进行关联进而生成用户的用电信息。

进一步地，还包括大功率电器自动断电步骤：当检测得到对应的智能配电终端发送的电流或电压达到预设值时，生成断开电源指令并将其发送给该智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源不为用户的电器设备供电。此时的大功率电器自动断电指的是当用户使用大功率电器时，自动断电，可对用户的用电安全进行保证。

进一步地，还包括定时断电步骤：当系统的当前时间处于预设时间段内，不发送任何指令给对应的智能配电终端。

进一步地，还包括查询步骤：获取用户的查询指令并向用户返回该用户的用电信息。

进一步地，还包括上传步骤：将用户的用电信息上传至云平台。

进一步地，还包括自动断电步骤：当检测得到对应的智能配电终端发送的电流值或电压值为零时，向该智能配电终端发送断开电源指令，使得该智能配电终端断开电源。此时的自动断电功能，指的是当用户的电器设备处于待机状态时，自动断电可实现能源的节省。

本发明还提供了一种电子设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如文中所述的智能房屋管理的控制方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如文中所述的智能房屋管理的控制方法的步骤。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种智能房屋管理系统，其特征在于：包括智能管理器、APP终端和至少一个智能配电终端，每个智能配电终端均与智能管理器连接；APP终端与智能管理器连接，并向智能管理器发送信号指令，进而使得智能管理器向对应的智能配电终端发送相应的控制指令，控制对应的智能配电终端的供电状态；

智能管理器还用于当智能配电终端处于接通状态时，获取该智能配电终端的当前用电信息，以及将该智能配电终端的当前用电信息与用户的基本信息关联生成用户的用电信息。

2.根据权利要求1所述的智能房屋管理系统，其特征在于：所述智能管理器与该智能配电终端进行通信获取该智能配电终端的当前用电信息的具体过程为：智能管理器定时向该智能配电终端发送查询用电指令，并接收智能配电终端的当前用电信息，或者该智能配电终端定时将智能配电终端的当前用电信息上报给智能管理器。

3.根据权利要求1所述的智能房屋管理系统，其特征在于：所述智能管理器还用于当智能配电终端处于接通状态时：

检测到该智能配电终端发送的电流值或电压值达到预设值时，生成断开电源指令发送给该智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源

或者，检测到该智能配电终端发送的电流值或电压值为零时，向该智能配电终端发送断开电源指令，使得该智能配电终端断开电源。

4.根据权利要求1所述的智能房屋管理系统，其特征在于：还包括云平台，所述云平台与智能管理器连接，智能管理器将用户的用电信息发送到云平台进行存储。

5.根据权利要求1所述的智能房屋管理系统，其特征在于：所述每个智能配电终端均通过433MHz网络模块与智能管理器连接；APP终端与智能管理器通过蓝牙模块连接。

6.一种智能房屋管理的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

电源接通步骤：根据用户的开启指令生成接通电源指令，并将接通电源指令发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端接通电源；

电源断开步骤：根据用户的断开指令生成断开电源指令，并将断开电源指令发送给对应的智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源；

用电计量步骤：当智能配电终端处于接通电源的状态时，定时发送轮询指令给该智能配电终端获取当前用电信息、或者定时接收该智能配电终端发送的当前用电信息，以及将每次接收的当前用电信息与对应用户的基本信息进行关联进而生成用户的用电信息。

7.根据权利要求6所述的智能房屋管理的控制方法，其特征在于：还包括自动断电步骤：当检测得到对应的智能配电终端发送的电流值或电压值达到预设值时，生成断开电源指令并将其发送给该智能配电终端，进而使得该智能配电终端断开电源。

8.根据权利要求6所述的智能房屋管理的控制方法，其特征在于：还包括上传步骤：将用户的用电信息上传至云平台。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6-8中任一项所述的智能房屋管理的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-8中任一项所述的智能房屋管理的控制方法的步骤。