CN109682163A - 一种用于冰箱断电的物联网报警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于冰箱断电的物联网报警方法，步骤一、监测冰箱进线上的电信号；步骤二、当冰箱进线失电后，进行远程报警，并将冰箱断电；步骤三、保持监测冰箱进线上的电信号，当检测到电源进线复电时，筛选电能质量并选择性启动；步骤四、采集并计算冰箱电源线上的电流和电压值，当冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值时，将冰箱的电源线与电源进线断开，并进行远程报警；步骤五、设定重启时间，当冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值而切断后，开始计时，当计时到达重启时间，筛选电能质量并选择性启动。本发明解决了对冰箱断电状态无法有效预警的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能用电监控技术领域，具体涉及一种用于冰箱断电的物联网报警方法。
背景技术
冰箱已成为家庭必备家电设备，冰箱的使用和停用都很有讲究。很多家庭都会提前储备一些蔬菜、肉类及其他易腐败的食物。通过低温和杀菌来对储藏食品进行保鲜，但冰箱一旦失电，里面储藏的食物将会腐败变质，无法食用。
而目前市面上的冰箱没有失电提醒功能，当电网失电，或者家庭配电箱自保护跳电时，用于没法获知具体情况，导致冰箱内的食物变质。
因此，急需一种冰箱断电的物联网报警方法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的目的是提供一种用于冰箱断电的物联网报警方法，对冰箱电源线上的电能进行监测，当电源失电或自保护时，远程提醒用户，并将冰箱电源与电源线断开，直到电网复电或者到达设定时间后，重新检查电源电源质量，只有电源质量符合条件后，将冰箱电源与电源线导通，冰箱重新上电工作。本发明解决了对冰箱断电状态无法有效预警的技术问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种用于冰箱断电的物联网报警方法，包括以下步骤：
步骤一、监测冰箱进线上的电信号；
步骤二、当所述冰箱进线失电后，进行远程报警，并将所述冰箱的电源线与电源进线断开；
步骤三、保持监测冰箱进线上的电信号，当检测到所述电源进线复电时，分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通；
步骤四、采集并计算所述冰箱电源线上的电流和电压值，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值时，将所述冰箱的电源线与电源进线断开，并进行远程报警；
步骤五、设定重启时间，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值而切断后，开始计时，当计时到达所述重启时间，监测冰箱进线上的电信号，并分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通。
优选的，所述步骤三和步骤五中，当所述电源进线上电压V处于0.9Ve-1.1Ve区间时，则判定为电能质量符合启动条件，其中Ve为该线路对应电网额定电压Ve。
优选的，通过建构一电信号采集电路来采集线路上的电压和电流值，该电信号采集电路包括：
若干串联的分压电阻，第一个所述分压电阻连接火线进线端，最后一个所述分压电阻连接一第一比较器的同相输入端，所述第一比较器的输出端连接至电压采集端；
电压采样电阻，其第一端连接所述第一比较器的同相输入端，所述电压采集电阻的第二端连接第一电源端，所述第一电源端连接零线进线端；
第一分压电路，其包括串联的两个电阻，所述第一分压电路的第一端连接第一电源端，所述第一分压电路的第二端连接所述第一比较器的输出端，所述第一分压电路的中间端连接所述第一比较器的反相输入端；
电流采样电阻，其串联在所述零线进线端，所述电流采样电阻的第一端连接一第二比较器的同相输入端，所述第二比较器的输出端连接至电流采集端；
第二分压电路，其包括串联的两个电阻，所述第二分压电路的第一端连接第一电源端，所述第二分压电路的第二端连接所述第二比较器的输出端，所述第二分压电路的中间端连接所述第二比较器的反相输入端；
其中，所述第一比较器和第二比较器的电源端连接至第二电源端，所述第一电源端的电压值为第二电源端电压值的一半。
优选的，对所述实时电流I进行A/D采样，所述实时电流值I的计算方法为：
I＝(IAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R3/R2)/Ris；
其中，X为A/D满量程数值，电流的即时A/D数据为IAD，VCC为第二电源端电压值，Ris是电流采样电阻，R3、R2是第二分压电路中的两个电阻。
优选的，对所述实时电流U进行A/D采样，所述实时电压值U的计算方法为：
U＝(UAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R11/R10)*(R5+R6+R7+R8+R9)/R9；
其中，电压的即时A/D数据为UAD，VCC为第二电源端电压值，R9是电压采样电阻，R11、R10是第一分压电路中的两个电阻，R5-R9是所述分压电阻。
优选的，步骤一中，所述电流有效值Ia的计算方法为：
所述电压有效值Ua的计算方法为：
其中，In是一个周期内采集到的各个实时电流值，Un是一个周期内的，采集到的各个实时电压值，一个周期A/D采集的数据个数为N。
优选的，所述步骤四中，对所述冰箱电源线上的电流和电压值进行实时监测，并设定实时电流值I的绝对阈值、实时电压值U的绝对阈值，设定电流有效值Ia的有效阈值、电压有效值Ua的有效阈值；当实时电流值I或电流有效值Ia超过对应的阈值时，进行过电流保护，切断电源，发出预警；或者，对实时电压值U和电压有效值Ua进行过压保护预警，当实时电压值U和电压有效值Ua超过对应的阈值时，进行过电压保护，切断电源，发出预警。
优选的，在所述冰箱的电源线与电源进线之间设置一可控开关，所述电信号采集电路的电源端连接一蓄电池，当电源失电或过电压、过电流保护时，将可控开关断开，直到电源质量符合条件后重新闭合。
优选的，所述步骤五中，当发生过电压、过电流保护后，开始计时，直到到达设定的重启时间后，重新尝试闭合所述可控开关，所述重启时间为10s-30s。
与现有技术相比，本发明包含的有益效果在于：
1、本发明可以远程监测冰箱电源端的电信号，方便终端监测和控制；
2、自动对冰箱电源进行监测，当失电时，即可进行远程预警，提醒用户，避免冰箱内的食物长期在失电情况下的冰箱内储存而变质；
3、对电源质量进行分析，只有当电源质量符合条件时，才重新上电，避免冰箱做工在非正常电压环境下而损坏。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是电源电路图；
图2是电信号采集电路图；
图3是本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。
如图3所示，本发明提供了一种用于冰箱断电的物联网报警方法，包括以下步骤：
步骤一、监测冰箱进线上的电信号，也就是监测是否失电；
步骤二、当所述冰箱进线失电后，进行远程报警，并远程提醒用户，避免食物腐败，同时将所述冰箱的电源线与电源进线断开，避免电网来电后直接启动冰箱，因为刚来电后，可能电源质量不稳定，直接启动冰箱会损坏冰箱。
具体的，在所述冰箱的电源线与电源进线之间设置一可控开关，电网失电后，断开所述可控开关，将冰箱电源线与电源进行切断，避免电网来电后直接启动冰箱。
通过一电信号采集电路来采集线路上的电信号，所述电信号采集电路的电源端连接一蓄电池，避免电网失电情况下无法对线路的电信号进行监测，同时该蓄电池也为所述可控开关供电，保证在电网失电情况下也能够对可控开关进行操作。
步骤三、保持监测冰箱进线上的电信号，当检测到所述电源进线复电时，分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通。
具体的，当所述电源进线上电压V处于0.9Ve-1.1Ve区间时，则判定为电能质量符合启动条件，其中Ve为该线路对应电网额定电压Ve。如中国家用时，可设定电压V在198v至242V时，认为电能质量符合启动条件，闭合可控开关，启动冰箱。
步骤四、采集并计算所述冰箱电源线上的电流和电压值，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值时，将所述冰箱的电源线与电源进线断开，并进行远程报警。冰箱失电还有一种情形，就是冰箱自保护，当冰箱过流或过压时，通过断开可控开关来进行自保护，避免损坏冰箱。
步骤五、设定重启时间，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值而切断后，开始计时，当计时到达所述重启时间，监测冰箱进线上的电信号，并分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通。
具体的，如图1-2所示，该电信号采集电路包括：
若干串联的分压电阻R5-R8，第一个所述分压电阻R5连接火线进线端，最后一个所述分压电阻R8连接一第一比较器OP1的同相输入端，所述第一比较器OP1的输出端通过电阻R12连接至电压采集端。
电压采样电阻R9，其第一端连接所述第一比较器OP1的同相输入端，所述电压采集电阻R9的第二端连接第一电源端VCC/2，所述第一电源端VCC/2连接零线进线端，电压采样电阻R9两端并联一电容C9。
第一分压电路，其包括串联的两个电阻R10和R11，所述R10的第一端连接第一电源端VCC/2，所述R11的第二端连接所述第一比较器OP1的输出端，所述R10和R11的中间端连接所述第一比较器OP1的反相输入端。
电流采样电阻Ris，其串联在所述零线进线端，所述电流采样电阻Ris的第一端通过电阻R1连接一第二比较器OP2的同相输入端，电阻R1第二端与电流采样电阻Ris第一端两端并联一电容C7，所述第二比较器OP2的输出端通过电阻R4连接至电流采集端。
第二分压电路，其包括串联的两个电阻R2和R3，所述R2的第一端连接第一电源端VCC/2，所述R3的第二端连接所述第二比较器OP2的输出端，所述R2和R3的中间端连接所述第二比较器OP2的反相输入端。
其中，所述第一比较器OP1和第二比较器OP2连接至第二电源端VCC，所述第一电源端的电压值为第二电源端电压值的一半。电源电路如图1所示，第一三端稳压模块输出第二电源端VCC，第二三端稳压模块输出第一电源端VCC/2。
对电源线上的实时电流值I进行实时监测，并计算出电流有效值Ia；对所述实时电流I进行A/D采样，所述实时电流值I的计算方法为：
I＝(IAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R3/R2)/Ris；
其中，X为A/D满量程数值，电流的即时A/D数据为IAD，VCC为第二电源端电压值，Ris是电流采样电阻，R3、R2是第二分压电路中的两个电阻。
所述电流有效值Ia的计算方法为：
对电源线上的实时电压值U进行监测，并计算出电压有效值Ua；对所述实时电流U进行A/D采样，所述实时电压值U的计算方法为：
U＝(UAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R11/R10)*(R5+R6+R7+R8+R9)/R9；
其中，电压的即时A/D数据为UAD，VCC为第二电源端电压值，R9是电压采样电阻，R11、R10是第一分压电路中的两个电阻，R5-R9是所述分压电阻。
所述电压有效值Ua的计算方法为：
其中，In是一个周期内采集到的各个实时电流值，Un是一个周期内的，采集到的各个实时电压值，一个周期A/D采集的数据个数为N。
在软件算法中设定实时电流值I的绝对阈值、实时电压值U的绝对阈值，设定电流有效值Ia的有效阈值、电压有效值Ua的有效阈值；比如，绝对阈值可以是电压或电流峰值的1.3倍，有效阈值可以是电压或电流有效值的1.2倍，具体可以根据线路总功率和设备参数来设定。
当冰箱电源线上的实时电流值I或电流有效值Ia超过对应的阈值时，进行过电流保护，切断可控开关，发出预警；
或者，当冰箱电源线上的实时电压值U和电压有效值Ua超过对应的阈值时，进行过电压保护，切断可控开关，发出预警；从而在软件上对电信号进行了有效率的预警和保护，避免损坏冰箱。
所述步骤五中，当发生过电压、过电流保护后，可控开关断开，并开始计时，直到到达设定的重启时间后，重新尝试闭合所述可控开关，所述重启时间为15s。也就是说当发生过电压、过电流保护，且可控开关断开15s后，重新监测电源进线上的电源质量，如果电源质量符合要求，则控制可控开关闭合，重新启动冰箱，避免冰箱长时间断电。
由上所述，本发明对冰箱电源线上的电能进行监测，当电源失电或自保护时，远程提醒用户，并将冰箱电源与电源线断开，直到电网复电或者到达设定时间后，重新检查电源电源质量，只有电源质量符合条件后，将冰箱电源与电源线导通，冰箱重新上电工作。
综上可知，本发明可以远程监测冰箱电源端的电信号，方便终端监测和控制；自动对冰箱电源进行监测，当失电时，即可进行远程预警，提醒用户，避免冰箱内的食物长期在失电情况下的冰箱内储存而变质；同时，对电源质量进行分析，只有当电源质量符合条件时，才重新上电，避免冰箱做工在非正常电压环境下而损坏。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、监测冰箱进线上的电信号；
步骤二、当所述冰箱进线失电后，进行远程报警，并将所述冰箱的电源线与电源进线断开；
步骤三、保持监测冰箱进线上的电信号，当检测到所述电源进线复电时，分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通；
步骤四、采集并计算所述冰箱电源线上的电流和电压值，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值时，将所述冰箱的电源线与电源进线断开，并进行远程报警；
步骤五、设定重启时间，当所述冰箱电源线上的电流或电压值超过对应的预设值而切断后，开始计时，当计时到达所述重启时间，监测冰箱进线上的电信号，并分析该电源进线上的电能质量，只有当该电源进线上的电能质量符合启动条件时，控制所述冰箱电源线与电源进线重新导通。
2.如权利要求1所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，所述步骤三和步骤五中，当所述电源进线上电压V处于0.9Ve-1.1Ve区间时，则判定为电能质量符合启动条件，其中Ve为该线路对应电网额定电压Ve。
3.如权利要求1所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，通过建构一电信号采集电路来采集线路上的电压和电流值，该电信号采集电路包括：
若干串联的分压电阻，第一个所述分压电阻连接火线进线端，最后一个所述分压电阻连接一第一比较器的同相输入端，所述第一比较器的输出端连接至电压采集端；
电压采样电阻，其第一端连接所述第一比较器的同相输入端，所述电压采集电阻的第二端连接第一电源端，所述第一电源端连接零线进线端；
第一分压电路，其包括串联的两个电阻，所述第一分压电路的第一端连接第一电源端，所述第一分压电路的第二端连接所述第一比较器的输出端，所述第一分压电路的中间端连接所述第一比较器的反相输入端；
电流采样电阻，其串联在所述零线进线端，所述电流采样电阻的第一端连接一第二比较器的同相输入端，所述第二比较器的输出端连接至电流采集端；
第二分压电路，其包括串联的两个电阻，所述第二分压电路的第一端连接第一电源端，所述第二分压电路的第二端连接所述第二比较器的输出端，所述第二分压电路的中间端连接所述第二比较器的反相输入端；
其中，所述第一比较器和第二比较器的电源端连接至第二电源端，所述第一电源端的电压值为第二电源端电压值的一半。
4.如权利要求3所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，对所述实时电流I进行A/D采样，所述实时电流值I的计算方法为：
I＝(IAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R3/R2)/Ris；
其中，X为A/D满量程数值，电流的即时A/D数据为IAD，VCC为第二电源端电压值，Ris是电流采样电阻，R3、R2是第二分压电路中的两个电阻。
5.如权利要求4所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，对所述实时电流U进行A/D采样，所述实时电压值U的计算方法为：
U＝(UAD/X*VCC-VCC/2)/(1+R11/R10)*(R5+R6+R7+R8+R9)/R9；
其中，电压的即时A/D数据为UAD，VCC为第二电源端电压值，R9是电压采样电阻，R11、R10是第一分压电路中的两个电阻，R5-R9是所述分压电阻。
6.如权利要求5所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，步骤一中，电流有效值Ia的计算方法为：
所述电压有效值Ua的计算方法为：
其中，In是一个周期内采集到的各个实时电流值，Un是一个周期内的，采集到的各个实时电压值，一个周期A/D采集的数据个数为N。
7.如权利要求6所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，所述步骤四中，对所述冰箱电源线上的电流和电压值进行实时监测，并设定实时电流值I的绝对阈值、实时电压值U的绝对阈值，设定电流有效值Ia的有效阈值、电压有效值Ua的有效阈值；当实时电流值I或电流有效值Ia超过对应的阈值时，进行过电流保护，切断电源，发出预警；或者，对实时电压值U和电压有效值Ua进行过压保护预警，当实时电压值U和电压有效值Ua超过对应的阈值时，进行过电压保护，切断电源，发出预警。
8.如权利要求7所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，在所述冰箱的电源线与电源进线之间设置一可控开关，所述电信号采集电路的电源端连接一蓄电池，当电源失电或过电压、过电流保护时，将可控开关断开，直到电源质量符合条件后重新闭合。
9.如权利要求8所述的用于冰箱断电的物联网报警方法，其特征在于，所述步骤五中，当发生过电压、过电流保护后，开始计时，直到到达设定的重启时间后，重新尝试闭合所述可控开关，所述重启时间为10s-30s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
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Application publication date: 20190426 Assignee: Jiangsu Baohan Leasing Co.,Ltd. Assignor: SUZHOU LZY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980035386 Denomination of invention: An IoT alarm method for refrigerator power outage Granted publication date: 20210205 License type: Exclusive License Record date: 20230511 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: An IoT alarm method for refrigerator power outage Effective date of registration: 20230512 Granted publication date: 20210205 Pledgee: Jiangsu Baohan Leasing Co.,Ltd. Pledgor: SUZHOU LZY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980040471 |