CN109917718A - 一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本申请的目的是提供一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法，所述系统包括：电源单元电路、单片机单元电路、采集单元电路、无线通信单元电路、通讯接口单元电路和显示接口单元电路，所述方法为通过所述单片机单元电路控制所述采集单元电路获取多个单项家用电器的电能参数信息；通过所述无线通信单元电路将所述电能参数信息发送至上位机，存储为历史数据信息；获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求；当响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息；通过所述液晶显示器显示所述筛选后的数据信息。从而减少安全隐患、节约电能。

Description

一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法

技术领域

本申请涉及监控系统领域，尤其涉及一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法。

背景技术

大多家用电器仍需要用户进行手动操控，并且电能浪费率较高，如果没有及时关闭家用电器往往会导致安全问题和节能问题，目前迫切需要加强电力侧管理，控制电力浪费和不合理用电。现有技术中大多是关于测量电能参数的模块，并没有智能化方案用于自动化远程监测控制家用电器。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法，解决现有技术中仅能测量电能参数无法远程控制家用电器的问题。

为解决上述技术问题，根据本申请的一个方面，提供了一种用于远程监控单相家用电器的系统，所述系统包括：电源单元电路、单片机单元电路、采集单元电路、无线通信单元电路、通讯接口单元电路和显示接口单元电路，其中，

所述电源单元电路用于给所述系统中各单元电路供电；

所述单片机单元电路包括控制芯片，用于控制所述采集单元电路进行数据信息采集；

所述采集单元电路包括采集芯片，用于获取多个单相家用电器的电能参数信息；

所述无线通信单元电路包括通信芯片，用于将所述多个单相家用电器的电能参数信息发送至上位机；

所述通讯接口单元电路包含处理芯片，连接所述采集单元电路与所述单片机单元电路，用于将所述采集单元电路获取到的电能参数信息传输至所述单片机单元电路；

所述显示接口单元电路包括液晶显示器，用于实时显示由所述单片机单元电路获取到的数据信息。

进一步地，所述电源单元电路包括电源模块、第一降压芯片和第二降压芯片，其中，

所述电源模块与所述第一降压芯片连接，所述第一降压芯片与所述第二降压芯片连接；

所述第一降压芯片连接所述单片机单元电路、所述采集单元电路和所述通讯接口单元电路，用于降低所述电源模块输出的电压；

所述第二降压芯片连接所述无线通信单元电路和所述显示接口单元电路，用于降低所述第一降压芯片输出的电压。

进一步地，所述控制芯片包括十三个接口，

所述单片机单元电路通过所述控制芯片的十三个接口与所述无线通信单元电路、所述采集单元电路、所述通讯接口单元电路和所述显示接口单元电路连接。

进一步地，所述控制芯片的第一接口和第二接口与所述无线通信单元电路连接，所述控制芯片的第三接口、第四接口、第五接口和第六接口与所述采集单元电路连接，所述控制芯片的第七接口和第八接口与所述通讯接口单元电路连接，所述控制芯片的第九接口、第十接口、第十一接口、第十二接口和第十三接口与所述显示接口单元电路连接。

根据本申请的另一个方面，提供了一种使用如前述任一项用于远程监控单相家用电器的系统的方法，所述方法包括：

通过所述单片机单元电路包含的控制芯片控制所述采集单元电路包含的采集芯片获取多个单项家用电器的电能参数信息；

通过所述无线通信单元电路包含的通信芯片将所述多个单项家用电器的电能参数信息发送至上位机，存储为历史数据信息；

获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求；

当响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息；

通过所述液晶显示器显示所述筛选后的数据信息。

与现有技术相比，本申请提供了一种用于远程监控单相家用电器的系统与方法，所述系统包括：电源单元电路、单片机单元电路、采集单元电路、无线通信单元电路、通讯接口单元电路和显示接口单元电路，其中，所述电源单元电路用于给所述系统中各单元电路供电；所述单片机单元电路包括控制芯片，用于控制所述采集单元电路进行数据信息采集；所述采集单元电路包括采集芯片，用于获取多个单相家用电器的电能参数信息；所述无线通信单元电路包括通信芯片，用于将所述多个单相家用电器的电能参数信息发送至上位机；所述通讯接口单元电路包含处理芯片，连接所述采集单元电路与所述单片机单元电路，用于将所述采集单元电路获取到的电能参数信息传输至所述单片机单元电路；所述显示接口单元电路包括液晶显示器，用于实时显示由所述单片机单元电路获取到的数据信息。还提供了一种使用如前述任一项用于远程监控单相家用电器的系统的方法，通过所述单片机单元电路包含的控制芯片控制所述采集单元电路包含的采集芯片获取多个单项家用电器的电能参数信息；通过所述无线通信单元电路包含的通信芯片将所述多个单项家用电器的电能参数信息发送至上位机，存储为历史数据信息；获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求；当响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息；通过所述液晶显示器显示所述筛选后的数据信息。从而在测量电能参数的同时能够远程控制单相家用电器，以达到减少安全隐患和节约电能的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请的一个方面提供的一种用于远程监控单相家用电器的系统结构框架示意图；

图2示出根据本申请的另一个方面提供的一种使用用于远程监控单相家用电器的系统的方法流程示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

图1示出根据本申请的一个方面提供的一种用于远程监控单相家用电器的系统结构框架示意图，所述系统包括：电源单元电路100、单片机单元电路400、采集单元电路200、无线通信单元电路500、通讯接口单元电路300和显示接口单元电路600，其中，所述电源单元电路100用于给所述系统中各单元电路供电；所述单片机单元电路400包括控制芯片401，用于控制所述采集单元电路200进行数据信息采集；所述采集单元电路200包括采集芯片201，用于获取多个单相家用电器的电能参数信息；所述无线通信单元电路500包括通信芯片501，用于将所述多个单相家用电器的电能参数信息发送至上位机000；所述通讯接口单元电路300包含处理芯片301，连接所述采集单元电路200与所述单片机单元电路400，用于将所述采集单元电路200获取到的电能参数信息传输至所述单片机单元电路400；所述显示接口单元电路600包括液晶显示器601，用于实时显示由所述单片机单元电路400获取到的数据信息。从而在测量电能参数的同时能够远程控制单相家用电器，以达到减少安全隐患和节约电能的效果。

具体地，所述电源单元电路100用于给所述系统中各单元电路供电，在此，所述电源单元电路100与所述系统中各个单元电路均连接。在本申请一优选实施例中，所述电源单元电路100能够输出不同电压以满足不同单元电路的供电需求，例如标准电压220V进入所述电源单元电路100后能够降压至5V以满足工作电压为5V的单元电路的工作需求。所述单片机单元电路400包括控制芯片401，用于控制所述采集单元电路200进行数据信息采集，优选地，所述单片机单元电路400可以为STM32最小系统单元电路，所述控制芯片401可以为STM32F103RCT56控制芯片。在此，所述单片机单元电路400能够作为微处理器控制所述采集单元电路200进行数据信息采集，优选地，所述单片机单元电路400还能够处理和保存通过采集单元电路200收集到的数据信息。所述采集单元电路200包括采集芯片201，用于获取多个单相家用电器的电能参数信息，优选地，所述采集芯片201可以为RN8209芯片，其中，所述多个单相家用电器的电能参数信息包括电流参数和电压参数；在此，所述采集单元电路200与多个单相家用电器连接，在本申请一优选实施例中，所述采集单元电路200可以通过电流互感器获取电流参数，还可以电阻分压的方式获取电压参数。

接着，所述无线通信单元电路500包括通信芯片501，用于将所述多个单相家用电器的电能参数信息发送至上位机000，在此，所述无线通信单元电路500获取所述单片机单元电路400处理后的所述多个单相家用电器的电能参数信息，接着通过所述通信芯片501处理所述电能参数信息并通过无线通信方式将通过所述通信芯片501处理后的所述电能参数信息发送至上位机000。在本申请一优选实施例中，所述无线通信单元电路500可以为NB-IoT无线通信单元电路，所述通信芯片501可以为BC95芯片，在此，所述通信芯片501能够通过其上的第一接口RX与第二接口TX与所述单片机单元电路400进行连接，利用第一接口RX和第二接口TX获取所述多个单相家用电器的电能参数信息，然后将得到的所述电能参数信息打包处理后通过数据协议发送至上位机000，优选地，所述数据协议可以为UDP数据协议。所述通讯接口单元电路300包含处理芯片301，连接所述采集单元电路200与所述单片机单元电路400，用于将所述采集单元电路200获取到的电能参数信息传输至所述单片机单元电路400。在本申请一实施例中，所述通讯接口单元电路300可以为RS485接口单元电路，所述处理芯片301可以为MAX13085芯片，所述处理芯片301通过485总线获取所述采集单元电路200获取到的电能参数信息，通过所述处理芯片301的多个接口将得到的所述电能参数信息发送至所述单片机单元电路400。所述显示接口单元电路600包括液晶显示器601，用于实时显示由所述单片机单元电路400获取到的数据信息，在此，所述显示接口单元电路600位于上位机000系统框架内，所述显示接口单元电路600与所述单片机单元电路400连接，所述显示接口单元电路600通过所述单片机单元电路400获取经由所述控制芯片401处理后的数据信息，利用所述液晶显示器601将得到的所述数据信息实时显示以便于用户进行查看。

优选地，所述电源单元电路100包括电源模块101、第一降压芯片102和第二降压芯片103，其中，所述电源模块101与所述第一降压芯片102连接，所述第一降压芯片102与所述第二降压芯片103连接；所述第一降压芯片102连接所述单片机单元电路400、所述采集单元电路200和所述通讯接口单元电路300，用于降低所述电源模块101输出的电压；所述第二降压芯片103连接所述无线通信单元电路500和所述显示接口单元电路600，用于降低所述第一降压芯片102输出的电压。在此，所述电源模块101输入电压为标准电压220V，所述第一降压芯片102与所述电源模块101连接，所述第一降压芯片102将所述电源模块101处理后的电压进行降压后输出至所述第二降压芯片103，经由所述第二降压芯片103进行降压处理后输出。

在本申请一优选实施例中，所述电源模块101的输入电压为标准电压220V，所述电源模块101为HLK-PM12电源模块，所述第一降压芯片102为TPS54331降压芯片，所述第二降压芯片为AMS1117降压芯片。所述电源模块101光耦隔离降压处理输入电压得到12V电压，所述第一降压芯片102降压处理经由所述电源模块101处理的电压得到5V电压，所述第二降压芯片103降压处理经由所述第一降压芯片102处理的电压得到3.3V电压。在本实施例中，所述单片机单元电路400为STM32最小系统单元电路，所述通讯接口单元电路300为RS485接口单元电路，所述无线通信单元电路500为NB-IoT无线通信单元电路。所述第一降压芯片102连接所述单片机单元电路400、所述采集单元电路200和所述通讯接口单元电路300以提供5V输入工作电压；所述第二降压芯片103连接所述无线通信单元电路500和所述显示接口单元电路600以提供3.3V的输入工作电压。

优选地，所述控制芯片401包括十三个接口，所述单片机单元电路400通过所述控制芯片401的十三个接口与所述无线通信单元电路500、所述采集单元电路200、所述通讯接口单元电路300和所述显示接口单元电路600连接。

具体地，所述控制芯片401包括十三个接口，通过所述十三个接口与所述无线通信单元电路500连接以传输所述控制芯片401处理后的数据信息；所述十三个接口与所述采集单元电路200连接以控制所述采集芯片201获取所述多个单相家用电器的电能参数信息，并通过所述十三个接口获取经由所述采集芯片201处理后的电能参数信息；所述十三个接口与所述通讯接口单元电路300连接以进行数据信息传输；所述十三个接口与所述显示接口单元电路600连接以驱动所述显示接口单元电路600。

优选地，所述控制芯片401的第一接口和第二接口与所述无线通信单元电路500连接，所述控制芯片401的第三接口、第四接口、第五接口和第六接口与所述采集单元电路200连接，所述控制芯片401的第七接口和第八接口与所述通讯接口单元电路300连接，所述控制芯片401的第九接口、第十接口、第十一接口、第十二接口和第十三接口与所述显示接口单元电路600连接。

在本申请一优选实施例中，所述控制芯片401为STM32F103RCT56控制芯片，所述控制芯片401通过第一接口PA9和第二接口PA10与所述无线通信单元电路500连接，所述控制芯片401的第三接口PA11、第四接口PA12、第五接口PA13和第六接口PA14与所述采集单元电路200连接，所述控制芯片401的第七接口PC2和第八接口PC3与所述通讯接口单元电路300连接，所述控制芯片401的第九接口PC6、第十接口PC7、第十一接口PC8、第十二接口PC9和第十三接口PC10与所述显示接口单元电路600连接。从而通过显示接口单元电路显示采集到的所有数据，能够有效的表达参数的数值，方便实时根据显示结果进行远程控制用电器的开与关。

图2示出根据本申请的另一个方面提供的一种使用用于远程监控单相家用电器的系统的方法流程示意图，包括：步骤S11～S15，S11、通过所述单片机单元电路400包含的控制芯片401控制所述采集单元电路200包含的采集芯片201获取多个单项家用电器的电能参数信息；S12、通过所述无线通信单元电路500包含的通信芯片501将所述多个单项家用电器的电能参数信息发送至上位机000，存储为历史数据信息；S13、获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求；S14、当响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息；S15、通过所述液晶显示器601显示所述筛选后的数据信息。从而在测量电能参数的同时能够远程控制单相家用电器，以达到减少安全隐患和节约电能的效果。

具体地，在步骤S11中，通过所述单片机单元电路400包含的控制芯片401所述采集单元电路200包含的采集芯片201获取多个单项家用电器的电能参数信息，利用所述控制芯片401将所述电能参数信息进行处理后储存在所述控制芯片401内部。

在步骤S12中，通过所述无线通信单元电路500包含的通信芯片501将所述多个单项家用电器的电能参数信息发送至上位机000，存储为历史数据信息。在此，所述无线通信单元电路500与所述单片机单元电路400连接，获取经由所述单片机单元电路400处理后的电能参数信息，通过所述通信芯片501将所述电能参数信息发送至所述上位机000，储存为历史数据信息。

在步骤S13中，获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求，通过设备获取用户登录请求及登录信息，例如通过移动终端等设备获取用户登录请求及登录信息，所述登录信息包括但不限于用户账号、用户密码、用户预设信息。根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求，可以通过比较所述登录信息与预储存的登录信息，或者可以通过登录信息反馈验证处理来判定是否响应所述登录请求。

在步骤S14中，当判定结果为响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息。在此，当响应所述登录请求时，通过设备获取用户数据调用请求，例如移动终端等设备获取用户数据调用请求，根据所述用户数据调用请求获取所述历史数据信息；接着根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息，以使用户可以通过自定义方式获取用户所需要的单项家用电器实时电能数据信息，提升用户体验。

在步骤S15中，通过所述液晶显示器601显示所述筛选后的数据信息。在此，对历史数据信息进行筛选后，将筛选后的数据信息进行显示，可以通过液晶显示器601进行显示，以方便用户查看，当然还可以通过其他能够为用户展示信息的方式进行显示。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (5)

1.一种用于远程监控单相家用电器的系统，其特征在于，所述系统包括：电源单元电路、单片机单元电路、采集单元电路、无线通信单元电路、通讯接口单元电路和显示接口单元电路，其中，

所述电源单元电路用于给所述系统中各单元电路供电；

所述单片机单元电路包括控制芯片，用于控制所述采集单元电路进行数据信息采集；

所述采集单元电路包括采集芯片，用于获取多个单相家用电器的电能参数信息；

所述无线通信单元电路包括通信芯片，用于将所述多个单相家用电器的电能参数信息发送至上位机；

所述通讯接口单元电路包含处理芯片，连接所述采集单元电路与所述单片机单元电路，用于将所述采集单元电路获取到的电能参数信息传输至所述单片机单元电路；

所述显示接口单元电路包括液晶显示器，用于实时显示由所述单片机单元电路获取到的数据信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源单元电路包括电源模块、第一降压芯片和第二降压芯片，其中，

所述电源模块与所述第一降压芯片连接，所述第一降压芯片与所述第二降压芯片连接；

所述第一降压芯片连接所述单片机单元电路、所述采集单元电路和所述通讯接口单元电路，用于降低所述电源模块输出的电压；

所述第二降压芯片连接所述无线通信单元电路和所述显示接口单元电路，用于降低所述第一降压芯片输出的电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制芯片包括十三个接口，

所述单片机单元电路通过所述控制芯片的十三个接口与所述无线通信单元电路、所述采集单元电路、所述通讯接口单元电路和所述显示接口单元电路连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述控制芯片的第一接口和第二接口与所述无线通信单元电路连接，所述控制芯片的第三接口、第四接口、第五接口和第六接口与所述采集单元电路连接，所述控制芯片的第七接口和第八接口与所述通讯接口单元电路连接，所述控制芯片的第九接口、第十接口、第十一接口、第十二接口和第十三接口与所述显示接口单元电路连接。

5.一种使用如权利要求1至4中任一项用于远程监控单相家用电器的系统的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过所述单片机单元电路包含的控制芯片控制所述采集单元电路包含的采集芯片获取多个单项家用电器的电能参数信息；

通过所述无线通信单元电路包含的通信芯片将所述多个单项家用电器的电能参数信息发送至上位机，存储为历史数据信息；

获取用户登录请求及登录信息，根据所述登录信息判定是否响应所述登录请求；

当响应所述登录请求时，获取用户数据调用请求，根据所述数据调用请求筛选所述历史数据信息，得到筛选后的数据信息；

通过所述液晶显示器显示所述筛选后的数据信息。