CN110488723A - 一种用能服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用能服务系统。所述用能服务系统包括：用户用电模块；非侵入量测电表模块用于采集所述用户用电模块中至少一类电器的用电数据；用能服务主站模块用于接收并处理来自所述非侵入量测电表模块中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况；终端模块用于获取至少一类所述电器的用电状况，并发出控制信号，以控制所述用户用电模块中电器的工作状态。本发明实现了非侵入量测数据与智能插座的集成联动。

Description

一种用能服务系统

技术领域

本发明涉及智能用电技术领域，特别是涉及一种用能服务系统。

背景技术

随着居民生活水平和质量的不断提升，居民用户用电负荷迅速增长，在整个用电负荷中的占比不断提高，我国居民生活用电还呈现以下几种趋势：光伏等分布式电源、电动汽车充电设施并网数量快速增加，配电台区供电压力不断增大，局部时段台区过载问题比较突出；空调等季节性、时段性负荷迅速增加，电网峰谷差不断拉大；用能形式多样，用能模式不合理等。

现有技术中的用能服务系统存在非侵入量测数据与智能插座的无法集成联动，智能插座现场组网配置复杂，使用难度较大，非侵入量测电表的有效性较低的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用能服务系统，用于解决现有技术中的用能服务系统存在非侵入量测数据与智能插座的无法集成联动，智能插座现场组网配置复杂，使用难度较大，非侵入量测电表的有效性较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用能服务系统，所述用能服务系统包括：

用户用电模块；以及

非侵入量测电表模块，用于采集所述用户用电模块中至少一类电器的用电数据；

用能服务主站模块，用于接收并处理来自所述非侵入量测电表模块中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况；

终端模块，用于获取至少一类所述电器的用电状况，并发出控制信号，以控制所述用户用电模块中电器的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述用能服务系统还包括通信模块，所述通信模块与所述用能服务主站模块、非侵入量测电表模块之间双向通信连接。

在本发明的一实施例中，所述用能服务系统还包括网络模块，所述网络模块与所述用能服务主站模块、终端模块之间双向通信连接。

在本发明的一实施例中，所述用能服务主站模块包括：

第一通信器，用于接收所述非侵入量测电表模块中至少一类电器的用电数据，以及接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述非侵入量测电表模块；

数据处理器，用于处理来自所述第一通信器中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况；

服务发布单元，用于显示所述用电状况。

在本发明的一实施例中，所述用户用电模块包括：

至少一智能插座单元，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述智能插座单元连接所述电器；

配电箱开关单元，用于对所述智能插座单元进行供电。

在本发明的一实施例中，所述非侵入量测电表模块包括：

第一电力线载波通信模块，用于采集所述用户用电模块中至少一类电器的用电数据；

第二通信器，用于将所述用电数据上传至所述用能服务主站模块，以及接收所述控制信号，发送所述控制信号至所述用户用电模块；

第一微处理器，其与所述第一电力线载波通信模块、第二通信器之间双向通信连接。

在本发明的一实施例中，所述智能插座单元包括：

至少一第一智能插座，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述第一智能插座连接普通电器；

至少一第二智能插座，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述第二智能插座连接可遥控电器。

在本发明的一实施例中，所述第一智能插座包括：

第二电力线载波通信模块，用于将所述用电数据上传至所述非侵入量测电表模块，以及接收所述控制信号；

第二继电器，其与第一开关连接，用于开启或关闭所述第一智能插座；

第二微处理器，其与所述第二电力线载波通信模块之间双向通信连接，所述第二微处理器的输出端与所述第二继电器的输入端相连接。

在本发明的一实施例中，所述第二智能插座包括：

第三电力线载波通信模块，用于将所述用电数据上传至所述非侵入量测电表模块，以及接收所述控制信号；

第三继电器，其与第二开关连接，用于开启或关闭所述第二智能插座；

第三微处理器，其与所述第三电力线载波通信模块之间双向通信连接，所述第三微处理器的输出端与所述第三继电器的输入端相连接；

第二红外通信模块，用于接收所述控制信号，以控制所述用户用电模块中电器的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述服务发布单元包括服务网站、微信公众平台、手机应用程序。

如上所述，本发明的一种用能服务系统，具有以下有益效果：

本发明的用能服务系统包括用户用电模块、非侵入量测电表模块、用能服务主站模块以及终端模块，本发明的用能服务系统可以将智能插座通过电力线载波通信与非侵入量测电表进行组网，进而连接主站，智能插座通过红外对家电进行调节控制。本发明实现了非侵入量测数据与智能插座的集成联动，可以有效的节省智能插座通信组网成本，降低了用户的使用难度，大大的提高了非侵入量测电表的有效性，以及提高了用户对智能用能服务的体验。

利用本发明的用能服务系统，用户可以通过智能手机的无线网络来运行电力公司智能用能服务客户端，并接入用能服务主站模块，本发明在用户、电力公司和智能插座之间实现双向通信，从而使用户利用非侵入量测数据分析结果来使用智能插座，使用方便。

本发明的用能服务系统可以进行家庭内部家电用电状态查询，获取电力公司推送的能效分析结果，对家电进行自动控制策略配置和远程控制。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。

图2为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。

图3为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。

图4为本申请实施例提供的一种用能服务系统的非侵入量测电表模块的结构框图。

图5为本申请实施例提供的一种用能服务系统的第一智能插座的结构框图。

图6为本申请实施例提供的一种用能服务系统的第二智能插座的结构框图。

图7为本申请实施例提供的一种用能服务系统的工作方法的工作流程图。

元件标号说明

1 用能服务主站模块

2 网络模块

3 路由器

4 通信模块

5 终端模块

6 非侵入量测电表模块

7 用户用电模块

11 数据处理器

12 第一通信器

61 第一微处理器

62 存储器

63 时钟计时器

64 IC卡座

65 安全认证单元

66 RS485通信器

67 GPRS通信器

68 第一电力线载波通信模块

69 第一继电器

71 配电箱总开关

72 第一分路空气开关

73 第二分路空气开关

74 第一智能插座

75 第二智能插座

76 普通电器

77 可遥控电器

78 220V低压布线

741 第二微处理器

742 第一测量电路

743 第二校表脉冲

744 第二电力线载波通信模块

745 第二电源转换芯片

746 第一红外通信模块

747 第二继电器

K1 第一开关

751 第三微处理器

752 第二测量电路

753 第三校表脉冲

754 第三电力线载波通信模块

755 第三电源转换芯片

756 第二红外通信模块

757 第三继电器

K2 第二开关

K3 第三开关

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。一种用能服务系统，所述用能服务系统包括用能服务主站模块1、网络模块2、路由器3、通信模块4、终端模块5、非侵入量测电表模块6、用户用电模块7。所述用能服务主站模块1可以但不限于为电力公司居民智能用能服务主站，所述用户用电模块7设置于居民内部。所述非侵入量测电表模块6用于采集所述用户用电模块7中至少一类电器的用电数据。至少一类所述电器包括但不限于具有红外遥控功能的家电、不具备红外遥控功能的家电。所述用能服务主站模块1用于接收并处理来自所述非侵入量测电表模块6中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况。所述终端模块5用于获取至少一类所述电器的用电状况，并发出控制信号，以控制所述用户用电模块7中电器的工作状态。所述通信模块4与所述用能服务主站模块1、非侵入量测电表模块6之间双向通信连接。所述网络模块2与所述用能服务主站模块1、终端模块5之间双向通信连接。具体的，所述用能服务主站模块1与所述网络模块2之间可以但不限于通过光纤或以太网双向通信连接，所述网络模块2与所述路由器3之间可以但不限于通过光纤或以太网双向通信连接，所述路由器3与所述终端模块5之间可以但不限于通过WIFI网络双向通信连接，所述用能服务主站模块1与所述通信模块4之间可以但不限于通过GPRS、3G、4G网络双向通信连接，所述通信模块4与所述非侵入量测电表模块6之间可以但不限于通过GPRS、3G、4G网络双向通信连接，所述非侵入量测电表模块6与所述用户用电模块7之间可以但不限于通过电力线载波以及220V低压电缆双向通信连接。具体的，所述网络模块2可以但不限于internet网络，所述路由器3可以但不限于WIFI路由器，所述终端模块5可以但不限于手机、台式电脑、平板电脑，所述通信模块4可以但不限于为GPRS APN。所述终端模块5包括但不限于服务网站、微信公众平台、手机应用程序。本发明的用能服务系统是基于非侵入量测电表模块6以及用户用电模块7中的智能插座实现的，本发明的用能服务系统能够被广泛地应用在智能用电领域中。

请参阅图2、图3，图2为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。图3为本申请实施例提供的一种用能服务系统的结构框图。所述用能服务主站模块1包括数据处理器11、第一通信器12以及服务发布单元。所述服务发布单元包括但不限于服务网站、微信公众平台、手机应用程序。具体的，所述数据处理器11与第一通信器12之间可以但不限于通过光纤或以太网双向通信连接，所述数据处理器11的输出端与服务网站、微信公众平台、手机应用程序的输入端之间可以但不限于通过光纤或以太网连接，所述第一通信器12与所述通信模块4之间可以但不限于通过GPRS、3G、4G网络双向通信连接，所述用户用电模块7包括但不限于配电箱总开关71、第一分路空气开关72、第二分路空气开关73、第一智能插座74、第二智能插座75、普通电器76、可遥控电器77。所述配电箱总开关71与所述非侵入量测电表模块6、第一分路空气开关72、第二分路空气开关73之间通过220V低压布线78相连接，所述第一分路空气开关72、第二分路空气开关73分别与所述第一智能插座74、第二智能插座75之间通过220V低压布线78相连接，所述第一智能插座74、第二智能插座75分别与所述普通电器76、可遥控电器77之间通过220V低压布线78相连接，且所述第一智能插座74、第二智能插座75与所述非侵入量测电表模块6之间通过电力线载波双向通信连接。本发明的用能服务系统通过internet网络提供网站、微信公众平台以及手机应用程序等服务，用户手机上安装有智能用能应用程序即为APP、微信客户端，可通过APP控制所述第一智能插座74、第二智能插座75，可通过APP及微信访问所述用能服务系统。所述非侵入量测电表模块6可通过用户入户线电流、电压采样辨识居民内部电器用电情况，同时可以通过GPRS网络连接用能服务主站模块1。所述非侵入量测电表模块6还可以通过电力线载波芯片和入户电力线连接所述第一智能插座74、第二智能插座75，通过所述手机的智能用能的应用程序对所述第一智能插座74、第二智能插座75进行远程控制。所述手机只需要注册绑定电力户号，连接所述用能服务系统就可以获取自身空调、电加热、厨房家电等分类家电的用电情况，所述用电情况包括但不限于每类电器的启停时间和耗电量，并可以通过所述第一智能插座74、第二智能插座75获取所插电器的准确用能，还可以通过红外遥控进行家电调节。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种用能服务系统的非侵入量测电表模块6的结构框图。所述非侵入量测电表模块6包括第一微处理器61、存储器62、时钟计时器63、IC卡座64、安全认证单元65、RS485通信器66、GPRS通信器67、第一电力线载波通信模块68、第一继电器69、第二通信器、电源、第一校表脉冲、计量电路、第一电源转换芯片、负载。所述第一微处理器61分别与所述存储器62、时钟计时器63、IC卡座64、安全认证单元65、RS485通信器66、GPRS通信器67、第一电力线载波通信模块68、第二通信器、计量电路之间双向通信连接，所述电源用于为所述非侵入量测电表模块6提供电力支撑，所述第一微处理器61的输出端与所述第一继电器69的输入端相连接，所述第一继电器69与第三开关K3相连接，所述第三开关K3的一端连接所述第一电源转换芯片，所述第三开关K3的另一端连接所述负载，所述第一电源转换芯片与220V交流电源相连接。所述第二通信器与所述用能服务主站模块1之间双向通信连接，所述第一电力线载波通信模块68与所述第一智能插座74、第二智能插座75之间双向通信连接。请参阅图5、图6，图5为本申请实施例提供的一种用能服务系统的第一智能插座74的结构框图。图6为本申请实施例提供的一种用能服务系统的第二智能插座75的结构框图。所述第一智能插座74包括第二微处理器741、第一测量电路742、第二校表脉冲743、第二电力线载波通信模块744、第二电源转换芯片745、第一红外通信模块746、第二继电器747。所述第二微处理器741与所述第二电力线载波通信模块744之间双向通信连接，所述第二微处理器741的输出端与所述第一红外通信模块746、第二继电器747的输入端相连接，所述第二微处理器741的输入端与所述第一测量电路742的输出端相连接，所述第二电力线载波通信模块744与所述非侵入量测电表模块6之间双向通信连接，所述第一测量电路742的输出端与所述第二校表脉冲743的输入端相连接，所述第一测量电路742与所述第二电源转换芯片745之间相连接，所述第二继电器747与第一开关K1相连接，所述第一开关K1的一端连接所述普通电器76，所述第一开关K1的另一端连接所述第二电源转换芯片745，所述第二电源转换芯片745与所述非侵入量测电表模块6相连接。所述第二智能插座75包括第三微处理器751、第二测量电路752、第三校表脉冲753、第三电力线载波通信模块754、第三电源转换芯片755、第二红外通信模块756、第三继电器757。所述第三微处理器751与所述第三电力线载波通信模块754之间双向通信连接，所述第三微处理器751的输出端与所述第二红外通信模块756、第三继电器757的输入端相连接，所述第三微处理器751的输入端与所述第二测量电路752的输出端相连接，所述第三电力线载波通信模块754与所述非侵入量测电表模块6之间双向通信连接，所述第二测量电路752的输出端与所述第三校表脉冲753的输入端相连接，所述第二测量电路752与所述第三电源转换芯片755之间相连接，所述第三继电器757与第二开关K2相连接，所述第二开关K2的一端连接所述可遥控电器77，所述第二开关K2的另一端连接所述第三电源转换芯片755，所述第三电源转换芯片755与所述非侵入量测电表模块6相连接。

请参阅图1，本发明的用能服务系统首先部署用能服务主站模块1，用户可以通过手机浏览器、APP客户端、微信客户端等方式获取用电数据，并可以对电器进行智能控制，实现双向控制。安装所述非侵入量测电表模块6，对居民家庭内部可以通过电力线载波通信模块与智能插座进行组网通信，采集智能插座连接的电器的用电数据，也可以通过GPRS APN等电力专网将数据上传至用能服务主站模块1，居民的家电的控制信号也可以通过GPRSAPN下达至智能插座。在居民家庭内部安装智能插座，通过家庭内部的电力线载波通信模块所连接的非侵入量测电表模块6，上传用电数据，并接收来自所述用能服务主站模块1的控制信号，通过红外通信模块对具有红外遥控功能的家电进行控制，通过继电器对智能插座进行启停控制。居民通过智能手机、internet网络连接用能服务主站模块1，可以进行家庭内部家电用电状态查询、获取电力公司推送的能效分析结果、对家电进行自动控制策略配置和远程控制。所述非侵入量测电表模块6通过GPRS APN直接连接所述用能服务主站模块1，通过电力线载波通信模块连接居民智能插座，大大降低了广域网组网复杂度和本地组网的技术难度。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种用能服务系统的工作方法的工作流程图。本发明还提供了一种用能服务系统的工作方法，所述用能服务系统的工作方法包括：S1、通过非侵入量测电表模块6采集所述用户用电模块7中至少一类电器的用电数据。S2、通过用能服务主站模块1接收并处理来自所述非侵入量测电表模块6中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况。S3、通过终端模块5获取至少一类所述电器的用电状况，并发出控制信号，以控制所述用户用电模块7中电器的工作状态。

综上所述，本发明的用能服务系统包括用户用电模块7、非侵入量测电表模块6、用能服务主站模块1以及终端模块5，本发明的用能服务系统可以将智能插座通过电力线载波通信与非侵入量测电表进行组网，进而连接主站，智能插座通过红外对家电进行调节控制。本发明实现了非侵入量测数据与智能插座的集成联动，可以有效的节省智能插座通信组网成本，降低了用户的使用难度，大大的提高了非侵入量测电表的有效性，以及提高了用户对智能用能服务的体验。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用能服务系统，其特征在于，所述用能服务系统包括：

用户用电模块；以及

非侵入量测电表模块，用于采集所述用户用电模块中至少一类电器的用电数据；

用能服务主站模块，用于接收并处理来自所述非侵入量测电表模块中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况；

终端模块，用于获取至少一类所述电器的用电状况，并发出控制信号，以控制所述用户用电模块中电器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种用能服务系统，其特征在于：所述用能服务系统还包括通信模块，所述通信模块与所述用能服务主站模块、非侵入量测电表模块之间双向通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种用能服务系统，其特征在于：所述用能服务系统还包括网络模块，所述网络模块与所述用能服务主站模块、终端模块之间双向通信连接。

4.根据权利要求1所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述用能服务主站模块包括：

第一通信器，用于接收所述非侵入量测电表模块中至少一类电器的用电数据，以及接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述非侵入量测电表模块；

数据处理器，用于处理来自所述第一通信器中至少一类电器的用电数据，以得到至少一类电器的用电状况；

服务发布单元，用于显示所述用电状况。

5.根据权利要求1所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述用户用电模块包括：

至少一智能插座单元，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述智能插座单元连接所述电器；

配电箱开关单元，用于对所述智能插座单元进行供电。

6.根据权利要求1所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述非侵入量测电表模块包括：

第一电力线载波通信模块，用于采集所述用户用电模块中至少一类电器的用电数据；

第二通信器，用于将所述用电数据上传至所述用能服务主站模块，以及接收所述控制信号，发送所述控制信号至所述用户用电模块；

第一微处理器，其与所述第一电力线载波通信模块、第二通信器之间双向通信连接。

7.根据权利要求5所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述智能插座单元包括：

至少一第一智能插座，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述第一智能插座连接普通电器；

至少一第二智能插座，其与所述非侵入量测电表模块之间双向通信连接，所述第二智能插座连接可遥控电器。

8.根据权利要求7所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述第一智能插座包括：

第二电力线载波通信模块，用于将所述用电数据上传至所述非侵入量测电表模块，以及接收所述控制信号；

第二继电器，其与第一开关连接，用于开启或关闭所述第一智能插座；

第二微处理器，其与所述第二电力线载波通信模块之间双向通信连接，所述第二微处理器的输出端与所述第二继电器的输入端相连接。

9.根据权利要求7所述的一种用能服务系统，其特征在于，所述第二智能插座包括：

第三电力线载波通信模块，用于将所述用电数据上传至所述非侵入量测电表模块，以及接收所述控制信号；

第三继电器，其与第二开关连接，用于开启或关闭所述第二智能插座；

第三微处理器，其与所述第三电力线载波通信模块之间双向通信连接，所述第三微处理器的输出端与所述第三继电器的输入端相连接；

第二红外通信模块，用于接收所述控制信号，以控制所述用户用电模块中电器的工作状态。

10.根据权利要求4所述的一种用能服务系统，其特征在于：所述服务发布单元包括服务网站、微信公众平台、手机应用程序。