CN110766927A - 一种基于用户侧的用电自主监控系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种基于用户侧的用电自主监控系统与方法,检测家用电器的工作时长、工作电压和电流值,发送触发信号至中央控制器,中央控制器接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值。用户可实现随时掌握电器自身电量甚至电费的消耗情况,帮助用户随时掌握家用电器自身电量甚至电费的消耗情况;可实现对家用电器的故障初步诊断。
Description
技术领域
本公开涉及智能电网信息与通信技术领域,具体涉及一种基于用户侧的用电自主监控系统与方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前,用户交付电费时,均是通过电力公司安装的电能表进行计量,逐月缴纳给电力公司,当用户对家用电器的电费数额存有质疑时,唯一的途径是查看电能表,但是用户所看到的是家庭的总用电量,无法直接了解到各个家用电器的实际单独用电量以及花费的电费值;
其次,目前的电表查询方式无法实现对电费余额的主动预判与提醒,用户对于自身用电数据不明确,缺乏用电余额主动提醒机制,购电后也只知道购电度数,无法准确预知下次停电时间和购电时间,当月用电数据显示不直观,缺少当天或当月用电数据主动显示机制。
发明内容
为了解决上述问题,本公开提出了一种基于用户侧的用电自主监控系统与方法,通过监控平台对各个家用电器的用电量实时监控,以及对用电量的预测,用户可实现随时掌握电器自身电量甚至电费的消耗情况,帮助用户随时掌握家用电器自身电量甚至电费的消耗情况;监控平台通过对家用电器工作状态的监控,可实现对家用电器的故障初步诊断。
为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
第一方面,本公开提供一种基于用户侧的用电自主监控方法,包括:
通过无线通信的方式将用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器接入监控平台;
检测家用电器的工作时长、工作电压和电流值,发送触发信号至中央控制器,并将检测的工作时长、工作电压和电流值数据存储在中央控制器中;
中央控制器接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
接收用户的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面;所述查询指令包括用电量、家用电器工作时长、电费值以及用电量预测值的一种或多种。
作为可能的一些实现方式,所述家用电器内安装有ADC电压采集模块以及智能开关,ADC电压采集模块检测根据检测到的电压变化值确定智能开关闭合,发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至中央控制器。
作为可能的一些实现方式,所述监控平台的中央控制器中预先存储用户的注册信息,用户发送查询指令至中央控制器中,所述查询指令中包括用户注册信息字段,将查询指令中用户注册信息字段与中央控制器中预先存储的注册信息进行匹配,若匹配成功,完成身份验证,所述注册信息字段包括用户ID号和密码;否则,终止本次查询进程。
作为可能的一些实现方式,所述该方法还包括:
所述中央控制器预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面。
第二方面,本公开提供一种基于用户侧的用电自主监控系统,包括:
监控平台、家用电器端以及用户终端监控平台通过无线通信的方式接入用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器端;
所述家用电器端包括安装在家用电器上ADC电压采集模块,所述ADC电压采集模块用于根据检测到的电压变化值发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至监控平台;
所述监控平台包括中央控制器、时间计数器以及交互界面,所述中央控制器用于接收触发信号,并将检测的工作电压和电流值数据进行存储;
所述中央控制器用于接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
所述中央控制器用于根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
所述中央控制器用于接收用户终端的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
可实时检测家用电器的用电量,帮助用户随时掌握家用电器自身电量甚至电费的消耗情况,提高家用电器智能化水平;
为用户提供便捷、灵活的信息交互途径,便于用户获取所需的用电信息、进行电费的充值和管理、定制来自用电管理服务器的各类用电服务信息;
用户端的电能管理系统,实现用户端与电网的双向互动服务,实现智能化电能管理,实现系统互联和信息共享,使用电更安全、更可靠,系统更节能、更环保,控制与保护更智能化,更人性化;
通过对用电量的实时监控以及预警,为用户的合理有序用电提供电价依据,也能为供电部门进行更加准确的负荷预测、安排更加合理的供电计划、检修计划提供依据。
用户可通过手机等移动终端,接入监控平台,实时查看家用电器的用电情况以及电费的使用情况。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开一种基于用户侧的用电自主监控方法示意图。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
本公开提供一种基于用户侧的用电自主监控方法,包括:
步骤1:通过无线通信的方式将用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器接入监控平台;
步骤2:检测家用电器的工作时长、工作电压和电流值,发送触发信号至中央控制器,并将检测的工作时长、工作电压和电流值数据存储在中央控制器中;
步骤3:中央控制器接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f(压/频)转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
步骤4:根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
步骤5:接收用户的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面;
查询指令包括用电量、家用电器工作时长、电费值以及预测电费值等的一种或多种。
所述步骤1中,所述无线通信方式包括通过GPRS无线公共网或光线以太网或专用网络的方式接入监控平台,其中,GPRS无线公共网有利于减少通信网络建设投资,充分利用公共资源;光纤以太网能够保证数据传输的稳定性,避免传输信号的干扰;专用网络能够保证数据传输的安全性,避免传输过程中数据被篡改以造成的数据计量或统计不准确等问题。
所述步骤2中,所述家用电器内安装有ADC电压采集模块以及智能开关,ADC电压采集模块检测根据检测到的电压变化值确定智能开关闭合,发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至中央控制器。
所述步骤3中,时间计数器可设置以分钟、小时或天为单位,每经过一个单位的时间,时间计数器增加相应的数值;
用电量根据时间计数器上的时长以及工作功率计算而得。
所述步骤4中,获取电力营销系统中电网电价信息,以及还可获取用户的预存电费或预买电量,通过历史用电量,预测未来时间段内的用电量值,或对用户的预存电费或预存电量进行预警,实现对用电量的实时监控。
监控平台可实现对记录下来的对单个家用电器用电量、总用电量、用户电费缴纳、用户电费预测缴纳等数据,以小时、几个小时或是以天为单位,进行保存,用户可实时查看。
所述步骤5中,监控平台的中央控制器中预先存储用户的注册信息,用户发送查询指令至中央控制器中,所述查询指令中包括用户注册信息字段,将查询指令中用户注册信息字段与中央控制器中预先存储的注册信息进行匹配,若匹配成功,完成身份验证,所述注册信息字段包括用户ID号和密码;否则,终止本次查询进程;
所述身份验证还可包括,若匹配失败,用户未注册,则进入用户注册阶段,接收用户的注册信息,并存储至中央控制器中。
该方法还包括,
步骤6:中央控制器预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面;
用户可实时查看家用电器的工作状态,以及可清楚的了解家用电器是否处于正常工作状态,当出现停电情况时,用户可首先查看是否是由于家用电器引起的故障,例如家用电器负荷过大、或短路等,用户可初步自主判断故障原因以及故障位置,提高故障处理的效率。
本公开提供一种基于用户侧的用电自主监控系统,包括:监控平台、家用电器端以及用户终端
监控平台通过无线通信的方式接入用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器端;
所述家用电器端包括安装在家用电器上ADC电压采集模块,所述ADC电压采集模块用于根据检测到的电压变化值发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至监控平台;
所述监控平台包括中央控制器、时间计数器以及交互界面,所述中央控制器用于接收触发信号,并将检测的工作电压和电流值数据进行存储;
所述中央控制器用于接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f(压/频)转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
所述中央控制器用于根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
所述中央控制器用于接收用户终端的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面。
所述中央控制器还用于预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面。
所述监控平台预先存储用户的注册信息,用户发送查询指令至中央控制器中,所述查询指令中包括用户注册信息字段,将查询指令中用户注册信息字段与中央控制器中预先存储的注册信息进行匹配,若匹配成功,完成身份验证,所述注册信息字段包括用户ID号和密码;否则,终止本次查询进程。
所述身份验证还可包括,若匹配失败,用户未注册,则进入用户注册阶段,接收用户的注册信息,并存储至中央控制器中。
所述中央控制器还用于预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面。
以上仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,包括:
通过无线通信的方式将用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器接入监控平台;
检测家用电器的工作时长、工作电压和电流值,发送触发信号至中央控制器,并将检测的工作时长、工作电压和电流值数据存储在中央控制器中;
中央控制器接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
接收用户的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面;所述查询指令包括用电量、家用电器工作时长、电费值以及用电量预测值的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,
所述家用电器内安装有ADC电压采集模块以及智能开关,ADC电压采集模块检测根据检测到的电压变化值确定智能开关闭合,发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至中央控制器。
3.如权利要求1所述的一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,
获取电力营销系统中电网电价信息,以及还可获取用户的预存电费或预买电量,通过历史用电量,预测未来时间段内的用电量值,或对用户的预存电费或预存电量进行预警,实现对用电量的实时监控。
4.如权利要求1所述的一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,
所述监控平台的中央控制器中预先存储用户的注册信息,用户发送查询指令至中央控制器中,所述查询指令中包括用户注册信息字段,将查询指令中用户注册信息字段与中央控制器中预先存储的注册信息进行匹配,若匹配成功,完成身份验证,所述注册信息字段包括用户ID号和密码;否则,终止本次查询进程。
5.如权利要求4所述的一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,
所述身份验证还可包括,若匹配失败,用户未注册,则进入用户注册阶段,接收用户的注册信息,并存储至中央控制器中。
6.如权利要求1所述的一种基于用户侧的用电自主监控方法,其特征在于,
所述该方法还包括:
所述中央控制器预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面。
7.一种基于用户侧的用电自主监控系统,其特征在于,包括:
监控平台、家用电器端以及用户终端监控平台通过无线通信的方式接入用户终端以及安装有无线通信模块的家用电器端;
所述家用电器端包括安装在家用电器上ADC电压采集模块,所述ADC电压采集模块用于根据检测到的电压变化值发送触发信号给中央控制器,并实时采集家用电器的工作电压和电流值发送至监控平台;
所述监控平台包括中央控制器、时间计数器以及交互界面,所述中央控制器用于接收触发信号,并将检测的工作电压和电流值数据进行存储;
所述中央控制器用于接收触发信号后,记录开始时刻并启动时间计数器,通过UI乘法器根据工作电压和电流值得到功率信号,利用U/f转换器将功率信号转换为频率的脉冲信号,并根据时间计数器将脉冲信号累计得到用电量;
所述中央控制器用于根据各家用电器用电量以及总用电量数据,预测未来某一设定时间段内的用电量预测值;以及获取电网电价信息,基于用电量计算得到某一时长内的电费值;
所述中央控制器用于接收用户终端的查询指令,根据查询指令的当前时刻,确定时间计数器的时长,将该时长内家用电器的用电量、电费值发送至交互界面。
8.如权利要求7所述的一种基于用户侧的用电自主监控系统,其特征在于,包括:
所述监控平台预先存储用户的注册信息,用户发送查询指令至中央控制器中,所述查询指令中包括用户注册信息字段,将查询指令中用户注册信息字段与中央控制器中预先存储的注册信息进行匹配,若匹配成功,完成身份验证,所述注册信息字段包括用户ID号和密码;否则,终止本次查询进程。
9.如权利要求8所述的一种基于用户侧的用电自主监控系统,其特征在于,包括:
所述身份验证还可包括,若匹配失败,用户未注册,则进入用户注册阶段,接收用户的注册信息,并存储至中央控制器中。
10.如权利要求7所述的一种基于用户侧的用电自主监控系统,其特征在于,包括:
所述中央控制器还用于预先存储家用电器正常状态以及故障时的电压电流值,以及预先存储家用电器故障原因,存储至故障诊断库中,通过接收家用电器的工作电压和电流值,与故障诊断库中数据进行比较,进行家用电器的故障初步诊断,实现对家用电器工作状态的监控,并将监控结果发送至交互界面。
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