CN111965403A - 一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统和监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统和监控方法，以解决现有的家庭用电监控系统无法及时发现较小用电异常的问题。该基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，智能电表安装于所述输电线的起始端，智能监控端安装于所述配电箱的进线端，配电箱内断路器分出的每一条线路均设有用电监控端，用电监控端位于配电箱内；各个用电监控端均与智能监控端连接，用电监控端将监测到的数据传送至智能监控端；智能监控端、智能电表通过以太网与终端计算设备连接，终端计算设备通过无线网与用户手机连接。该基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法，终端计算设备根据用电设备特定的数据信息可判断出用电设备的名称及所处的工作模式。

Description

一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统和监控方法

技术领域

本发明属于用电监控技术领域，具体涉及一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统和监控方法。

背景技术

随着科学技术的发展和人们的生活需求的进步，各式各样的电器和智能设备应运而生，人们每天都会使用电器和智能设备，因此消耗着大量的电能；但在日常生活中人们通常不会注意自己家电能都消耗在什么地方，也不会注意到各个电器的用电量，因此无法得知家中是否存在用电异常，无法及时对异常状况进行处理，这样不仅会导致经济损失，而且还存在一定的安全隐患。

目前市场上出现了一些家庭用电监控系统，该类系统能够实时监控当前用电量，能够及时发现较大的用电异常，但该类系统无法对窃电进行一定的监控，无法监控特定的用电设备，也无法及时发现较小的用电异常，不能满足用户日常所需。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，以解决现有的家庭用电监控系统无法及时发现较小用电异常的问题。

本发明的第二个目的是提供一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法。

为实现上述第一个目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，包括智能电表、智能监控端、用电监控端、终端计算设备；市电经输电线和设置在用户室内的配电箱为家庭用电设备供电，智能电表安装于所述输电线的起始端，智能监控端安装于所述配电箱的进线端，配电箱内断路器分出的每一条线路均设有用电监控端，用电监控端位于配电箱内；各个用电监控端均与智能监控端连接，用电监控端将监测到的数据传送至智能监控端；

用电监控端包括数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与数据传输模块连接；

智能监控端包括通讯模块、数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与通讯模块、数据传输模块连接；

智能监控端、智能电表通过以太网与终端计算设备连接，终端计算设备通过无线网与用户手机连接。

优选的，智能监控端还包括显示模块，显示模块对当前的电压、电流、功率和电量进行显示。

为实现上述第二个目的，本发明提供的技术方案是，一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法，该方法使用上述基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，具体操作步骤包括；

S1，将配电箱内断路器分出的设定线路上其中一个用电设备启动，通过用电监控端对所述用电设备正常工作时的电流数据、电压数据进行取样，并通过智能监控端上传至终端计算设备，终端计算设备计算其功率，同时对功率数据、电流数据、电压数据进行记录；

用户根据用电设备数据信息进行分割和备注，根据用电设备处于不同工作模式进行分割，根据用电设备的名称和用电设备相应状态的名称组合进行备注；进而在用电设备启动时，终端计算设备可根据用电设备特定的数据信息判断出用电设备的名称及所处的工作模式；

用同样的方法对所述设定线路上其余用电设备数据信息进行记录和命名；

S2，用同样的方法对配电箱内断路器其余线路上用电设备数据信息进行分割和备注；

S3，该系统正常运行时，终端计算设备根据用电监控端获取到的运行数据计算并分析正在运行的用电设备，并将分析后的信息同步到用户手机，用户根据获取到的信息可及时掌握用电设备的工作状态，同时可进一步对已经存储用电设备的信息进行校正；

S4，终端计算设备通过智能监控端对当前用电量进行监测，按月或周或日为时间单位计算已用电量，同时计算剩余电量，并根据当地电价计算所用费用，将电量及其费用信息发送给用户手机；终端计算设备可根据历史记录中日平均用电量来计算可用的剩余天数；

S5，终端计算设备将智能监控端所检测到的已使用电量、智能电表所检测到的已使用电量进行对比，若前者大于后者则可能存在窃电现象；

S6，终端计算设备将配电箱内断路器分出的每一条线路上的用电量、使用功率、电流信息按时段记录，并计算十日内该时段的平均数据，当监测到设定时段内电量，以及实时使用功率、电流信息为所述平均数据的两倍时，标注异常，并将异常信息发送给用户手机。

本发明的有益效果为：

本发明提供的基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，通过在家庭输电线的起始端设置智能电表，并与智能监控端结合使用，可对智能电表与智能监控端之间的输电线进行监控，输电线出现窃电现象时，智能电表与智能监控端的电量会出现不同步，因此用户可及时发现窃电现象；该系统正常运行时，终端计算设备根据用电监控端获取到的运行数据计算并分析，根据用电设备特定的数据信息判断出用电设备的名称及所处的工作模式；用户可根据手机获取到的信息可及时掌握用电设备的工作状态；配电箱内断路器分出的每一条线路均设有用电监控端，因此可避免在总线路上设置用电监控端而导致只能发现较大用电异常的问题，分出的每一条线路上的负载均较少，因此可准确地确定用电设备出现异常的情况，该系统能够满足用户日常所需。

本发明提供的基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法，用户可通过手机及时了解剩余电量、所用电量及其费用信息，终端计算设备可根据历史记录中日平均用电量来计算可用的剩余天数，进而提醒用户及时购电；终端计算设备将配电箱内断路器分出的每一条线路上十日内该时段的平均数据，与待检测时段的数据对比，若待检测时段的数据为平均数据的两倍时，将异常信息发送给用户手机，用户根据实际使用情况判断是否存在异常，若存在，即可及时进行处理；该方法可便捷、高效地掌握家庭用电情况，能够及时发现用电异常。

附图说明

图1是本发明基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统的系统图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述：

一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，如图1所示，包括智能电表、智能监控端、用电监控端、终端计算设备。

市电经输电线和设置在用户室内的配电箱为家庭用电设备供电。

智能电表安装于所述输电线的起始端，用于监测家庭供电的耗电量。智能监控端安装于所述配电箱的进线端，配电箱内断路器分出的每一条线路均设有用电监控端，用电监控端位于配电箱内；各个用电监控端均与智能监控端连接，用电监控端将监测到的数据传送至智能监控端。

用电监控端包括数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与数据传输模块连接；控制模块控制数据传输模块将其接收到的电流数据、电压数据传送给智能监控端。

智能监控端包括通讯模块、数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与通讯模块、数据传输模块连接；智能监控端可通过通讯模块将数据传送给终端计算设备。

智能监控端、智能电表通过以太网与终端计算设备连接，终端计算设备通过无线网与用户手机连接。用户手机可便于及时接收终端计算设备上的信息，并控制终端计算设备，用户手机可通过安装适配的APP与终端计算设备进行交互。

智能监控端还包括显示模块，显示模块对当前的电压、电流、功率和电量进行显示。

一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法，包括上述基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，具体操作步骤包括；

S1，将配电箱内断路器分出的设定线路上其中一个用电设备启动，通过用电监控端对所述用电设备正常工作时的电流数据、电压数据进行取样，并通过智能监控端上传至终端计算设备，终端计算设备计算其功率，同时对功率数据、电流数据、电压数据进行记录；

用户根据用电设备数据信息进行分割和备注，根据用电设备处于不同工作模式进行分割，根据用电设备的名称和用电设备相应状态的名称组合进行备注；进而在用电设备启动时，终端计算设备可根据用电设备特定的数据信息判断出用电设备的名称及所处的工作模式；

用同样的方法对所述设定线路上其余用电设备数据信息进行记录和命名。

S2，用同样的方法对配电箱内断路器其余线路上用电设备数据信息进行分割和备注。

S3，该系统正常运行时，终端计算设备根据用电监控端获取到的运行数据计算并分析正在运行的用电设备，并将分析后的信息同步到用户手机，用户根据获取到的信息可及时掌握用电设备的工作状态，同时可进一步对已经存储用电设备的信息进行校正。

S4，终端计算设备通过智能监控端对当前用电量进行监测，按月或周或日为时间单位计算已用电量，同时计算剩余电量，并根据当地电价计算所用费用，将电量及其费用信息发送给用户手机。同时，终端计算设备可根据历史记录中日平均用电量来计算可用的剩余天数，进而提醒用户及时买电。

S5，终端计算设备将智能监控端所检测到的已使用电量、智能电表所检测到的已使用电量进行对比，若前者大于后者则可能存在窃电现象；进而用户可及时进行故障排除。

S6，终端计算设备将配电箱内断路器分出的每一条线路上的用电量、使用功率、电流信息按时段记录，并计算十日内该时段的平均数据，当监测到设定时段内电量，以及实时使用功率、电流信息为所述平均数据的两倍时，标注异常，并将异常信息发送给用户手机。用户根据实际使用情况判断是否存在异常，若存在即可及时进行处理。

按时段记录可更加精准地判断用电异常，时段可分为，工作日与非工作日，每日可分为白天7时-17时，晚上17时-23时，晚上21时-7时。

以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，其特征在于：包括智能电表、智能监控端、用电监控端、终端计算设备；市电经输电线和设置在用户室内的配电箱为家庭用电设备供电，智能电表安装于所述输电线的起始端，智能监控端安装于所述配电箱的进线端，配电箱内断路器分出的每一条线路均设有用电监控端，用电监控端位于配电箱内；各个用电监控端均与智能监控端连接，用电监控端将监测到的数据传送至智能监控端；

用电监控端包括数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与数据传输模块连接；

智能监控端包括通讯模块、数据传输模块、控制模块、电流取样模块、电压取样模块，电流取样模块、电压取样模块分别与数据传输模块连接，控制模块与通讯模块、数据传输模块连接；

智能监控端、智能电表通过以太网与终端计算设备连接，终端计算设备通过无线网与用户手机连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，其特征在于：智能监控端还包括显示模块，显示模块对当前的电压、电流、功率和电量进行显示。

3.一种基于电力泛在物联网的家庭用电监控方法，其特征在于：包括如权利要求1至2任一所述基于电力泛在物联网的家庭用电监控系统，具体操作步骤包括；

S1，将配电箱内断路器分出的设定线路上其中一个用电设备启动，通过用电监控端对所述用电设备正常工作时的电流数据、电压数据进行取样，并通过智能监控端上传至终端计算设备，终端计算设备计算其功率，同时对功率数据、电流数据、电压数据进行记录；

用户根据用电设备数据信息进行分割和备注，根据用电设备处于不同工作模式进行分割，根据用电设备的名称和用电设备相应状态的名称组合进行备注；进而在用电设备启动时，终端计算设备可根据用电设备特定的数据信息判断出用电设备的名称及所处的工作模式；

用同样的方法对所述设定线路上其余用电设备数据信息进行记录和命名；

S2，用同样的方法对配电箱内断路器其余线路上用电设备数据信息进行分割和备注；

S3，该系统正常运行时，终端计算设备根据用电监控端获取到的运行数据计算并分析正在运行的用电设备，并将分析后的信息同步到用户手机，用户根据获取到的信息可及时掌握用电设备的工作状态，同时可进一步对已经存储用电设备的信息进行校正；

S4，终端计算设备通过智能监控端对当前用电量进行监测，按月或周或日为时间单位计算已用电量，同时计算剩余电量，并根据当地电价计算所用费用，将电量及其费用信息发送给用户手机；终端计算设备可根据历史记录中日平均用电量来计算可用的剩余天数；

S5，终端计算设备将智能监控端所检测到的已使用电量、智能电表所检测到的已使用电量进行对比，若前者大于后者则可能存在窃电现象；

S6，终端计算设备将配电箱内断路器分出的每一条线路上的用电量、使用功率、电流信息按时段记录，并计算十日内该时段的平均数据，当监测到设定时段内电量，以及实时使用功率、电流信息为所述平均数据的两倍时，标注异常，并将异常信息发送给用户手机。

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