CN112904736A - 一种基于大数据的物联网设备节能系统 - Google Patents

一种基于大数据的物联网设备节能系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的物联网设备节能系统，涉及物联网设备节能技术领域；为了解决当人们长期不在室内，无法自动控制家用电器的启停，耗能较大的问题；具体包括服务器、控制单元、环境监测单元、信息采集单元、热量回收单元和预警单元，所述服务器与控制单元通信连接；所述控制单元包括单片处理器和通过蓝牙、移动端设备与服务器建立连接后，对家用电器进行远程操控的人工移动端，控制单元为直接控制家用电器系统启停的模块；所述环境监测单元与信息采集单元通信连接。本发明根据人事先设置的各个家用电器启停选择，自动控制关闭不在预留范围内的家用电器，有效节省电能，避免不必要的浪费产生。

Description

一种基于大数据的物联网设备节能系统
技术领域
本发明涉及物联网设备节能技术领域，尤其涉及一种基于大数据的物联网设备节能系统。
背景技术
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接。随着个人手持智能终端的发展，物联网也有与个人手持智能终端结合的趋势。现有的物联网设备不能更好的控制家用电器的通断电时间段，导致节能效果差，节能减排关系到社会经济可持续发展，节能计量和节能控制是节能项目得以实施和持续发展的关键。结合节能计量和节能控制，构建基于物联网的完整的节能系统，目前尚未有完善的解决方案。
经检索，中国专利申请号为CN202010108583.5的专利，公开了一种基于大数据的物联网设备节能系统，用于解决现有的物联网设备不能更好的控制家用电器的通断电时间段，导致节能效果差，而且用户不能根据家用电器以及用户的积分值合理的选取维修人员进行维修的问题；包括数据采集模块、服务器、智能分析模块、执行模块、登录注册模块、维修登录模块、积分计算模块和维修预约模块；数据采集模块用于采集物联网设备的用电信息。上述专利中的基于大数据的物联网设备节能系统存在以下不足：当人们长期不在室内而家用电器仍正常运转时，无法自动控制家用电器的启停，较为耗费不必要的能源。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于大数据的物联网设备节能系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于大数据的物联网设备节能系统，包括服务器、控制单元、环境监测单元、信息采集单元、热量回收单元和预警单元，所述服务器与控制单元通信连接；所述控制单元包括单片处理器和通过蓝牙、移动端设备与服务器建立连接后，对家用电器进行远程操控的人工移动端，控制单元为直接控制家用电器系统启停的模块；所述环境监测单元与信息采集单元通信连接；所述信息采集单元与服务器通信连接；所述热量回收单元与控制单元电性连接；所述预警单元与控制单元电性连接。
优选地：所述环境监测单元包括外环境监控模块和内环境监控模块，外环境监控模块为对环境区域外10-80米的天气状态、温度、干湿度、烟雾含量进行监测，外环境监控模块包括但不限于第一温度传感器、第一湿度传感器及烟雾传感器。
优选地：所述内环境监控模块包括电能安全监测模块和电能计量模块，所述电能安全监测模块包括用于采集电流数据的电流传感器和用于采集电压信息的电压传感器，所述电能计量模块用于实时监测家用电器消耗电能的模块。
优选地：所述信息采集单元包括用于存储人们设置各个时段内的各个家用电器耗电量及人不在环境区域内时各个家用电器启停的数据库模块。
优选地：所述热量回收单元为对部分家用电器工作时产生的热量进行回收利用的模块，部分家用电器包括但不限于空调、烤箱，热量回收单元包括热交换器、水泵、密封输送管和蓄水箱。
优选地：所述预警单元包括声光播报器。
优选地：所述内环境监控模块还包括用于实时监测室内环境区域是否有人，及人在或不在时温/湿度的室内环境监测模块，室内环境监测模块包括第二温度传感器、第二湿度传感器和热释电红外传感器，室内环境监测模块的安装高度为50-180cm。
本发明的有益效果为：
1.本发明当监测室内人不在，传递信号至信息采集单元，服务器根据采集的信号操控控制单元，根据人事先设置的各个家用电器启停选择，自动控制关闭不在预留范围内的家用电器，有效节省电能，避免不必要的浪费产生。
2.本发明根据事前设置的用电时间段进行统计分析，电能计量模块用于实时监测家用电器消耗的电能，并对电能消耗值做出计量发送至信息采集单元，信息采集单元发送至服务器，便于人们了解。
3.本发明当某一电器的耗电率超过当前时段的设定阈值，发送信号至人工移动端提示，若在5min内无反馈，则自动关闭该电器，节省电能的同时降低安全隐患。
4.本发明如空调使用时，其输出端输出的气流经热交换器对空调输入端的新气流进行换热，从而对新气流进行预热处理，然后再被输送至空调的送风口，减小空调运行负荷，再进一步节约能源和运行成本。
5.本发明热交换器在空调工作时会产生大量热量，热量经密封输送管传送加热蓄水箱，使得水温升高，得到可以用于其他用途的热水，对家用电器排出的热量进行有效回收利用，当人通过人工移动端远程控制打开家用电器如空调时，根据实际室内温度，将预存的回收热量直接释放在室内，使得热量与冷空气交融后，再启动空调，进一步节能。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于大数据的物联网设备节能系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
一种基于大数据的物联网设备节能系统，如图1所示，包括服务器、控制单元、环境监测单元、信息采集单元、热量回收单元和预警单元，所述服务器与控制单元通信连接，服务器为集中化管理控制系统，降低风险的模块；所述控制单元包括单片处理器和人工移动端，为直接控制家用电器系统启停的模块；所述环境监测单元与信息采集单元通信连接；所述信息采集单元与服务器通信连接；所述热量回收单元与控制单元电性连接；所述预警单元与控制单元电性连接。
进一步的，所述人工移动端为人们通过蓝牙、移动端设备等与服务器建立连接后，对家用电器进行远程操控的模块。
所述环境监测单元包括外环境监控模块和内环境监控模块，外环境监控模块为对环境区域外10-80米的天气状态、温度、干湿度、烟雾含量等进行监测，检测到异常情况直接传递信号给控制单元，对电路系统进行断电，以降低环境区域的安全隐患。
进一步的，所述外环境监控模块包括但不限于第一温度传感器、第一湿度传感器及烟雾传感器等，其中第一温度传感器的型号为PT100，第一湿度传感器的型号为BYTATS-2系列，烟雾传感器的型号为JTY-GD-S836，对环境区域外10-80米的各项参数进行实时监控，并发送至信息采集单元读取。
再进一步的，所述内环境监控模块包括电能安全监测模块和电能计量模块，所述电能安全监测模块包括用于采集电流数据的电流传感器和用于采集电压信息的电压传感器，并实时传递信号至信息采集单元；所述电能计量模块用于实时监测家用电器消耗电能的模块，并对电能消耗值做出计量发送至信息采集单元，信息采集单元发送至服务器，便于人们了解。
所述信息采集单元包括用于存储人们设置各个时段内的各个家用电器耗电量及人不在环境区域内时各个家用电器启停的数据库模块，当某一电器的耗电率超过当前时段的设定阈值，发送信号至人工移动端提示，若在5min内无反馈，则自动关闭该电器，节省电能的同时降低安全隐患。
所述热量回收单元为对部分家用电器工作时产生的热量进行回收利用的模块，部分家用电器包括但不限于空调、烤箱等，热量回收单元包括热交换器、水泵、密封输送管和蓄水箱，具体操作为，在满足空调负荷的基础上，控制单元通过调节水泵将冷水流量最大限度的降低，以此来减少对电能的消耗，达到节能目的，空调使用时，其输出端输出的气流经热交换器对空调输入端的新气流进行换热，从而对新气流进行预热处理，然后再被输送至空调的送风口，减小空调运行负荷，进一步节约能源和运行成本，热交换器在空调工作时会产生大量热量，热量经密封输送管传送加热蓄水箱，使得水温升高，得到可以用于其他用途的热水，对家用电器排出的热量进行有效回收利用，当人通过人工移动端远程控制打开家用电器如空调时，根据实际室内温度，将预存的回收热量直接释放在室内，使得热量与冷空气交融后，再启动空调，进一步节能。
所述预警单元包括声光播报器，当电路系统出现异常时，控制单元控制其对人们发出提示。
本实施例在使用时，外环境监控模块对环境区域外10-80米的各项参数进行实时监控，并发送至信息采集单元读取，检测到异常情况直接传递信号给控制单元，对电路系统进行断电，内环境监控模块实时采集电流、电压数据，并对电能消耗值做出计量发送至信息采集单元，信息采集单元发送至服务器，便于人们了解，当某一电器的耗电率超过当前时段的设定阈值，发送信号至人工移动端提示，若在5min内无反馈，则自动关闭该电器，节省电能的同时降低安全隐患，在满足空调负荷的基础上，控制单元通过调节水泵将冷水流量最大限度的降低，以此来减少对电能的消耗，达到节能目的，空调使用时，其输出端输出的气流经热交换器对空调输入端的新气流进行换热，从而对新气流进行预热处理，然后再被输送至空调的送风口，减小空调运行负荷，进一步节约能源和运行成本，热交换器在空调工作时会产生大量热量，热量经密封输送管传送加热蓄水箱，使得水温升高，得到可以用于其他用途的热水，对家用电器排出的热量进行有效回收利用，当人通过人工移动端远程控制打开家用电器如空调时，根据实际室内温度，将预存的回收热量直接释放在室内，使得热量与冷空气交融后，再启动空调，进一步节能，当电路系统出现异常时，控制单元控制预警单元对人们发出提示，实现对环境区域内的各个部件进行实时监控，并对室内的湿度、温度以及人员进行监测，多方面进行节能。
实施例2：
一种基于大数据的物联网设备节能系统，如图1所示，包括服务器、控制单元、环境监测单元、信息采集单元、热量回收单元和预警单元，所述服务器与控制单元通信连接，服务器为集中化管理控制系统，降低风险的模块；所述控制单元包括单片处理器和人工移动端，为直接控制家用电器系统启停的模块；所述环境监测单元与信息采集单元通信连接；所述信息采集单元与服务器通信连接；所述热量回收单元与控制单元电性连接；所述预警单元与控制单元电性连接。
进一步的，所述人工移动端为人们通过蓝牙、移动端设备等与服务器建立连接后，对家用电器进行远程操控的模块。
所述环境监测单元包括外环境监控模块和内环境监控模块，外环境监控模块为对环境区域外10-80米的天气状态、温度、干湿度、烟雾含量等进行监测，检测到异常情况直接传递信号给控制单元，对电路系统进行断电，以降低环境区域的安全隐患。
进一步的，所述外环境监控模块包括但不限于第一温度传感器、第一湿度传感器及烟雾传感器等，其中第一温度传感器的型号为PT100，第一湿度传感器的型号为BYTATS-2系列，烟雾传感器的型号为JTY-GD-S836，对环境区域外10-80米的各项参数进行实时监控，并发送至信息采集单元读取。
再进一步的，所述内环境监控模块包括电能安全监测模块和电能计量模块，所述电能安全监测模块包括用于采集电流数据的电流传感器和用于采集电压信息的电压传感器，并实时传递信号至信息采集单元；所述电能计量模块用于实时监测家用电器消耗电能的模块，并对电能消耗值做出计量发送至信息采集单元，信息采集单元发送至服务器，便于人们了解。
所述内环境监控模块还包括用于实时监测室内环境区域是否有人，及人在或不在时温/湿度的室内环境监测模块，室内环境监测模块包括第二温度传感器、第二湿度传感器和热释电红外传感器，第二温度传感器的型号为PT100，第二湿度传感器的型号为BYTATS-2系列，热释电红外传感器的型号为JL-662，室内环境监测模块的安装高度为50-150cm，当监测室内人不在，传递信号至信息采集单元，服务器根据采集的信号操控控制单元，根据人事先设置的各个家用电器启停选择，自动控制关闭不在预留范围内的家用电器，有效节省电能。
所述信息采集单元包括用于存储人们设置各个时段内的各个家用电器耗电量及人不在环境区域内时各个家用电器启停的数据库模块，当某一电器的耗电率超过当前时段的设定阈值，发送信号至人工移动端提示，若在5min内无反馈，则自动关闭该电器，节省电能的同时降低安全隐患。
所述热量回收单元为对部分家用电器工作时产生的热量进行回收利用的模块，部分家用电器包括但不限于空调、烤箱等，热量回收单元包括热交换器、水泵、密封输送管和蓄水箱，具体操作为，在满足空调负荷的基础上，控制单元通过调节水泵将冷水流量最大限度的降低，以此来减少对电能的消耗，达到节能目的，空调使用时，其输出端输出的气流经热交换器对空调输入端的新气流进行换热，从而对新气流进行预热处理，然后再被输送至空调的送风口，减小空调运行负荷，进一步节约能源和运行成本，热交换器在空调工作时会产生大量热量，热量经密封输送管传送加热蓄水箱，使得水温升高，得到可以用于其他用途的热水，对家用电器排出的热量进行有效回收利用，当人通过人工移动端远程控制打开家用电器如空调时，根据实际室内温度，将预存的回收热量直接释放在室内，使得热量与冷空气交融后，再启动空调，进一步节能。
所述预警单元包括声光播报器，当电路系统出现异常时，控制单元控制其对人们发出提示。
本实施例在使用时，外环境监控模块对环境区域外10-80米的各项参数进行实时监控，并发送至信息采集单元读取，检测到异常情况直接传递信号给控制单元，对电路系统进行断电，内环境监控模块实时采集电流、电压数据，并对电能消耗值做出计量发送至信息采集单元，信息采集单元发送至服务器，便于人们了解，当室内环境监测模块监测室内人不在，传递信号至信息采集单元，服务器根据采集的信号操控控制单元，根据人事先设置的各个家用电器启停选择，自动控制关闭不在预留范围内的家用电器，有效节省电能，当某一电器的耗电率超过当前时段的设定阈值，发送信号至人工移动端提示，若在5min内无反馈，则自动关闭该电器，节省电能的同时降低安全隐患，在满足空调负荷的基础上，控制单元通过调节水泵将冷水流量最大限度的降低，以此来减少对电能的消耗，达到节能目的，空调使用时，其输出端输出的气流经热交换器对空调输入端的新气流进行换热，从而对新气流进行预热处理，然后再被输送至空调的送风口，减小空调运行负荷，进一步节约能源和运行成本，热交换器在空调工作时会产生大量热量，热量经密封输送管传送加热蓄水箱，使得水温升高，得到可以用于其他用途的热水，对家用电器排出的热量进行有效回收利用，当人通过人工移动端远程控制打开家用电器如空调时，根据实际室内温度，将预存的回收热量直接释放在室内，使得热量与冷空气交融后，再启动空调，进一步节能，当电路系统出现异常时，控制单元控制预警单元对人们发出提示，实现对环境区域内的各个部件进行实时监控，并对室内的湿度、温度以及人员进行监测，多方面进行节能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于大数据的物联网设备节能系统，包括服务器、控制单元、环境监测单元、信息采集单元、热量回收单元和预警单元，其特征在于，所述服务器与控制单元通信连接；所述控制单元包括单片处理器和通过蓝牙、移动端设备与服务器建立连接后，对家用电器进行远程操控的人工移动端，控制单元为直接控制家用电器系统启停的模块；所述环境监测单元与信息采集单元通信连接；所述信息采集单元与服务器通信连接；所述热量回收单元与控制单元电性连接；所述预警单元与控制单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述环境监测单元包括外环境监控模块和内环境监控模块，外环境监控模块为对环境区域外10-80米的天气状态、温度、干湿度、烟雾含量进行监测，外环境监控模块包括但不限于第一温度传感器、第一湿度传感器及烟雾传感器。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述内环境监控模块包括电能安全监测模块和电能计量模块，所述电能安全监测模块包括用于采集电流数据的电流传感器和用于采集电压信息的电压传感器，所述电能计量模块用于实时监测家用电器消耗电能的模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述信息采集单元包括用于存储人们设置各个时段内的各个家用电器耗电量及人不在环境区域内时各个家用电器启停的数据库模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述热量回收单元为对部分家用电器工作时产生的热量进行回收利用的模块，部分家用电器包括但不限于空调、烤箱，热量回收单元包括热交换器、水泵、密封输送管和蓄水箱。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述预警单元包括声光播报器。
7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的物联网设备节能系统，其特征在于，所述内环境监控模块还包括用于实时监测室内环境区域是否有人，及人在或不在时温/湿度的室内环境监测模块，室内环境监测模块包括第二温度传感器、第二湿度传感器和热释电红外传感器，室内环境监测模块的安装高度为50-150cm。
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