CN113947886A - 一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于用电管理技术领域，提供了一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，所述装置包括：电表计量模块，用于对电器用电信息进行计量采集；电器属性记录模块，用于对家电电器属性进行记录；服务器，与所述电表计量模块通信连接，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器；电器电路控制模块，用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电；以及用户终端，与服务器通信连接，用于显示电器工作状态，用于接收电器电路控制指令。本发明能够根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器，当用户外出或不需要使用开启的电器时，通过发送电器电路控制指令使得对应的电器电路断电，避免用电的浪费。

Description

一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置

技术领域

本发明涉及用电管理技术领域，具体是涉及一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置。

背景技术

在电力负荷入口处安装非入侵式电表，通过监测该处的电压、电流等信号就可以分析得到内部负荷集群中单个负荷的种类和运行情况，非入侵式电表具有高度智能化、运维简便、信息安全性强等优点，非入侵式电表虽然能够对各个用电器的用电情况进行更好的监测，但是不能够根据用户行为及时关闭不需要开启的电器，容易造成用电浪费，因此，需要提供一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，旨在解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明是这样实现的，一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，所述装置包括：

电表计量模块，用于对电器用电信息进行计量采集，所述电器用电信息包括用电电压、用电电流以及用电功率；

电器属性记录模块，用于对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率，电器属性记录模块与电表计量模块电性连接；

服务器，与所述电表计量模块通信连接，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器；

电器电路控制模块，用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电，电器电路控制模块与电表计量模块电性连接；以及

用户终端，与所述服务器通信连接，用于显示电器工作状态，用于接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电。

作为本发明进一步的方案：所述服务器包括：

电器用电信息接收模块，用于接收电表计量模块发送的电器用电信息；

家电电器属性存储模块，用于接收并存储电器属性记录模块发送的家电电器属性；以及

工作电器分析模块，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出正在工作的电器。

作为本发明进一步的方案：所述工作电器分析模块包括：

电流功率改变记录单元，每当电器用电信息中用电电流和用电功率发生改变时，计算出电流改变值和功率改变值，并记录电流改变值和功率改变值；

匹配单元，将电流改变值和功率改变值与家电电器属性中的所有工作电流和工作功率进行匹配，当匹配一致时，记录工作电流和工作功率对应的家电名称；

电器工作状态标记单元，对记录的家电名称的工作状态进行标记，当电流改变值和功率改变值均小于零时，工作状态为关闭；当电流改变值和功率改变值均大于零时，工作状态为开启；以及

工作状态发送单元，用于将工作状态发送至用户终端。

作为本发明进一步的方案：所述工作电器分析模块还包括异常功率报警信息单元，当功率改变值大于预设值时，且功率改变值与家电电器属性中的工作功率无法匹配值时，生成异常功率报警信息，将异常功率报警信息发送给服务器，以使得服务器将异常功率报警信息发送给用户终端。

作为本发明进一步的方案：所述用户终端包括家电电器属性添加模块，所述家电电器属性添加模块包括：

家电名称添加单元，用于接收用户上传的家电名称；以及

电器属性测算单元，用于向电表计量模块发送电器属性测算命令，以使得电表计量模块生成家电电器属性，将家电电器属性和对应的家电名称存储至电器属性记录模块中。

作为本发明进一步的方案：所述用户终端还包括：

家电电器属性更改模块，用于对家电电器属性进行更改，更改时，使得电器属性测算单元对家电电器属性重新进行测算；

家电电器属性删除模块，用于删除之前存储的家电电器属性和对应的家电名称。

作为本发明进一步的方案：所述用户终端还包括：

控制指令接收模块，用于接收用户上传的电器电路控制指令；

控制指令发送模块，用于将电器电路控制指令发送至电器电路控制模块，以使得对应的电器电路通电或者断电。

作为本发明进一步的方案：所述用户终端还包括：

异常用电时间记录模块，用于记录家电名称和对应的异常用电时间；

异常用电报警信息模块，根据处于开启状态的电器和异常用电时间得知是否有电器异常开启工作，当有电器异常开启工作时，生成异常用电报警信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够对电器用电信息进行计量采集，并对家电电器属性进行记录，然后根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器，当用户外出或不需要使用开启的电器时，通过发送电器电路控制指令以使得对应的电器电路断电，避免用电的浪费。

附图说明

图1为一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置的结构示意图。

图2为一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置中服务器的结构示意图。

图3为一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置中工作电器分析模块的结构示意图。

图4为一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置中用户终端的结构示意图。

图5为一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置中家电电器属性添加模块的结构示意图。

图6为一种基于非入侵式电表的用电行为监测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，所述装置包括：

电表计量模块100，用于对电器用电信息进行计量采集，所述电器用电信息包括用电电压、用电电流以及用电功率；

电器属性记录模块200，用于对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率，电器属性记录模块200与电表计量模块100电性连接；

服务器300，与所述电表计量模块100通信连接，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器；

电器电路控制模块400，用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电，电器电路控制模块400与电表计量模块100电性连接；以及

用户终端500，与所述服务器300通信连接，用于显示电器工作状态，用于接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电。

需要说明的是，在电力负荷入口处安装非入侵式电表，通过监测该处的电压、电流等信号就可以分析得到内部负荷集群中单个负荷的种类和运行情况，非入侵式电表具有高度智能化、运维简便、信息安全性强等优点。随着电力物联网的发展，电力市场化进程不断加快，非入侵式电表虽然能够对各个用电器的用电情况进行更好的监测，但是不能够根据用户行为及时关闭不需要开启的电器，容易造成用电浪费，本发明实施例旨在解决上述问题。

本发明实施例中，首先需要对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率，这样当家电电器在使用时，通过电表计量模块100采集的用电信息与家电电器属性进行比对，就能够得知具体是哪种家电电器正在使用，比对分析工作在服务器300中进行，所述服务器300与电表计量模块100通信连接，电表计量模块100安装在非入侵式电表中，本发明实施例还包括电器电路控制模块400，所述电器电路控制模块400用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电，电器电路控制模块400与电表计量模块100电性连接，如此能够使得电器电路控制模块400与服务器300通信连接，需要说明的是，一些比较重要的且常见的家电设置有单独供电线路，例如空调、电热水器、洗衣机、冰箱等等都设置有单独供电线路，电器电路控制模块400用于对这些单独供电线路进行控制，以使得单独供电线路处于通电或者断电状态，另外，本发明实施例还包括用户终端500，用户终端500与所述服务器300通信连接，用户终端500能够显示电器工作状态，且能够接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电，例如，当用户不在家中，通过用户终端500发现空调处于开启状态，则输入空调电路关闭命令，这样电器电路控制模块400就会将空调电路断电，进而使得空调关闭；另外，如果用户出差到家需要洗热水澡，可以提前远程使得热水器的电路通电，如此，能够给用户带来更多的方便，提升用户用电体验。

如图2和图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述服务器300包括：

电器用电信息接收模块301，用于接收电表计量模块100发送的电器用电信息；

家电电器属性存储模块302，用于接收并存储电器属性记录模块200发送的家电电器属性；以及

工作电器分析模块303，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出正在工作的电器。所述工作电器分析模块303具体包括：

电流功率改变记录单元3031，每当电器用电信息中用电电流和用电功率发生改变时，计算出电流改变值和功率改变值，并记录电流改变值和功率改变值；

匹配单元3032，将电流改变值和功率改变值与家电电器属性中的所有工作电流和工作功率进行匹配，当匹配一致时，记录工作电流和工作功率对应的家电名称；

电器工作状态标记单元3033，对记录的家电名称的工作状态进行标记，当电流改变值和功率改变值均小于零时，工作状态为关闭；当电流改变值和功率改变值均大于零时，工作状态为开启；以及

工作状态发送单元3034，用于将工作状态发送至用户终端500。

本发明实施例中，服务器300能够接收电器用电信息和家电电器属性，然后根据电器用电信息和家电电器属性分析得出正在工作的电器，每当电器用电信息中用电电流和用电功率发生改变时，计算出电流改变值和功率改变值，接着将电流改变值和功率改变值与家电电器属性中的所有工作电流和工作功率进行匹配，当匹配一致时，记录工作电流和工作功率对应的家电名称，最后对记录的家电名称的工作状态进行标记，当电流改变值和功率改变值均小于零时，工作状态为关闭；当电流改变值和功率改变值均大于零时，工作状态为开启，需要注意的是，匹配一致是指，电流改变值与某一个家电的工作电流一致，且功率改变值与同一个家电的工作功率一致。

作为本发明一个优选的实施例，所述工作电器分析模块303还包括异常功率报警信息单元，当功率改变值大于预设值时，且功率改变值与家电电器属性中的工作功率无法匹配值时，生成异常功率报警信息，将异常功率报警信息发送给服务器300，以使得服务器300将异常功率报警信息发送给用户终端500。

本发明实施例中，当功率改变值较大时，即功率改变值大于预设值，所述预设值为相关工作人员设定的具体值，且功率改变值与家电电器属性中的工作功率无法匹配值时，说明电器或者电路很有可能发生故障，这时自动生成异常功率报警信息，并将异常功率报警信息发送给服务器300，服务器300再将异常功率报警信息发送给用户终端500，如此用户能够及时对电路或者电器进行排查，保证了用电安全。

如图4和图5所示，作为本发明一个优选的实施例，所述用户终端500包括家电电器属性添加模块501，所述家电电器属性添加模块501包括：

家电名称添加单元5011，用于接收用户上传的家电名称；

电器属性测算单元5012，用于向电表计量模块100发送电器属性测算命令，以使得电表计量模块100生成家电电器属性，将家电电器属性和对应的家电名称存储至电器属性记录模块200中。

所述用户终端500还包括：

家电电器属性更改模块502，用于对家电电器属性进行更改，更改时，使得电器属性测算单元5012对家电电器属性重新进行测算；以及

家电电器属性删除模块503，用于删除之前存储的家电电器属性和对应的家电名称。

本发明实施例中，当需要对家电电器属性进行记录，首先上传家电名称，例如电冰箱，然后向电表计量模块100发送电器属性测算命令（先发给服务器300，再由服务器300转发给电表计量模块100），同时，使得电冰箱开启正常工作状态，这时电表计量模块100就会对电冰箱的工作电压、工作电流以及工作功率进行测算，然后生成电冰箱的家电电器属性，将家电电器属性和对应的家电名称存储至电器属性记录模块200中；另外容易理解，家电会进行更换或者拆除，这时使用家电电器属性更改模块502对家电电器属性进行更改，更改时，使得电器属性测算单元5012对家电电器属性重新进行测算；或者使用家电电器属性删除模块503删除之前存储的家电电器属性和对应的家电名称。

如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述用户终端500还包括：

控制指令接收模块504，用于接收用户上传的电器电路控制指令；

控制指令发送模块505，用于将电器电路控制指令发送至电器电路控制模块400，以使得对应的电器电路通电或者断电；

异常用电时间记录模块506，用于记录家电名称和对应的异常用电时间；

异常用电报警信息模块507，根据处于开启状态的电器和异常用电时间得知是否有电器异常开启工作，当有电器异常开启工作时，生成异常用电报警信息。

本发明实施例中，当需要对某一个家电的供电电路进行远程控制时，用户上传电器电路控制指令，控制指令发送模块自动将电器电路控制指令发送至电器电路控制模块400（先发给服务器300，再由服务器300转发给电器电路控制模块400），以使得对应的电器电路通电或者断电；另外，本发明实施例还能够记录家电名称和对应的异常用电时间，家电名称和对应的异常用电时间由用户自行上传，例如，电视在周一至周六的8:00-17:00为异常用电时间，当电视在周六的10:00处于开启状态，电视为异常开启工作，生成异常用电报警信息，这样用户就可以远程关闭电视，避免孩子在家偷看电视，影响学习。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种基于非入侵式电表的用电行为监测方法，所述方法包括以下步骤：

S100，对电器用电信息进行计量采集，所述电器用电信息包括用电电压、用电电流以及用电功率；

S200，对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率；

S300，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器；

S400，用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电；

S500，用于显示电器工作状态，用于接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电。

本发明实施例中，首先需要对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率，这样当家电电器在使用时，通过电器用电信息与家电电器属性进行比对，就能够得知具体是哪种家电电器正在使用，本发明实施例还能够控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电，需要说明的是，一些比较重要的且常见的家电设置有单独供电线路，例如空调、电热水器、洗衣机、冰箱等等都设置有单独供电线路，本发明实施例能够对这些单独供电线路进行控制，以使得单独供电线路处于通电或者断电状态，另外，本发明实施例还能够显示电器工作状态，且能够接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电，例如，当用户不在家中，发现空调处于开启状态，则输入空调电路关闭命令，这样就会将空调电路自动断电，进而使得空调关闭。

以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (8)

1.一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述装置包括：

电表计量模块，用于对电器用电信息进行计量采集，所述电器用电信息包括用电电压、用电电流以及用电功率；

电器属性记录模块，用于对家电电器属性进行记录，所述家电电器属性能够反映出家电正常工作时的工作电压、工作电流以及工作功率，电器属性记录模块与电表计量模块电性连接；

服务器，与所述电表计量模块通信连接，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出处于开启状态的电器；

电器电路控制模块，用于控制电器电路的状态，使得电器电路通电或者断电，电器电路控制模块与电表计量模块电性连接；以及

用户终端，与所述服务器通信连接，用于显示电器工作状态，用于接收电器电路控制指令以使得电器电路通电或者断电。

2.根据权利要求1所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述服务器包括：

电器用电信息接收模块，用于接收电表计量模块发送的电器用电信息；

家电电器属性存储模块，用于接收并存储电器属性记录模块发送的家电电器属性；以及

工作电器分析模块，用于根据电器用电信息和家电电器属性分析得出正在工作的电器。

3.根据权利要求2所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述工作电器分析模块包括：

电流功率改变记录单元，每当电器用电信息中用电电流和用电功率发生改变时，计算出电流改变值和功率改变值，并记录电流改变值和功率改变值；

匹配单元，将电流改变值和功率改变值与家电电器属性中的所有工作电流和工作功率进行匹配，当匹配一致时，记录工作电流和工作功率对应的家电名称；

电器工作状态标记单元，对记录的家电名称的工作状态进行标记，当电流改变值和功率改变值均小于零时，工作状态为关闭；当电流改变值和功率改变值均大于零时，工作状态为开启；以及

工作状态发送单元，用于将工作状态发送至用户终端。

4.根据权利要求3所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述工作电器分析模块还包括异常功率报警信息单元，当功率改变值大于预设值时，且功率改变值与家电电器属性中的工作功率无法匹配值时，生成异常功率报警信息，将异常功率报警信息发送给服务器，以使得服务器将异常功率报警信息发送给用户终端。

5.根据权利要求1所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述用户终端包括家电电器属性添加模块，所述家电电器属性添加模块包括：

家电名称添加单元，用于接收用户上传的家电名称；以及

电器属性测算单元，用于向电表计量模块发送电器属性测算命令，以使得电表计量模块生成家电电器属性，将家电电器属性和对应的家电名称存储至电器属性记录模块中。

6.根据权利要求5所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述用户终端还包括：

家电电器属性更改模块，用于对家电电器属性进行更改，更改时，使得电器属性测算单元对家电电器属性重新进行测算；

家电电器属性删除模块，用于删除之前存储的家电电器属性和对应的家电名称。

7.根据权利要求1所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述用户终端还包括：

控制指令接收模块，用于接收用户上传的电器电路控制指令；

控制指令发送模块，用于将电器电路控制指令发送至电器电路控制模块，以使得对应的电器电路通电或者断电。

8.根据权利要求1所述一种基于非入侵式电表的用电行为监测装置，其特征在于，所述用户终端还包括：

异常用电时间记录模块，用于记录家电名称和对应的异常用电时间；

异常用电报警信息模块，根据处于开启状态的电器和异常用电时间得知是否有电器异常开启工作，当有电器异常开启工作时，生成异常用电报警信息。

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