CN114545787A - 降低待机功耗的家用电器控制系统 - Google Patents

降低待机功耗的家用电器控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了降低待机功耗的家用电器控制系统，涉及智能家居技术领域，解决了未针对待机家电进行智能化降耗处理的技术问题；通过将稳定值与对应的阈值进行比对，在比对过程中，分别生成降低信号0或维修信号1，接收到维修信号1时，则代表外部人员需对指定的电器端进行维修处理，接收到降低信号0时，控制终端自行操作，对输出电流进行改变，得到改变电流值，并将得到的改变电流值输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到对应的改变电流值，对输出电流进行改变，从而对整个电器端的输出功率进行降低，完成对输出功率降低工作，便达到功耗降低工作，从而达到最佳的节能效果。

Description

降低待机功耗的家用电器控制系统
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，具体是降低待机功耗的家用电器控制系统。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。
针对于智能家电，一直都处于待机状态，会产生较大的功率损耗，现有的家用电器控制系统，并未针对待机家电进行智能化降耗处理，也未对待机中的家电内部输入电流进行改变，使家电在待机过程中，产生的功率降低，从而达到节能减排的目的。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了降低待机功耗的家用电器控制系统，用于解决未针对待机家电进行智能化降耗处理的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出降低待机功耗的家用电器控制系统，包括：
信号识别端，用于对外部指定区域的移动终端信号进行识别并生成识别结果，所识别的信号为移动终端的MAC地址，所识别的MAC地址预先存储于存储端内；
电器端，为外部的家用电器，内部设置有电流调节器，电流调节器用于对家用电器的输入电流进行改变，输入电流便是电流调节器的输出电流；
处理器，对信号识别端所生成的识别结果进行接收，针对不同的识别结果，对电器端内部的电流调节器进行控制，改变电器端的工作状态，针对不同状态下的电器端所产生的功耗，对功耗值进行处理计算，并将功耗值传递于控制终端；
控制终端，对处理器所发送的功耗值进行接收，对不同电器端的功耗值进行处理得到改变电流值，控制终端将电流调节器的输出电流改变为改变电流值，对不同电器端的功耗值进行降低。
优选的，所述外部指定区域为半径距离范围为Xm的圆形区域，信号识别端在Xm半径范围内，监测带有对应MAC地址的移动终端时，处理器关闭电器端内部的电流调节器，使电器端处于待机状态，在Xm半径范围内，未监测到带有对应MAC地址的移动终端时，处理器打开电器端内部的电流调节器，使电流调节器进行工作，降低电器端的使用功耗。
优选的，家用电路和电路端内均设置有电压采集模块以及电流采集模块，电压采集模块以及电流采集模块将所采集的数值输送至处理器内，处理器对所采集的数值进行处理。
优选的，处理器对所采集的数值进行处理的步骤如下：
S1、将家庭电路总电压进行采集，并标记为Vj，将家庭电路总电流进行采集，并标记为Ij，采用Pj＝Vj×Ij得到家庭电路的功率值Pj；
S2、再对多组电器端的电压值以及电流值进行分别标记，将电压值标记为Vk，将电流值标记为Ik，其中k为正整数，k＝1、2、……、n，k值代表不同的电器端标记，采用Pk＝Vk×Ik得到不同电器端的功率值Pk；
S3、将家庭电路的功率值Pj与不同电器端的功率值Pk进行差值处理，得到若干组不同的功耗值，并将功耗值标记为GHk，将不同的功耗值GHk与处理器内部所设定的阈值Y进行比对：
S31、当GHk≥Y时，代表功耗值过大，提取对应的标记k值，通过标记k值查询到对应的电器端，生成传递信号，并将传递信号与k值以及功耗值GHk进行捆绑，生成捆绑数据包，发送至控制终端内；
S32、当GHk＜Y时，代表功耗值正常。
优选的，控制终端接收到捆绑数据包，对带有对应k值标记的电器端进行提取，且电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内均设置有电流采集单元，且电流采集单元对内门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行采集，通过对采集数值与功耗值GHk进行集合处理，对电器端进行功率降低。
优选的，控制终端对电器端进行功率降低的步骤如下：
W1、将标记值为k的电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行提取，将门栅感应漏极电流标记为MSi，将反偏二极管电流标记为FPi，再对电器端的工作电压值Vk以及功耗值GHk进行提取；
W2、采用
Figure BDA0003533065330000031
得到稳定值DQk，其中
Figure BDA0003533065330000032
为修正因子，取值为0.98765，C1为预设的固定系数因子；
W3、控制终端内部预设有设定阈值U，当DQk≥U时，则代表标记值为k的电器端功耗运行异常，内部某处功耗设备处于异常运行状态，功耗过大，生成维修信号，将维修信号标记为1，并将此维修信号与标记k发送至外部终端内；
W4、当DQk＜U时，则代表标记值为k的电器端运行正常，但功耗值较大，需进行降低，生成降低信号，并将降低信号标记为0，控制终端识别到标记为0的降低信号，对DQk值进行再次处理求值，得到改变电流值，对电流调节器的输出电流改变为改变电流值。
优选的，控制终端对DQk值进行再次处理求值得到改变电流值的步骤为：将标记为k的电器端内部的门栅感应漏极电流MSi以及反偏二极管电流FPi进行提取，采用
Figure BDA0003533065330000041
得到改变电流值JDi，其中▽为预设参数；将改变电流值JDi输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到改变电流值JDi时，对内部的输出电流进行改变，将输出电流改变为JDi，完成对电器端的功耗降低工作。
优选的，所述存储端内部存储有对应移动终端的MAC地址，所存储的MAC地址供信号识别端进行提取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：信号识别端根据内部预设的扫描范围对个人移动终端进行扫描，扫描到存在指定终端设备时，对电器端内部电流调节器进行控制，使电器端处于待机状态，人员对电器端进行使用时，电器端可快速达到最佳运行状态，达到较好的使用效果，当无法识别到对应的移动终端时，对电器端进行功耗降低处理；
对功耗值进行处理，查看是否功耗过大，对电器端内部的门栅感应漏极以及反偏二极管电流进行采集，并进行处理得到对应的稳定值DQk，通过将稳定值与对应的阈值进行比对，在比对过程中，分别生成降低信号0或维修信号1，接收到维修信号1时，则代表外部人员需对指定的电器端进行维修处理，接收到降低信号0时，控制终端自行操作，对输出电流进行改变，得到改变电流值，并将得到的改变电流值输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到对应的改变电流值，对输出电流进行改变，从而对整个电器端的输出功率进行降低，完成对输出功率降低工作，从而达到最佳的节能效果。
附图说明
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了降低待机功耗的家用电器控制系统，包括电器端、处理器、控制终端、信号识别端以及存储端；
电器端分别与处理器以及控制终端之间双向连接，所述信号识别端与控制终端之间双向连接，处理器输出端与控制终端输入端电性连接，所述处理器分别与电器端以及信号识别端之间双向连接，所述信号识别端与存储端之间双向连接；
电器端，为家用电器，内部设置有电流调节器，电流调节器用于对家用电器的使用电流进行改变，继电器针对不同的家用电器，内部设置有不同的电流调节方式，降低家用电器的功耗，其中内部的电流调节方式由操作人员提前拟定；
信号识别端用于对外部的移动终端信号进行识别，在识别之前，居家人员将内部的移动终端与信号识别端进行了绑定，所绑定的数据为移动终端内部的MAC地址，信号识别端对移动终端的MAC地址进行采集识别；
其中，信号识别端，所监测的半径距离范围为Xm，X由外部操作人员进行设定，在Xm半径范围内，监测带有对应MAC地址的移动终端时，关闭电器端内部的电流调节器，使电器端处于待机状态，在Xm半径范围内，未监测到带有对应MAC地址的移动终端时，打开电器端内部的电流调节器，使电流调节器进行工作，降低电器端的使用功耗；
还包括存储端，存储端与信号识别端之间双向连接，其中存储端用于对不同移动终端MAC地址进行存储，同时，信号识别端可对存储于存储端内部的MAC地址进行提取；
电器端处于待机状态下，处理器针对不同状态下的电器端所产生的功耗，对功耗值进行处理计算，对不同待机状态下的电器端功耗进行降低，达到较好的功耗降低效果；
电器端设置有对应的电压以及电流采集模块，其中家用电器总电路端同时也设置有电压以及电流采集模块，电压以及电流采集模块将所采集的数值输送至处理器内，处理器对所采集的数值进行处理，其中处理步骤如下：
S1、将家庭电路总电压进行采集，并标记为Vj，将家庭线路总电流进行采集，并标记为Ij，采用Pj＝Vj×Ij得到家庭电路的功率值Pj；
S2、再对多组电器端的电压值以及电流值进行分别标记，将电压值标记为Vk，将电流值标记为Ik，其中k为正整数，k＝1、2、……、n，k值代表不同的电器端标记，采用Pk＝Vk×Ik得到不同电器端的功率值Pk；
S3、将家庭电路的功率值Pj与不同电器端的功率值Pk进行差值处理，得到若干组不同的功耗值，并将功耗值标记为GHk，将不同的功耗值GHk与处理器内部所设定的阈值Y进行比对，阈值Y由外部操作人员进行拟定；
S31、当GHk≥Y时，代表功耗值过大，提取对应的标记k值，通过标记k值查询到对应的电器端，生成传递信号，并将传递信号与k值以及功耗值GHk进行捆绑，生成捆绑数据包，发送至控制终端内；
S32、当GHk＜Y时，代表功耗值正常；
控制终端对传递信号进行接收，对带有对应k值标记的电器端进行功率降低工作，电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内均设置有电流采集单元，电流采集单元用于对门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行采集；
其中功率降低工作包括以下步骤：
W1、将标记值为k的电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行提取，将门栅感应漏极电流标记为MSi，将反偏二极管电流标记为FPi，再对电器端的工作电压值Vk以及功耗值GHk进行提取；
W2、采用
Figure BDA0003533065330000071
得到稳定值DQk，其中
Figure BDA0003533065330000073
为修正因子，取值为0.98765，C1为预设的固定系数因子；
W3、控制终端内部预设有设定阈值U，当DQk≥U时，则代表标记值为k的电器端功耗运行异常，内部某处功耗设备处于异常运行状态，功耗过大，生成维修信号，将维修信号标记为1，并将此维修信号与标记k发送至外部终端内，供外部人员进行查看，同时派遣人员对带有标记为k的电器端进行维修；
W4、当DQk＜U时，则代表标记值为k的电器端运行正常，但功耗值较大，需进行降低，生成降低信号，并将降低信号标记为0，控制终端对标记为0的降低信号进行接收，对DQk值进行处理，处理步骤如下：
W41、将标记为k的电器端内部的门栅感应漏极电流MSi以及反偏二极管电流FPi进行提取，采用
Figure BDA0003533065330000072
得到改变电流值JDi，其中▽为预设参数，由操作人员进行设定；
W42、将改变电流值JDi输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到改变电流值JDi时，对内部的输出电流进行改变，将输出电流改变为JDi，完成对电器端的功耗降低工作。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：外部人员预先将个人的移动终端与信号识别端进行绑定，将移动终端内部的MAC地址存储于存储端内，信号识别端根据内部预设的扫描范围对个人移动终端进行扫描，扫描到存在指定终端设备时，对电器端内部电流调节器进行控制，使电器端处于待机状态，人员对电器端进行使用时，电器端可快速达到最佳运行状态，达到较好的使用效果，当无法识别到对应的移动终端时，对电器端进行功耗降低处理，预先对总电路的功率值以及电器端的功率值进行计算，得到对应电器端的功耗值，再通过将功耗值与对应的阈值Y比对，对电器端进行判定，确认电器端是否处于功耗过大的情况，针对于功耗过大时，对电器端内部的门栅感应漏极以及反偏二极管电流进行采集，并对所采集的电流值进行处理，得到对应的稳定值DQk，通过将稳定值与对应的阈值进行比对，在比对过程中，分别生成降低信号0或维修信号1，接收到维修信号1时，则代表外部人员需对指定的电器端进行维修处理，接收到降低信号0时，控制终端自行操作，对输出电流进行改变，得到改变电流值，并将得到的改变电流值输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到对应的改变电流值，对输出电流进行改变，从而对整个电器端的输出功率进行降低，完成对输出功率降低工作，便达到功耗降低工作，从而达到最佳的节能效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，包括：
信号识别端，用于对外部指定区域的移动终端信号进行识别并生成识别结果，所识别的移动终端信号为移动终端的MAC地址，所识别的MAC地址预先存储于存储端内；
电器端，为外部的家用电器，内部设置有电流调节器，电流调节器用于对家用电器的输入电流进行改变，输入电流便是电流调节器的输出电流；
处理器，对信号识别端所生成的识别结果进行接收，针对不同的识别结果，对电器端内部的电流调节器进行控制，改变电器端的工作状态，针对不同状态下的电器端所产生的功耗，对功耗值进行处理计算，并将功耗值传递于控制终端；
控制终端，对处理器所发送的功耗值进行接收，对不同电器端的功耗值进行处理得到改变电流值，控制终端将电流调节器的输出电流改变为改变电流值，对不同电器端的功耗值进行降低。
2.根据权利要求1所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，所述外部指定区域为半径距离范围为Xm的圆形区域，信号识别端在Xm半径范围内，监测带有对应MAC地址的移动终端时，处理器关闭电器端内部的电流调节器，使电器端处于待机状态，在Xm半径范围内，未监测到带有对应MAC地址的移动终端时，处理器打开电器端内部的电流调节器，使电流调节器进行工作，降低电器端的使用功耗。
3.根据权利要求1所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，家用电路和电路端内均设置有电压采集模块以及电流采集模块，电压采集模块以及电流采集模块将所采集的数值输送至处理器内，处理器对所采集的数值进行处理。
4.根据权利要求3所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，处理器对所采集的数值进行处理的步骤如下：
S1、将家庭电路总电压进行采集，并标记为Vj，将家庭电路总电流进行采集，并标记为Ij，采用Pj＝Vj×Ij得到家庭电路的功率值Pj；
S2、再对多组电器端的电压值以及电流值进行分别标记，将电压值标记为Vk，将电流值标记为Ik，其中k为正整数，k＝1、2、……、n，k值代表不同的电器端标记，采用Pk＝Vk×Ik得到不同电器端的功率值Pk；
S3、将家庭电路的功率值Pj与不同电器端的功率值Pk进行差值处理，得到若干组不同的功耗值，并将功耗值标记为GHk，将不同的功耗值GHk与处理器内部所设定的阈值Y进行比对：
S31、当GHk≥Y时，代表功耗值过大，提取对应的标记k值，通过标记k值查询到对应的电器端，生成传递信号，并将传递信号与k值以及功耗值GHk进行捆绑，生成捆绑数据包，发送至控制终端内；
S32、当GHk＜Y时，代表功耗值正常。
5.根据权利要求4所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，控制终端接收到捆绑数据包，对带有对应k值标记的电器端进行提取，且电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内均设置有电流采集单元，且电流采集单元对内门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行采集，通过对采集数值与功耗值GHk进行集合处理，对电器端进行功率降低。
6.根据权利要求5所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，控制终端对电器端进行功率降低的步骤如下：
W1、将标记值为k的电器端内门栅感应漏极以及反偏二极管内部电流进行提取，将门栅感应漏极电流标记为MSi，将反偏二极管电流标记为FPi，再对电器端的工作电压值Vk以及功耗值GHk进行提取；
W2、采用
Figure FDA0003533065320000031
得到稳定值DQk，其中
Figure FDA0003533065320000034
为修正因子，取值为0.98765，C1为预设的固定系数因子；
W3、控制终端内部预设有设定阈值U，当DQk≥U时，则代表标记值为k的电器端功耗运行异常，内部某处功耗设备处于异常运行状态，功耗过大，生成维修信号，将维修信号标记为1，并将此维修信号与标记k发送至外部终端内；
W4、当DQk＜U时，则代表标记值为k的电器端运行正常，但功耗值较大，需进行降低，生成降低信号，并将降低信号标记为0，控制终端识别到标记为0的降低信号，对DQk值进行再次处理求值，得到改变电流值，对电流调节器的输出电流改变为改变电流值。
7.根据权利要求1所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，控制终端对DQk值进行再次处理求值得到改变电流值的步骤为：将标记为k的电器端内部的门栅感应漏极电流MSi以及反偏二极管电流FPi进行提取，采用
Figure FDA0003533065320000032
得到改变电流值JDi，其中
Figure FDA0003533065320000033
为预设参数；将改变电流值JDi输送至电器端内部的电流调节器内，电流调节器接收到改变电流值JDi时，对内部的输出电流进行改变，将输出电流改变为JDi，完成对电器端的功耗降低工作。
8.根据权利要求1所述的降低待机功耗的家用电器控制系统，其特征在于，所述存储端内部存储有对应移动终端的MAC地址，所存储的MAC地址供信号识别端进行提取。
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