CN115407125A - 一种基于物联网的智慧能源管理电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智能电表技术领域，提供了一种基于物联网的智慧能源管理电能表，包括：电表计量模块，用于对总的用电信息进行计量采集，用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；电量分段计算模块，用于每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；电费计算模块，根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，计算峰谷分时下的第二电费；峰谷分时切换提醒模块，用于调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，本发明能够将另一种电费与实际电费进行比较，当另一种电费低于实际电费很多，就会生成峰谷分时切换提醒信息，提醒户主切换为峰谷分时用户。
Description
技术领域
本发明涉及智能电表技术领域，具体是涉及一种基于物联网的智慧能源管理电能表。
背景技术
智能电能表是一种物联网终端，智能电能表能够与电力平台和用户终端进行互联。智能电表包括测量、数据处理和通信单元，是具有电能量计量、电能数据信息处理、实时监测、自动控制以及信息交互等功能的电能表，目前成为主要的用户电能计量电表设备。智能电能表作为智能电网时代的依附产品，智能电能表已经在全国乃至全世界很多国家得到推广与普及，但目前的这些智能电表只具备了智能抄表和智能防窃电的功能，无法满足日益增长的用户需求，不能够为用户的日常生活提供更多的有用信息。因此，需要提供一种基于物联网的智慧能源管理电能表。
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物联网的智慧能源管理电能表，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明是这样实现的，一种基于物联网的智慧能源管理电能表，所述电能表包括：
电表计量模块，用于对总的用电信息进行计量采集，所述用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
电量分段计算模块，用于每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；
电费计算模块，用于根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；
峰谷分时切换提醒模块，用于调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息；
用户账号绑定模块，用于将电能表与用户账号进行绑定。
作为本发明进一步的方案：所述电表计量模块包括：
持续类计量单元，用于对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集，所述第一用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
外出类计量单元，用于对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集，所述第二用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
其它类计量单元，用于对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，所述第三用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率。
作为本发明进一步的方案：所述电表计量模块还包括：用电信息汇总单元，用于对第一用电信息、第二用电信息和第三用电信息进行汇总得到总用电信息。
作为本发明进一步的方案：所述持续类计量单元包括：
第一电器属性上传子单元，用于接收用户上传的电器属性，电器属性包括电器名称、额定工作电压、额定工作电流和额定工作功率；
第一用电信息监测子单元，用于将第一用电信息和电器属性进行比较，确定是否存在异常情况，当存在异常情况时，生成第一异常信息。
作为本发明进一步的方案：所述持续类计量单元还包括：长期不用电子单元，用于接收用户上传的长期不用电信息，关闭第一用电信息监测子单元。
作为本发明进一步的方案：所述外出类计量单元包括：
外出时间上传子单元，用于接收用户上传的外出时间段；
第二用电信息监测子单元，用于根据外出时间段，对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，生成第二异常信息。
作为本发明进一步的方案：所述外出类计量单元还包括：固定空闲上传子单元，用于接收用户上传的固定空闲时间段。
作为本发明进一步的方案：所述电费计算模块包括：
实时电费单价调取单元，用于获取实时电费单价，实时电费单价包括实时正常电费单价、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价；
电费计算单元，用于根据各段用电量和实时正常电费单价得到第一电费，根据各段用电量、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价得到第二电费。
作为本发明进一步的方案：所述峰谷分时切换提醒模块包括：
户主用电类型确定单元，用于调取户主用电类型；
切换提醒信息生成单元，用于根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，当另一种电费*设定系数＜实际电费时，生成峰谷分时切换提醒信息。
作为本发明进一步的方案：所述电表计量模块中安装有SOC芯片，所述SOC芯片包括单相三路ADC或三相七路ADC。
本发明的另一目的在于提供一种基于物联网的智慧能源管理方法，所述方法包括以下步骤：
对总的用电信息进行计量采集，所述用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；
根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；
调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息。
作为本发明进一步的方案：所述对总的用电信息进行计量采集的步骤，具体包括：
对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集，所述第一用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集，所述第二用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，所述第三用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对第一用电信息、第二用电信息和第三用电信息进行汇总得到总用电信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，当另一种电费低于实际电费很多，就会生成峰谷分时切换提醒信息，提醒户主切换为峰谷分时用户。
附图说明
图1为一种基于物联网的智慧能源管理电能表的结构示意图。
图2为一种基于物联网的智慧能源管理电能表中电表计量模块的结构示意图。
图3为一种基于物联网的智慧能源管理电能表中持续类计量单元的结构示意图。
图4为一种基于物联网的智慧能源管理电能表中外出类计量单元的结构示意图。
图5为一种基于物联网的智慧能源管理方法的流程图。
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物联网的智慧能源管理电能表，所述电能表包括：
电表计量模块100，用于对总的用电信息进行计量采集，所述用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率，电表计量模块100中安装有SOC芯片，所述SOC芯片包括单相三路ADC或三相七路ADC；
电量分段计算模块200，用于每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；
电费计算模块300，用于根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；
峰谷分时切换提醒模块400，用于调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息；
用户账号绑定模块500，用于将电能表与用户账号进行绑定。
需要说明的是，智能电能表是一种物联网终端，智能电能表能够与电力平台和用户终端进行互联。智能电表包括测量、数据处理和通信单元，是具有电能量计量、电能数据信息处理、实时监测、自动控制以及信息交互等功能的电能表，目前成为主要的用户电能计量电表设备。智能电能表作为智能电网时代的依附产品，智能电能表已经在全国乃至全世界很多国家得到推广与普及，但目前的这些智能电表只具备了智能抄表和智能防窃电的功能，无法满足日益增长的用户需求，不能够为用户的日常生活提供更多的有用信息。
本发明实施例中，电能表与用户账号进行绑定，各种信息能够直接发送到用户账号，方便用户直接查看，本发明实施例能够每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量，例如电能表每隔一个月计算前一个月的各段用电量，其中各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量，并且会自动根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费，然后会调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息，例如户主用电类型为非峰谷分时用户，则第一电费就是户主前一个月的实际电费，将第二电费与第一电费进行比较，当第二电费低于第一电费很多，就会生成峰谷分时切换提醒信息，提醒户主切换为峰谷分时用户，如此，可以节省电费。
本发明实施例中，所述电费计算模块300包括：实时电费单价调取单元301，用于获取实时电费单价，实时电费单价包括实时正常电费单价、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价；电费计算单元302，用于根据各段用电量和实时正常电费单价得到第一电费，根据各段用电量、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价得到第二电费。
所述峰谷分时切换提醒模块400包括：户主用电类型确定单元401，用于调取户主用电类型；切换提醒信息生成单元402，用于根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，当另一种电费*设定系数＜实际电费时，生成峰谷分时切换提醒信息，所述设定系数为提前设定的定值，设定系数大于1，例如为120％。
如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述电表计量模块100包括：
持续类计量单元101，用于对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集，所述第一用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
外出类计量单元102，用于对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集，所述第二用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
其它类计量单元103，用于对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，所述第三用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
用电信息汇总单元104，用于对第一用电信息、第二用电信息和第三用电信息进行汇总得到总用电信息。
本发明实施例中，包括三种不同的计量单元，分别用于对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集、对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集以及对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，持续不间断使用的电器是指一直开着的电器，例如冰箱和路由器；外出不使用的电器是指房内没人时不使用的电器，例如电视、空调等。
如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述持续类计量单元101包括：
第一电器属性上传子单元1011，用于接收用户上传的电器属性，电器属性包括电器名称、额定工作电压、额定工作电流和额定工作功率；
第一用电信息监测子单元1012，用于将第一用电信息和电器属性进行比较，确定是否存在异常情况，当存在异常情况时，生成第一异常信息；
长期不用电子单元1013，用于接收用户上传的长期不用电信息，关闭第一用电信息监测子单元。
本发明实施例中，持续不间断使用的电器应该会一直被采集到第一用电信息，本发明实施例会将采集到的第一用电信息和电器属性进行比较，例如将第一用电信息中的功率与电器属性中的额定工作功率进行比较，如果第一用电信息中的功率小于额定工作功率太多，说明存在持续不间断使用的电器不工作了，发生了故障，此时会生成第一异常信息。
如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述外出类计量单元102包括：
外出时间上传子单元1021，用于接收用户上传的外出时间段；
第二用电信息监测子单元1022，用于根据外出时间段，对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，生成第二异常信息；
固定空闲上传子单元1023，用于接收用户上传的固定空闲时间段。
本发明实施例中，用户可以通过用户终端(例如手机)上传外出时间段，本发明实施例会在外出时间段内对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，说明存在外出不使用的电器正在工作，生成第二异常信息；另外，用户还可以上传的固定空闲时间段，例如上班时间段，上班时间段用户肯定不在房内，上班时间段会被自动识别为外出时间段，使用更加方便。
如图5所示，本发明实施例还提供了一种基于物联网的智慧能源管理方法，所述方法包括以下步骤：
S100，对总的用电信息进行计量采集，所述用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
S200，每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；
S300，根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；
S400，调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息。
本发明实施例中，电能表与用户账号进行绑定，各种信息能够直接发送到用户账号，方便用户直接查看，本发明实施例能够每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量，例如电能表每隔一个月计算前一个月的各段用电量，其中各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量，并且会自动根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费，然后会调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息，例如户主用电类型为非峰谷分时用户，则第一电费就是户主前一个月的实际电费，将第二电费与第一电费进行比较，当第二电费低于第一电费很多，就会生成峰谷分时切换提醒信息，提醒户主切换为峰谷分时用户，如此，可以节省电费。
作为本发明一个优选的实施例，所述对总的用电信息进行计量采集的步骤，具体包括：
对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集，所述第一用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集，所述第二用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，所述第三用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
对第一用电信息、第二用电信息和第三用电信息进行汇总得到总用电信息。
本发明实施例中，包括三种不同的计量单元，分别用于对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集、对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集以及对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，持续不间断使用的电器是指一直开着的电器，例如冰箱和路由器；外出不使用的电器是指房内没人时不使用的电器，例如电视、空调等。
作为本发明一个优选的实施例，所述对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集的步骤，还包括：
接收用户上传的电器属性，电器属性包括电器名称、额定工作电压、额定工作电流和额定工作功率；
将第一用电信息和电器属性进行比较，确定是否存在异常情况，当存在异常情况时，生成第一异常信息。
本发明实施例中，持续不间断使用的电器应该会一直被采集到第一用电信息，本发明实施例会将采集到的第一用电信息和电器属性进行比较，例如将第一用电信息中的功率与电器属性中的额定工作功率进行比较，如果第一用电信息中的功率小于额定工作功率太多，说明存在持续不间断使用的电器不工作了，发生了故障，此时会生成第一异常信息。
作为本发明一个优选的实施例，所述对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集的步骤，还包括：
接收用户上传的外出时间段；
根据外出时间段，对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，生成第二异常信息；
接收用户上传的固定空闲时间段。
本发明实施例中，用户可以通过用户终端(例如手机)上传外出时间段，本发明实施例会在外出时间段内对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，说明存在外出不使用的电器正在工作，生成第二异常信息；另外，用户还可以上传的固定空闲时间段，例如上班时间段，上班时间段用户肯定不在房内，上班时间段会被自动识别为外出时间段，使用更加方便。
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 (10)
1.一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述电能表包括：
电表计量模块，用于对总的用电信息进行计量采集，所述用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
电量分段计算模块，用于每隔设定时间值计算设定时间段内的各段用电量，所述各段用电量包括峰段用电量、平段用电量和谷段用电量；
电费计算模块，用于根据各段用电量计算峰谷不分时下的第一电费，并计算峰谷分时下的第二电费；
峰谷分时切换提醒模块，用于调取户主用电类型，根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，生成峰谷分时切换提醒信息；
用户账号绑定模块，用于将电能表与用户账号进行绑定。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述电表计量模块包括：
持续类计量单元，用于对持续不间断使用的电器的第一用电信息进行计量采集，所述第一用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
外出类计量单元，用于对外出不使用的电器的第二用电信息进行计量采集，所述第二用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率；
其它类计量单元，用于对不属于以上两种情况的电器的第三用电信息进行计量采集，所述第三用电信息包括用电电压、用电电流和用电功率。
3.根据权利要求2所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述电表计量模块还包括：用电信息汇总单元，用于对第一用电信息、第二用电信息和第三用电信息进行汇总得到总用电信息。
4.根据权利要求2所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述持续类计量单元包括：
第一电器属性上传子单元，用于接收用户上传的电器属性，电器属性包括电器名称、额定工作电压、额定工作电流和额定工作功率；
第一用电信息监测子单元，用于将第一用电信息和电器属性进行比较，确定是否存在异常情况，当存在异常情况时，生成第一异常信息。
5.根据权利要求4所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述持续类计量单元还包括：长期不用电子单元，用于接收用户上传的长期不用电信息，关闭第一用电信息监测子单元。
6.根据权利要求2所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述外出类计量单元包括：
外出时间上传子单元，用于接收用户上传的外出时间段；
第二用电信息监测子单元，用于根据外出时间段，对第二用电信息进行监测，当监测到第二用电信息中存在用电功率产生时，生成第二异常信息。
7.根据权利要求6所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述外出类计量单元还包括：固定空闲上传子单元，用于接收用户上传的固定空闲时间段。
8.根据权利要求1所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述电费计算模块包括：
实时电费单价调取单元，用于获取实时电费单价，实时电费单价包括实时正常电费单价、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价；
电费计算单元，用于根据各段用电量和实时正常电费单价得到第一电费，根据各段用电量、实时峰段电费单价、实时平段电费单价和实时谷段电费单价得到第二电费。
9.根据权利要求1所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述峰谷分时切换提醒模块包括：
户主用电类型确定单元，用于调取户主用电类型；
切换提醒信息生成单元，用于根据户主用电类型确定第一电费或者第二电费为实际电费，将另一种电费与实际电费进行比较，当另一种电费*设定系数＜实际电费时，生成峰谷分时切换提醒信息。
10.根据权利要求1所述一种基于物联网的智慧能源管理电能表，其特征在于，所述电表计量模块中安装有SOC芯片，所述SOC芯片包括单相三路ADC或三相七路ADC。
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