CN117092957B - 一种基于物联网的智慧用电安全监管方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用电安全相关领域，公开了一种基于物联网的智慧用电安全监管方法和系统，包括状态监测模块、对象追踪模块、安全判定模块以及安全执行模块；通过相关监测数据的获取以及判断，能够实现对于用电设备与控制人员的离机安全判定，对于部分需要使用人员进行实时监控管理的危险性较高的用电设备，可以通过对人机距离的判断，来确定是否具有一定的脱离操控人员运行的风险，从而进行生成警示以及执行一定的降低风险的控制操作。
Description
技术领域
本发明涉及用电安全相关领域，具体是一种基于物联网的智慧用电安全监管方法和系统。
背景技术
在用电设备的使用中，安全问题一直是十分重要的问题，尤其是对于大功率用电设备的使用，通常需要使用人员的实时监视和控制管理，降低意外事故发生的概率，提升使用安全性，在实际执行中，使用人员的离机、分神等不当操作均会增加使用中的风险，因此需要相关的监管系统以提升其安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧用电安全监管方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，包含：
状态监测模块，用于实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接；
对象追踪模块，用于通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息；
安全判定模块，用于基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围；
安全执行模块，用于基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作。
作为本发明的进一步方案：还包括设备健康评估模块，具体包括：
用电核算单元，用于获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率；
异常判断单元，用于计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
作为本发明的再进一步方案：还包括接口安全模块；
所述接口安全模块，用于基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
作为本发明的再进一步方案：所述接口安全模块还包括：
断电保护单元，用于对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
作为本发明的再进一步方案：还包括设备安全运行模块；
所述设备安全运行模块，用于基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
本发明实施例旨在提供一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，包含：
实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接；
通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息；
基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围；
基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作。
作为本发明的进一步方案：还包括：获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率；
计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
作为本发明的再进一步方案：还包括：
基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
作为本发明的再进一步方案：
对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
作为本发明的再进一步方案：还包括步骤：
基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过相关监测数据的获取以及判断，能够实现对于用电设备与控制人员的离机安全判定，对于部分需要使用人员进行实时监控管理的危险性较高的用电设备，可以通过对人机距离的判断，来确定是否具有一定的脱离操控人员运行的风险，从而进行生成警示以及执行一定的降低风险的控制操作。
附图说明
图1为一种基于物联网的智慧用电安全监管系统的组成框图。
图2为一种基于物联网的智慧用电安全监管系统中设备健康评估模块的组成框图。
图3为一种基于物联网的智慧用电安全监管方法的流程框图。
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楚明白，以下结合附图及实施例，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方式进行详细描述。
如图1所述，为本发明一个实施例提供的一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，包括：
状态监测模块100，用于实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接。
对象追踪模块300，用于通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息。
安全判定模块500，用于基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围。
安全执行模块700，用于基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作。
本实施例中，给出了一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，通过相关监测数据的获取以及判断，能够实现对于用电设备与控制人员的离机安全判定，对于部分需要使用人员进行实时监控管理的危险性较高的用电设备，可以通过对人机距离的判断，来确定是否具有一定的脱离操控人员运行的风险，从而进行生成警示以及执行一定的降低风险的控制操作；具体的，通过设置的传感器可以对用电设备的运行状态数据进行获取，其中包括了运行时间、运行所处的功率等，同时，也通过传感器设备获取人员在空间内的分布状态，从而可以判断人员是否在设备旁边，或距离设备的距离范围（不同用电功率以及风险程度的用电设备可能设定不同的判定范围），因此通过对于用电设备的功率来划分危险的等级，进而根据用户距离设备的距离进一步的执行一定的安全反馈操作，或是控制用电设备进行一定的安全响应（例如降低用电功率、进入待机模式或短暂的停机等。
如图2所示，作为本发明另一个优选的实施例，还包括设备健康评估模块900，具体包括：
用电核算单元901，用于获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率。
异常判断单元902，用于计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
本实施例中，这里的设备健康评估模块900的作用是对用电设备的基本状态或是用电设备的用电连接进行安全判断的，通常情况下，同一接口下的多个用电设备的实际输出功率综合在考虑转化率后，与用电输出接口的输出应当是一致的，若其中出现不一致，则可能是用电设备的转化效率等方面出现了问题，或是产生了电力的泄露等意外情况，因此需要进行告知使用人员及时进行安全的排查。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括接口安全模块；
所述接口安全模块，用于基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
进一步的，所述接口安全模块还包括：
断电保护单元，用于对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
本实施例中，接口安全模块的作用主要包括两个部分，其一是对儿童的判断，例如家中存在插座等用电输出接口时，可能会存在儿童进行独自使用的情况，这就会具有一定的风险性，因此当判断到儿童进行使用时，对其进行断电操作可以一定程度上对儿童进行保护，当然，通过这样的操作在儿童插好插头离开到安全距离后，依然可以进行用电设备的使用；其二则是在用户进行插头的插入时，有时候可能存在未完全插入，或是未完全插入时不小心与金属部位接触等情况，此时通过断电保护单元便可以有效的起到对于用户的保护作用。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括设备安全运行模块；
所述设备安全运行模块，用于基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
本实施例中，设备安全运行模块是基于设备通常的使用情况进行判断的，例如电磁炉，通常该用户在使用时可能均是在十分钟左右，而若在某次使用中明显超出使用的习惯时，则判断为可能用户遗忘了，因此用过告知信息向用户进行传递，以达到安全管理的作用。
如图3所示，本发明还提供了一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，其包含：
S200，实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接。
S400，通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息。
S600，基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围。
S800，基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括：
获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率。
计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括：
基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括步骤：
对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括步骤：
基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
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。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，其特征在于，包含：
状态监测模块，用于实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接；
对象追踪模块，用于通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息；
安全判定模块，用于基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围；
安全执行模块，用于基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作，还包括设备健康评估模块，具体包括：
用电核算单元，用于获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率；
异常判断单元，用于计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，其特征在于，还包括接口安全模块；
所述接口安全模块，用于基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，其特征在于，所述接口安全模块还包括：
断电保护单元，用于对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管系统，其特征在于，还包括设备安全运行模块；
所述设备安全运行模块，用于基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电
设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
5.一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，其特征在于，包含：
实时获取用电设备的运行状态数据，并通过预设的传感设备对用电输出接口进行实时监测，获取所述用电输出接口的功率输出状态，所述运行状态数据用于表征用电设备的工作及用电状态，所述用电输出接口与对应的用电设备连接；
通过对象监测传感器对预设区域进行对象人员的位置监控与获取，并基于预设的区域分布模型进行对象人员位置的记录，生成对象监控信息，所述区域分布模型用于表征所述用电设备及所述用电输出接口的位置分布信息；
基于预设的用电等级对所述运行状态数据进行判断，获取当前用电设备的用电等级，并基于所述用电等级安全应对范围对所述对象监控信息进行判断，生成安全监管依据，所述用电等级用于表征用电设备的功率所处的等级划分范围，所述安全应对范围用于表征该功率范围内用电设备使用时，使用者不应当离开的控制范围；基于所述安全监管依据生成执行指令，若所述安全监管依据表征对象超出安全应对范围，则生成安全警告信息并转发至对象人员的用户终端，获取并响应安全反馈信号，若未获取相对应的反馈信号，则控制所述用电设备进入低功耗待机模式，所述反馈信号用于表征对所述用电设备的控制操作，还包括：
获取同一所述用电输出接口相关联的多个所述用电设备的运行状态数据，基于多个所述用电设备的能效转化率以及多组所述运行状态数据进行计算，获取该用电输出接口对应多个所述用电设备的总运行功率；
计算获取所述用电输出接口的功率输出状态与所述总运行功率的差值，并基于预设的可允许误差对所述差值进行判断，若所述差值超出所述可允许误差，则生成并输出设备异常告知信息至对象人员的用户终端，所述设备异常告知信息用于表征用电设备的异常能耗状态。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，其特征在于，还包括：
基于所述对象监控信息获取所述用电输出接口预设接触范围内的对象人员信息，若所
述对象人员判断结果为儿童，则生成安全警报并输出，且对所述用电输出接口相对应的所述用电设备进行判断，若所述用电设备为可断电设备，则生成避险控制信号以控制所述用电输出接口断电。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，其特征在于，还包括步骤：
对所述用电输出接口中的用电设备连接接头进行贴合检测，若所述用电设备的连接接头未完全与所述用电输出接口贴合连接，则控制所述用电输出接口处于断电状态。
8.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧用电安全监管方法，其特征在于，还包括步骤：基于不同所述用电设备的常规单次用电时长对所述用电设备的持续运行时长进行判断，若超出，则生成告知信息并转发至对象人员的用户终端。
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| CN105375209A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-03-02 | 牛宝芬 | 一种保护型智能插座 |
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Patent Citations (6)
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