CN117871136A - 一种智能家电实验室检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及家电检测领域，提供了一种智能家电实验室检测系统及方法，包括以下步骤：S1、通过通信模块接收来自家电的工作数据；S2、通过数据处理模块对家电的工作数据进行预处理；S3、将处理之后的数据导入分析模块进行分析和预测；S4、通过显示模块将分析及预测数据进行可视化展示；S5、通过记录模块对家电工作数据进行记录。所述通信模块包括：传感单元，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器，用于测量家电能效的参数；采集单元，测量设备在运行过程中的电流和电压波形。通过实时接收和处理来自家电的工作数据，提供对家电工作状态的实时监控，有助于及时发现和处理问题，提高家电的工作效率和使用寿命。

Description

一种智能家电实验室检测系统及方法

技术领域

本发明涉及家电检测技术领域，具体为一种智能家电实验室检测系统及方法。

背景技术

在当今科技飞速发展的时代，智能家电已经成为我们生活中不可或缺的一部分。而在这个领域中，智能家电实验室发挥着至关重要的作用。它们不仅是科研人员、工程师和设计师进行研究、测试和开发智能家电产品的场所，更是推动智能家电技术不断向前发展的核心力量，智能家电实验室通常配备了各种先进的硬件和软件资源，以确保对智能家电系统的全面测试和评估，这使得实验室能够支持从初步的概念验证到大规模的生产测试的各种阶段，在这些实验室中，科研人员、工程师和设计师们通过各种实验、验证和创新，不断推动着智能家电技术的发展，为智能家电领域带来更多的创新和突破，为了确保实验结果的准确性和可靠性，智能家电实验室通常有着严格的管理制度和质量控制体系，这包括了对实验环境的监控、数据采集和处理，以及实验结果的分析和评估，通过这些措施，实验室能够为研究人员提供准确、可靠的实验数据，从而更好地推动智能家电技术的发展。

然而，在现有的家电能效检测实验中，大多为对家电的时段性检测，即检测一段特定实验时间内的家电能效，无法实时检测家电能效的变化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能家电实验室检测系统及方法，解决了无法实时检测家电能效的变化的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能家电实验室检测系统及方法，包括以下步骤：

S1、通过通信模块接收来自家电的工作数据；

S2、通过数据处理模块对家电的工作数据进行预处理；

S3、将处理之后的数据导入分析模块进行分析和预测；

S4、通过显示模块将分析及预测数据进行可视化展示；

S5、通过记录模块对家电工作数据进行记录。

优选的，所述通信模块包括：传感单元，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器，用于测量家电能效的参数；采集单元，测量设备在运行过程中的电流和电压波形，以计算功率；时间戳单元，用于记录数据的时间戳；传输单元，使用无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙或有线通信技术负责将采集到的数据传输到中央服务器或云平台。

优选的，所述处理模块包括：预处理单元，对接收的工作数据进行滤波、去噪以及填补差值；A/D转换单元，将模拟传感器数据转换为数字格式；整合单元，将多个设备的数据进行整合建立全局视图；连接单元，通过网络进行远程监控或数据传输。

优选的，所述分析模块包括：特征提取单元，从原始数据中提取有意义的特征，涉及能源消耗、电流、电压、温度等方面的参数；模型建立单元，通过构建模型来描述家电设备的能效性能；能效评估单元，根据建立的模型，评估家电设备的能效表现；趋势预测单元，识别能效的趋势，并进行未来性能的预测；报告生成单元，生成可视化的报告，向用户呈现能效数据的可理解的形式。

优选的，所述显示模块包括：监控单元，显示家电设备实时的性能数据；列表单元，显示用户所拥有的家电设备列表；警报单元，在设备性能异常或者能效下降时，通过显示模块发送警报或通知；反馈单元，提供用户反馈的通道。

优选的，所述记录模块包括：分类单元，对数据进行标签化或分类；数据流单元，处理和记录实时生成的数据；备份单元，定期备份数据，以防止数据丢失；加密单元，确保采集到的数据的安全性。

优选的，所述通信模块还包括：嵌入式单元，负责控制和协调数据收集、存储和传输的过程。

优选的，所述分析模块还包括：模型更新单元，对建立模型算法进行更新和优化。

优选的，所述显示模块还包括：对比单元，比较不同设备或同一设备的不同时间段的能效表现。

优选的，所述记录模块还包括：能效生成单元，生成能效报告，将分析结果以可理解的方式呈现给用户。

本发明提供了一种智能家电实验室检测系统及方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过实时接收和处理来自家电的工作数据，提供对家电工作状态的实时监控，有助于及时发现和处理问题，提高家电的工作效率和使用寿命。

2、本发明通过预设算法对接收的工作数据进行处理，提供更准确的数据分析，有助于提高实验的精度，提供实时的模型更新，使计算精度更高。

3、本发明通过显示模块将处理后的数据进行可视化展示，使用户可以更直观地了解家电的工作状态，提高用户体验。

附图说明

图1为本发明中检测系统的架构图；

图2为本发明中通信模块的展示图；

图3为本发明中处理模块的展示图；

图4为本发明中分析模块的展示图；

图5为本发明中显示模块的展示图；

图6为本发明中记录模块的展示图。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅附图1-附图6，本发明实施例提供一种智能家电实验室检测系统及方法，包括以下步骤：

S1、通过通信模块接收来自家电的工作数据；

S2、通过数据处理模块对家电的工作数据进行预处理；

S3、将处理之后的数据导入分析模块进行分析和预测；

S4、通过显示模块将分析及预测数据进行可视化展示；

S5、通过记录模块对家电工作数据进行记录。

具体的，通过通信模块接收来自家电的工作数据，通信模块负责与家电设备进行通信，获取其工作数据，这些数据可能包括设备的运行状态、能耗、故障信息等，通信模块一般采用无线通信技术，如WiFi、蓝牙等，以确保实时性和稳定性，通过数据处理模块对家电的工作数据进行预处理，数据处理模块负责对原始数据进行清洗、去噪、格式转换等操作，以便于后续的分析和预测，预处理过程可能包括数据筛选、异常值处理、数据归一化等步骤，以确保数据的准确性和可靠性，将处理之后的数据导入分析模块进行分析和预测，分析模块采用机器学习、深度学习等算法对处理后的数据进行学习和分析，以实现对家电工作状态的预测，包括但不限于通过对家电能耗数据的分析，可以预测未来一段时间内的能耗趋势、通过对设备运行状态数据的分析，可以预测设备可能出现的故障，通过显示模块将分析及预测数据进行可视化展示，显示模块负责将分析结果以直观的方式呈现给用户，以便于用户了解家电的工作状态和预测结果，显示模块可以采用图形、图表、文字等多种形式进行展示，用户可以通过手机、电脑等终端查看，通过记录模块对家电工作数据进行记录，记录模块负责对家电的工作数据进行长期保存，以便于后续的数据分析和历史查询，记录模块可以采用数据库、文件存储等方式进行数据存储，以保证数据的安全性和可追溯性，该智能家电监控系统通过实时接收和处理来自家电的工作数据，提供对家电工作状态的实时监控，有助于及时发现和处理问题，提高家电的工作效率和使用寿命。

通信模块包括：传感单元，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器，用于测量家电能效的参数；采集单元，测量设备在运行过程中的电流和电压波形，以计算功率；时间戳单元，用于记录数据的时间戳；传输单元，使用无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙或有线通信技术负责将采集到的数据传输到中央服务器或云平台。

具体的，传感单元负责测量家电能效的参数，这些参数包括温度、湿度、电流和电压等，通过实时监测这些参数，我们可以及时发现设备的异常情况，从而采取相应的措施，当温度传感器检测到室内温度异常升高，可以自动调整空调的运行状态，以保证舒适的环境，采集单元负责测量设备在运行过程中的电流和电压波形，通过测量这些波形，我们可以计算出设备的功率消耗，从而评估其能效，这种方法可以更准确地反映设备的实际运行状态，帮助我们更好地管理能源消耗，时间戳单元为每个采集的数据添加时间戳，以便我们能够准确地了解设备在何时出现了异常情况，这有助于我们进行故障排查和数据分析，传输单元使用无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙或有线通信技术，将采集到的数据传输到中央服务器或云平台，这些数据可以被进一步处理和分析，以提供有用的信息和建议，包括但不限于根据电器的功率消耗数据，智能家居系统可以优化能源使用，以节省能源成本。

处理模块包括：预处理单元，对接收的工作数据进行滤波、去噪以及填补差值；A/D转换单元，将模拟传感器数据转换为数字格式；整合单元，将多个设备的数据进行整合建立全局视图；连接单元，通过网络进行远程监控或数据传输。

具体的，预处理单元负责对接收的工作数据进行一系列的预处理操作，如滤波、去噪以及填补差值等，这些操作可以有效去除数据中的噪声和异常值，提高数据的准确性和可靠性，A/D转换单元是将模拟传感器数据转换为数字格式的关键单元，在处理模块中，A/D转换单元将模拟信号转换为数字信号，以便于后续的数据处理和分析，整合单元的作用是将多个设备的数据进行整合，建立全局视图，在数据处理过程中，来自不同设备的数据需要进行整合和统一，以便于分析和比较，整合单元可以采用各种数据整合技术，将多种家电设备的数据进行整合，形成一个完整的数据视图，连接单元通过网络进行远程监控或数据传输，通过连接单元，可以方便地将数据处理模块与远程监控系统或数据传输设备进行连接，实现远程监控和数据共享，在连接过程中，需要注意网络安全和数据保密等问题，保证数据传输的安全性和可靠性，这些单元协同工作，可以对数据进行有效的处理和分析，为后续的应用提供准确可靠的数据支持。

分析模块包括：特征提取单元，从原始数据中提取有意义的特征，涉及能源消耗、电流、电压、温度等方面的参数；模型建立单元，通过构建模型来描述家电设备的能效性能；能效评估单元，根据建立的模型，评估家电设备的能效表现；趋势预测单元，识别能效的趋势，并进行未来性能的预测；报告生成单元，生成可视化的报告，向用户呈现能效数据的可理解的形式。

具体的，特征提取单元从原始数据中提取有意义的特征，这些特征涉及能源消耗、电流、电压、温度等方面的参数，通过对这些参数的测量和计算，我们可以获取家电设备在运行过程中的各种特征信息，模型建立单元通过构建模型来描述家电设备的能效性能，这些模型可以描述设备的能耗特性、运行状态以及与能效相关的各种因素，通过建立模型，我们可以更深入地理解设备的能效表现，并为其优化提供依据，能效评估单元根据建立的模型评估家电设备的能效表现，该单元采用各种评估指标，如能效比、能耗等，对设备的能效进行量化评估，通过与行业标准和竞争产品进行比较，用户可以清楚地了解自己设备的能效水平，趋势预测单元能够识别能效的趋势，并进行未来性能的预测。该单元利用历史数据和当前设备状态，通过算法分析和技术建模，预测设备在未来一段时间内的能效表现，这为用户提供了前瞻性的能效管理策略和调整建议，最后报告生成单元负责生成可视化的报告，以易于理解的方式向用户呈现能效数据，报告中包含了各种测量数据、评估结果和预测趋势，通过图表、曲线和表格等形式展现出来，用户可以通过阅读报告，全面了解家电设备的能效状况，并采取相应的优化措施。

显示模块包括：监控单元，显示家电设备实时的性能数据；列表单元，显示用户所拥有的家电设备列表；警报单元，在设备性能异常或者能效下降时，通过显示模块发送警报或通知；反馈单元，提供用户反馈的通道。

具体的，监控单元能够实时监控家电设备的性能数据，包括设备的运行状态、能耗情况、温度和湿度等，通过与设备的连接，监控单元可以获取实时的数据，并在显示模块上以数字、图表或图形的方式展示出来，列表单元显示用户所拥有的所有家电设备的信息，这用户还可以通过列表单元对设备进行分类管理，例如按设备类型、使用频率等进行排序和筛选，方便用户进行设备管理，警报单元可以在设备性能异常或能效下降时及时发出警报或通知，通过与设备的连接和实时数据监测，警报单元可以快速识别出异常情况，并通过显示模块以声音、震动或LED闪烁等方式提醒用户，防止设备损坏或造成不必要的损失，反馈单元是用户与显示模块之间的沟通桥梁，从而改进产品和服务。

记录模块包括：分类单元，对数据进行标签化或分类；数据流单元，处理和记录实时生成的数据；备份单元，定期备份数据，以防止数据丢失；加密单元，确保采集到的数据的安全性。

具体的，分类单元是记录模块的基础，它负责对数据进行标签化或分类。通过分类，数据被归入不同的类别，使得数据更加有序、易于管理和使用，分类单元的准确性对于数据的质量和可靠性至关重要，因此需要仔细设计和实施，数据流单元负责处理和记录实时生成的数据。在大数据时代，数据流的处理和管理变得尤为重要，数据流单元需要具备高效的数据处理能力，以便实时捕获、存储和分析大量数据。为了应对实时数据的快速变化，数据流单元通常采用流式处理技术，以实现高效的数据处理和传输，在数据存储和使用过程中，数据丢失的风险始终存在，为了确保数据的可靠性和完整性，备份单元需要定期备份数据，以便在发生意外情况下能够快速恢复数据，加密单元是记录模块中保障数据安全的重要环节，数据加密成为保护数据安全的有效手段，加密单元采用先进的加密算法和技术，对采集到的数据进行加密处理，以确保数据的安全性和保密性。

通信模块还包括：嵌入式单元，负责控制和协调数据收集、存储和传输的过程。

具体的，嵌入式单元通过各种传感器和输入设备接收来自不同源的数据，包括但不限于温度、湿度、压力、光强度等物理量，这些数据通过嵌入式单元进行初步处理和格式化，以便后续存储和传输。

分析模块还包括：模型更新单元，对建立模型算法进行更新和优化。

具体的，模型更新单元的主要任务是对已经建立的模型算法进行持续的更新和优化，模型更新单元通过不断地对模型进行重新训练、参数调整、特征选择等方式，来提高模型的性能和准确率。

显示模块还包括：对比单元，比较不同设备或同一设备的不同时间段的能效表现。

具体的，对比单元还可以比较同一设备的不同时间段的能效表现。在长时间运行的过程中，设备的能效可能会发生变化，通过对比不同时间段的能耗数据，用户可以发现设备的能效变化趋势，及时调整设备运行参数或更换配件，保持设备的最佳能效状态。

记录模块还包括：能效生成单元，生成能效报告，将分析结果以可理解的方式呈现给用户。

具体的，报告生成单元采用了先进的数据处理技术和可视化技术，能够将大量的数据转化为简洁明了的图表和报告，这些报告不仅包含了各种能效指标的数值，还通过对比分析、趋势分析等方式，帮助用户深入了解多种家电的运行状况和能效表现。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过通信模块接收来自家电的工作数据；

S2、通过数据处理模块对家电的工作数据进行预处理；

S3、将处理之后的数据导入分析模块进行分析和预测；

S4、通过显示模块将分析及预测数据进行可视化展示；

S5、通过记录模块对家电工作数据进行记录。

2.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述通信模块包括：传感单元，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器，用于测量家电能效的参数；采集单元，测量设备在运行过程中的电流和电压波形，以计算功率；时间戳单元，用于记录数据的时间戳；传输单元，使用无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙或有线通信技术负责将采集到的数据传输到中央服务器或云平台。

3.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述处理模块包括：预处理单元，对接收的工作数据进行滤波、去噪以及填补差值；A/D转换单元，将模拟传感器数据转换为数字格式；整合单元，将多个设备的数据进行整合建立全局视图；连接单元，通过网络进行远程监控或数据传输。

4.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述分析模块包括：特征提取单元，从原始数据中提取有意义的特征，涉及能源消耗、电流、电压、温度等方面的参数；模型建立单元，通过构建模型来描述家电设备的能效性能；能效评估单元，根据建立的模型，评估家电设备的能效表现；趋势预测单元，识别能效的趋势，并进行未来性能的预测；报告生成单元，生成可视化的报告，向用户呈现能效数据的可理解的形式。

5.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述显示模块包括：监控单元，显示家电设备实时的性能数据；列表单元，显示用户所拥有的家电设备列表；警报单元，在设备性能异常或者能效下降时，通过显示模块发送警报或通知；反馈单元，提供用户反馈的通道。

6.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述记录模块包括：分类单元，对数据进行标签化或分类；数据流单元，处理和记录实时生成的数据；备份单元，定期备份数据，以防止数据丢失；加密单元，确保采集到的数据的安全性。

7.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述通信模块还包括：嵌入式单元，负责控制和协调数据收集、存储和传输的过程。

8.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述分析模块还包括：模型更新单元，对建立模型算法进行更新和优化。

9.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述显示模块还包括：对比单元，比较不同设备或同一设备的不同时间段的能效表现。

10.根据权利要求1所述的一种智能家电实验室检测系统及方法，其特征在于，所述记录模块还包括：能效生成单元，生成能效报告，将分析结果以可理解的方式呈现给用户。