[發明專利]家庭用電智能化集中控制方法及控制系統和控制器

無效

• 申請號: 201110304300.5
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102393699A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 楊其華;劉鋼海;張珂
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本發明屬于單片機應用技術和電能計量領域，涉及家庭用電智能化集中控制的方法及實現家庭用電智能控制的控制系統，本發明的推廣應用，有利于節約能源，提高用戶用電的科學性和安全性。

背景技術

從閘刀開關加保險絲到自動空氣斷路器全面推廣應用，是家庭用電控制的一大進步。隨著人民生活水平的不斷提高，家用電器種類迅速增加，家庭用電量也隨之快速攀升。在倡導節能和精確控制的今天，智能化是家庭用電控制的必然追求。

多數家用電器待機時內部仍有部分線路在工作，待機耗電可能浪費掉電器用電的10％以上。電熱水器等的大功率電器使用在城市家庭中已十分普遍，錯峰用電對減小電網負荷、節約家庭用電開支非常有利；預約控制對改變長時間保溫耗電有特殊意義。要求不同時期的全部電器都配備智能控制裝置是不現實的，在家庭供電集中布線普遍推行的今天，設計智能化的家庭用電控制系統，不僅可以彌補各個電器在預約控制、精確控制、計劃用電方面的不足，還可明顯提升家庭節能用電控制水平，給人們帶來更多的方便和更安全的保護。

我國目前主流的家庭用電智能終端產品主要包括家庭安全防范和報警功能、短信息接收功能、簡單的開關(遙控)控制功能、脈沖表具自動讀取功能，個別產品還集成了網絡集線器(HUB)、樓宇對講系統等。家庭用電管理主要包括電能計量和用電控制。以往電能計量功能主要由電能表實現，其功能單一，不具備控制功能；用電控制器一般僅僅實現了分時用電、限額(功率)用電及斷路器功能，智能化程度不高；用戶戶內家用電器的控制只是針對特定對象的單一性控制，過于分散，不利于用戶對戶內用電的合理調度和管理。

因此，提出一種家庭用電智能控制方法及其控制系統，對于室內用電精細化控制、智能化檢測、合理計劃用電等，實現節約用電、計劃用電、安全用電，推進室內用電控制低壓電器的更新換代，具有明顯實用價值和現實意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有家庭用電管理分散、功能單一、控制智能化水平較低等問題，提供了一種家庭用電智能化集中控制方法，以有效提高家庭用電控制智能化水平。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種家庭用電智能化集中控制方法，通過在各用電線路中分別設置檢測并向控制單元輸出用電線路狀態信息的檢測單元和根據控制單元指令控制用電線路通斷的執行單元，進而實現控制單元根據用電線路狀態信息，結合控制單元默認設置及用戶預設用電規劃，對各用電通道進行智能化控制。

在上述方法中，所述控制單元根據默認設置及用戶設置在設定條件達成時通過執行單元控制用電線路接通或斷開，或者發出提示或進行報警。所述設定條件包括用電狀態信息數值達到或超過設定臨界值。上述控制方法的具體步驟如下：

(a)所述檢測單元檢測所在用電線路的電流信息，生成反應該電流信息的電流狀態信號，并傳送至控制單元相對應的電流檢測端口；

(b)所述控制單元巡回采樣各路電流檢測端口，并對采樣獲得的信號進行處理和分析判斷，然后根據判斷結果，在控制條件達成時，向執行單元輸出接通或斷開執行單元所在用電線路的指令，或者通過顯示設備或聲光報警模塊發出提示或進行報警；

(c)所述執行單元接收控制單元指令后，執行接通或斷開所在用電線路的操作；

上述步驟(b)包括如下子步驟：

(b-1)采樣電流檢測端口，獲得反應該端口對應用電線路電流信息的電流狀態信號；

(b-2)對(b-1)采樣獲得的電流狀態信號進行增益和模數轉換處理后，獲得數字信號。

(b-3)依據(b-2)獲得的數字信號，計算得出用電線路工作電流有效值，對應得出對應線路實際工作電流；

(b-4)將(b-3)獲得的工作電流有效值與該用電線路的各控制條件達成的參考值進行對比，進而獲得判斷結果；

(b-5)當某控制條件達成時，執行相應的控制操作。

作為改進，本發明的家庭用電智能化集中控制方法還包括如下步驟：

(d)將步驟(b)的處理結果數據和判斷結果數據附上該用電線路的標識參數存儲到存儲器；

(e)所述控制單元巡回采樣輸入設備接口，根據用戶觸發事件，向顯示設備輸出相應的文字或圖形化提示信息或用戶請求的數據信息，存儲用戶輸入的信息，或者根據用戶輸入的信息更新相應的用于判斷的控制條件是否達成的參考值。

本發明的另一個目的是提供一種實現上述控制方法的家庭用電智能控制系統，實現該目的所采用的技術方案是：

一種家庭用電智能控制系統，其特征在于，包括：