[發明專利]用于檢測電活動的電活動傳感器設備以及電活動監視裝置

在審

• 申請號: 201510097467.7
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104898532A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: A.勞茲爾;J-Y.勒納奧;J-L.羅伯特
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G01R21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章

技術領域

本發明涉及一種用于檢測連接到供電網絡的電設備的電活動(具體地，電功率狀態的改變)的電活動傳感器設備，并且涉及用于監視一個或多個電設備的電活動的電活動監視裝置。電活動傳感器設備基于射頻標識設備(RFID)。

背景技術

對電設備的電活動的監視在諸如能量消耗、建立用戶活動簡檔這樣的領域中以及在安全或保險監視系統中得到很多有用的應用。例如，在家庭環境中，諸如洗衣機、照明設備、炊具、烤箱或咖啡機這樣的電器的活動的知識可以提供關于住戶習慣和用戶活動的有用的信息，使得能建立簡檔。

用于監視電設備的活動的已知的解決方案利用基于被插入到電力插座并且被配置為測量從相應的電力插座供電的電設備的電消耗的遙控模塊的復雜電表系統。這樣，遙控模塊典型地配備有一般基于低功率無線技術的無線通信系統，以遠程地監視和控制對應的電器。然而，這樣的高級的儀表系統需要復雜且昂貴的定制安裝。實際上，關于家庭自動化和監視的最近的研究報告指出價格和技術復雜度為阻止廣泛采用的主要市場障礙和抑制。這樣的技術的另一缺點是電設備可能從一個電力插座移動到另外的電力插座。而且，并不總是從電子插座對諸如照明設備這樣的一些設備進行供電。

用于檢測電設備的活動的其他解決方案基于通過監視供電網絡的一個或若干點處的電力線來感測它們的“EMI(電磁干擾)特征”。然而，這些技術需要定制的校準和訓練處理，以學習各種設備的EMI特征。而且，EMI特征可能隨時間發展。需要復雜的信息處理技術來分解連接到網絡的各種活動設備的特征，并且所獲得的結果并不總是非常精確的。

考慮上述問題設計了本發明。

發明內容

在一般形式下，本發明涉及一種基于附接到電纜的傳感器設備的電活動傳感器設備，其中，電纜被配置為在電設備處于接通狀態時，將數據無線地傳送給遠程讀取器以及從遠程讀取器接收數據。

本發明的第一方面提供一種用于監視電設備的電狀況的電活動傳感器設備，該電活動傳感器設備包含：用于從供電網絡向電設備供應電力的電纜，所述電纜裝配使得能在電功率狀態之間切換電設備的直插式(in-line)開關，其中，電纜被配置為在電設備接通時用作電線，以從被附接到電纜的傳感器設備無線地向讀取器傳送標識數據。

因此，可以以簡化且低成本的方式提供對電活動的檢測。因為經由電纜無線地向讀取器傳送數據，所以擴展了傳感器設備的工作范圍。例如，可以響應于讀取器的詢問，將數據無線地傳送給遠程讀取器。

在實施例中，在直插式開關與可連接到電源的電纜的末端之間的電纜被配置為用作在電設備接通時的在傳感器設備的工作頻率范圍內的橫向電磁模式(TEM)傳送線路。

在實施例中，電纜包含與設置在直插式開關處的電容負載和設置在可連接到供電網絡的電纜的末端處的電容負載并行連接的一對電導線。

在實施例中，基于傳感器設備的工作頻率范圍來設置在直插式開關與可連接到供電網絡的纜線的末端之間的電纜的長度的大小。

在實施例中，所述長度對應于傳感器設備的工作頻率的共振波長。

在實施例中，基于下面的表達式來確定所述長度L3：

k3xλ/2；

其中，k3是整數，并且λ是對應于RFID標簽設備的工作頻率的引導波長(guided?wavelength)。

在實施例中，傳感器設備以離開可連接到供電網絡的纜線的末端第一距離L1以及離開直插式開關第二距離L2來附接到電纜，使得

·L2＝k2xλ/2；

·L1＝k1xλ/2+λ/4；

其中，k1、k2是整數，并且λ是對應于RFID傳感器設備的工作頻率的引導波長。

在實施例中，基于下面的表達式來選擇所述長度L3和第一距離L1以及第二距離L2：

2(k2+k1)+1≈2k3

在實施例中，所述設備包含附接到在可連接到電源的電纜的末端與直插式開關之間的電設備的電纜的傳感器設備，所述傳感器設備包括在電設備處于接通電力狀態時可操作以與電纜磁耦合的天線元件。

在實施例中，傳感器設備是RFID標簽設備，例如短距離(近場)RFID標簽。結合電纜進行的無線傳送來使用短距離(近場)RFID標簽，使得能夠相對于長距離(遠場)RFID標簽降低功耗，同時使得能夠通過電纜傳送提供擴大的覆蓋。

在實施例中，天線元件被形成為環形天線。這提高與電纜的耦合。

在實施例中，傳感器設備可操作以作為經由電纜通過電磁感應供電的無源標簽。這使得能夠通過避免使用電池來降低功耗。