[發明專利]一種智能家居電氣監控平臺

在審

• 申請號: 201610029400.4
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105676661A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 張磊
• 申請（專利權）人: 北京智慧小樹苗科技有限公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02;G05B19/418
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 鄭興旺

技術領域

本發明涉及一種智能家居控制系統，更具體地說，它涉及一種智能家居電氣監控 平臺。

背景技術

由于目前的用電信息采集只能通過電能表采集和監測某一家居的總用電情況，但 家居內部的電氣結構和各電器分布情況以及各電器用電的具體信息都無法獲取，無法構建 智能家居用電的全景信息，也就無法實行更加高級的綜合分析和控制。此外，一些正在開發 的智能家居試點方案中，雖然通過初級智能插座可以測量和控制某一具體的家居用電設 備，但這些方案在用電設備的接入地點和識別等方面采用完全固定的僵化模式，無法適應 人們在家居生活中靈活多變的用電需求。

要實現構建智能家居用電的全景信息模型，為各種高級應用提供統一的數據信息 來源，勢必要解決家居內詳細用電信息采集的組網技術，將用電信息的計量細化到家居內 各個具體的電氣節點以及電器類型，能夠智能識別電器的身份和特性。但是，無論是插座還 是電器本身，目前都沒有唯一識別身份的功能，而且人們由于生活便利的需求，電器接入電 網的地點由用戶自主決策且難以預測。

申請號為CN201110144565.3的中國專利公開一種用電信息智能家居配置平臺，通 過在每個家居上定義負載采樣通道（插座上配置）然后就可以檢測每個系統中的電流和電 壓情況，然后通過數據信息反饋，在接收端進行響應，但是其監控邏輯如下，通過直接在智 能插座上進行采樣，然后將采樣數據發送至網關，而由網關將數據發送至家居互動端進行 運算分析，在這種架構下，時間信號無法直接配置，網關數據傳達到只能插座上存在較長的 延時，而且處理沖突數據容易出現數據傳輸的滯后，所以直接和家居互動（中心CPU）進行數 據傳輸的方式，時間特征難以定義，這樣就不能實現對每個負載通道實時監控，而如果關鍵 參數在時間同步性上存在誤差，那么非常容易影響電氣故障分析結果，例如電氣設備的功 率因數分析、剩余電流分析、故障電弧分析等情況分析都需要依賴對時間的高精度配置，如 果單獨通過中心CPU進行互動，存在較大的技術問題，難以保證數據的準確性。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種數據采集分析和控制分布 性設置的智能家居電氣監控平臺。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種智能家居電氣監控平臺，對應 一住戶配置有一監控系統，所述監控系統包括采樣模塊，所述采樣模塊配置有若干采樣負 載采樣通道，所述采集模塊采集并分別輸出每一負載采樣通道的電流數據和電壓數據；一 次數據采集模塊，接于采樣模塊，用于分析電流數據和電壓數據，并輸出負載信息數據，且 當一負載通道電氣故障時，輸出異常信息；網絡接口模塊，用于網絡進行通訊；電源控制模 塊，用于控制負載通道以及供電回路的投切；中心CPU，接于一次數據采集模塊，與一次數據 采集模塊通信并分析，根據實時分析結果向網絡接口模塊以及電源控制模塊輸出控制信 號。

首先，通過采樣通道，對電流、電壓的模擬量進行實時采樣，并轉化成數字數據進 行輸出，然后通過配置在一次數據采集模塊，一次數據采集模塊對數據增加時間戳以及根 據預先配置的程序對采樣信息進行處理可以得出，實時的相位、有效值或者電流質量、諧波 次數、功率因數等等數據，然后再將這些數據與時間信息打包送至中心CPU，通過中心CPU進 行數據處理，向其他模塊輸出控制信號，控制信號可以輸出至網絡接口模塊，然后通過中心 CPU進行仲裁判斷，當采樣的數據出現異常時，由中心CPU判斷是否通過電源控制模塊管理 電源，防止電氣故障，或者直接切斷電源，通過網絡接口模塊發送數據流至指定終端，方便 住戶或者物業獲知情況，通過上述方案的架構，保證的采樣分析時，時間誤差盡可能減小， 同時相比于直接設置智能開關，一次數據采集模塊可固化任意數據，可編程和拓展性更高， 同時一次數據采集模塊只做數據分析，不作仲裁，那么其內部數據的沖突可能減小，大大提 高了處理效率，而一次數據采集模塊配置在中心CPU的片外，需要更新監控功能時，只用重 新在依次數據采集模塊固化程序，更換一次數據采集模塊，而不用對中心CPU進行更換，大 量的數據處理在一次數據采集模塊進行處理，保證中心CPU的負荷較小，安全度更高，滯后 性更低。