[發明專利]一種智能家庭綜合能源服務機器人

在審

• 申請號: 201910154037.2
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109877844A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 馬瑞;邱小洪;顏宏文
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種智能家庭綜合能源服務機器人。該發明響應了能源互聯網領域的發展要求，在用戶端提升用戶的綜合能源用能體驗。該智能家庭綜合能源服務機器人具備家庭用戶綜合能源負荷預測及感知、用能信息存儲和傳輸、用能信息優化、故障智能診斷及預警等功能，并在深度神經網絡的基礎上進行深度學習，達到高度智能化。綜合能源負荷預測信息、用能信息優化方案以及故障智能診斷及預警信息通過無線通信裝置上傳至綜合能源服務平臺和手機APP，用戶通過平臺或者APP實時查看所有信息，增強用戶與綜合能源服務平臺的交互，讓用戶的用能體驗更具經濟性、智能性、安全性。

技術領域

本發明涉及綜合能源、能源互聯網領域，具體涉及一種智能家庭綜合能源服務機器人。

背景技術

國家為加快推進多能互補集成優化示范工程建設，提高能源系統效率，增加有效供給，滿足合理需求，帶動有效投資，促進經濟穩定增長，特提出了面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，因地制宜、統籌開發、互補利用傳統能源和新能源的策略，實現多能協同供應和能源綜合梯級利用。

在國家政策大力推行下，綜合能源領域得到很大發展。為了順應綜合能源發展潮流，我們在用戶側進行許多新的嘗試。比如，在擁有大量分布式供能系統的地區，采集不同種類用戶的用能信息，利用大數據分析用戶的用能特征，并將用能信息和用能分析結果以APP為媒介與用戶進行智能互動，結合用戶的用能詳情提供最節能省錢的用能方案，增顯多能互補的優越性。其間把故障智能診斷及預警作為輔助手段，整體提升用戶的用能體驗。

發明內容

在國家大力發展綜合能源的背景下，本發明介紹了一種智能家庭綜合能源服務機器人。其功能表現在：采集家庭用能數據，對用能數據進行存儲并對未來的用能情況進行智能預測及感知。采用模型預測控制(MPC)算法將用能信息進行智能優化，結合各能源價格得到性價比最高的能源使用方案。利用互聯網技術創建面向家庭的綜合能源服務平臺，并創建手機APP，利用APP與用戶進行智能交互。具體交互項目包括家庭用能信息查詢、高性價比的能源使用方案推薦、綜合能源供給設備和使用設備故障智能診斷、維修及預警。運用深度神經網絡，讓綜合能源服務平臺能自主響應各種命令，實現智能化，并對以往發生的故障具備學習能力，自動更新故障應急預案。

所述智能家庭綜合能源服務機器人由硬件部分和軟件部分組成，硬件部分包括中央處理器、電源模塊、液晶顯示模塊、用能信息采集模塊、存儲模塊、安全監測模塊、故障檢修模塊以及多種通信模塊和接口，軟件部分包括基于Linux的機器人操作系統、深度神經網絡程序、基于長短期記憶循環神經網絡的家庭綜合能源負荷預測軟件、封裝的模型預測控制算法優化模塊、綜合能源服務平臺以及手機APP。

所述的中央處理器采用Edison芯片，負責處理機器語言指令，作為智能家庭綜合能源服務機器人的大腦。

所述的用能信息采集模塊包括智能電表、智能燃氣表，在電、氣能源的進口端采集家庭綜合能源用能信息。

所述的存儲模塊采用AT24C02芯片和固態硬盤，AT24C02芯片將采集到的用能信息做持久化存儲，固態硬盤存放基于Linux的機器人操作系統以及所需軟件。

所述的相關網絡協議隨時調取已存儲的用能信息，以用能特征曲線的形式呈現在綜合能源服務平臺和手機APP上。

所述的安全監測模塊，其采用AT89C51單片機。

所述的故障檢修模塊由無線視頻傳輸設備、光電耦合驅動器MOC3041和雙向晶閘管組成，配合安全監測模塊運作。

所述的基于Linux的機器人操作系統負責管理家庭綜合能源服務機器人硬件與軟件資源。

所述的深度神經網絡程序對家庭綜合能源服務機器人獲得的各種信息進行深度學習，使智能家庭綜合能源服務機器人能根據將來產生的信息做出智能化決斷。