基于大數據用戶用電智能分析裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，包括：多個傳感器、中央處理服務器、數據采集模塊、實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊、數據緩沖存儲器、顯示屏，其中，每個所述傳感器安裝在電器終端內；所述中央處理服務器的輸入端分別與實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊連接，其輸出端與數據緩沖存儲器、顯示器、安裝在電器終端的供電總線上的電能表連接，所述實時監(jiān)測模塊的輸入端連接數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸入端連接每個所述傳感器。本實用新型采用多路采集模擬開關的設計，使系統整體能夠連接多個傳感器，進而能夠采集電器終端的工作狀態(tài)信息及環(huán)境信息。
【專利說明】
基于大數據用戶用電智能分析裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電氣設備技術領域，特別涉及一種基于大數據用戶用電智能分析
目.0
【背景技術】
[0002]隨著當前電力能源資源逐漸呈現緊缺，而且對環(huán)境造成了很大的影響，2016年召開的兩會中特別提出“大數據”與“小生活”的理念，利用大數據預測挖掘價值的優(yōu)勢，實現智能節(jié)電，同時還可以實時采集到各種電器的用電量等運行數據，進行挖掘其中的價值，提醒用戶節(jié)能節(jié)電。然而，現有的用電分析裝置還是功能單一，而且還存在著以下問題:
[0003](I)采集的信息也僅是用電量數據，忽略了其他環(huán)境等因素對用電量的影響。
[0004](2)不能分析出各種電器的具體的電量使用情況及存在的問題，不能做出合理的決策提醒用戶如何節(jié)電，省電，導致造成電力能源的浪費和使用率低。
[0005]如中國專利公開號為CN101806877A，該實用新型公開了一種智能用電分析儀，優(yōu)點是操作智能化，使用起來靈活方便，然而，這種智能用電分析儀，功能單一，采集的信息也僅是用電量數據，忽略了其他環(huán)境等因素對用電量的影響。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。
[0007]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種能夠采集周圍環(huán)境信息的基于大數據用戶用電智能分析裝置。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型供一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，包括:中央處理服務器、數據采集模塊、實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊、數據緩沖存儲器、顯示屏，其中，每個所述傳感器安裝在電器終端內；
[0009]所述中央處理服務器的輸入端分別與實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊連接，其輸出端與數據緩沖存儲器、顯示器、安裝在電器終端的供電總線上的電能表連接，所述實時監(jiān)測模塊的輸入端連接數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸入端連接每個所述傳感器，所述實時監(jiān)測模塊的輸出端連接數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊的輸出端連接數據緩沖存儲器；
[0010]其中，所述數據采集模塊包括多路采集模擬開關、A/D轉換電路，所述多路采集模擬開關的輸入端與每個傳感器連接，其輸出端連接A/D轉換電路，所述A/D轉換電路的輸出端連接實時監(jiān)測模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述傳感器至少包括以下一種:電壓傳感器、電流傳感器、電量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器。
[0012]優(yōu)選的，所述A/D轉換電路包括模數轉換器、晶振、第一到第三二極管、第一到第四電容、第一電阻、第一三極管，所述模數轉換器的高電平端接第一電阻的一端、第四電容的一端、第一三極管的發(fā)射極，其低電平端接第四電容的另一端、第一三極管的基極，其輸入端接晶振的一端，其輸出端接晶振的另一端，其正電源端與接地端之間連接第三電容，其控制輸出端接第二電容的一端所述第二電容的另一端接第三二極管的陽極、第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接第一電容的一端、第一二極管的陽極，所述第一二極管、第一電容、第三二極管的另一端接地。
[0013]優(yōu)選的，還包括電源模塊，所述電源模塊連接中央處理服務器的電源端。
[0014]優(yōu)選的，所述電源模塊還與多路采集模擬開關連接，所述多路采集模擬開關包括穩(wěn)壓器、第五電容、第四二極管，所述穩(wěn)壓器的輸入端接電源模塊的輸出端、第五電容的一端，其輸出端為多路采集模擬開關的輸出端且接第四二極管的陰極，其接地端接第四二極管的陽極。
[0015]優(yōu)選的，所述數據緩沖存儲器包括通信裝置和存儲器，所述通信裝置的輸出端和輸入端分別與中央處理服務器連接，所述存儲器的輸入端連接所述通信裝置。
[0016]本實用新型的基于大數據用戶用電智能分析裝置，具有以下有益效果:
[0017]1、本實用新型采用多個傳感器將電器終端的工作狀態(tài)信息及環(huán)境信息(如電量、電壓、周圍溫度、濕度等)進行采集，由實時監(jiān)測模塊記錄電器終端的工作狀態(tài)和周圍環(huán)境因素的變化數據，并逐步積累形成大數據;再由實時監(jiān)測模塊將數據傳遞給中央處理服務器進行數據處理和存儲，最后由顯示器進行顯示，便于用戶查看各種電器的具體的電量使用情況及存在的問題，幫助用戶節(jié)電，省電。
[0018]2、本實用新型采用多路采集模擬開關的設計，使系統整體能夠連接多個傳感器，進而能夠采集電器終端的工作狀態(tài)信息及環(huán)境信息。
[0019]3、本實用新型采用傳感器采集周圍氣溫，亮度等數據，可反映用戶周圍環(huán)境，從而可以對電器的工作狀態(tài)作出合適的調整，保證用戶用電率高，并且不浪費電力資源。
[0020]4、本實用新型采用功能模塊化的設計方式，便于排錯檢查，具有便攜性，安裝配置簡單的特點。
[0021]5、本實用新型用戶用電智能分析裝置的對于區(qū)域配電發(fā)電政策具有很好的參考性。
[0022]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0023]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0025]圖2為本實用新型的A/D轉換電路原理圖；
[0026]圖3為本實用新型的多路采集模擬開關的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0028]如圖1所示，本實用新型實施例的包括:多個傳感器5、中央處理服務器1、數據采集模塊6、實時監(jiān)測模塊7、數據傳輸模塊8、數據緩沖存儲器3、顯示屏9。
[0029]每個傳感器5安裝在電器終端4內(傳感器5至少包括電壓傳感器、電流傳感器、電量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器)，用于采集電器終端4周圍環(huán)境數據(如氣溫，亮度等數據)及電器工作狀態(tài)數據，并根據中央處理服務器I做出的決策對電器終端4工作狀態(tài)進行調整，同時將采集的到的非電量或者電量信息，送入數據采集模塊6進行處理，可反映用戶周圍環(huán)境，從而可以對電器的工作狀態(tài)作出合適的調整，保證用戶用電率高，并且不浪費電力資源。
[0030]數據采集模塊6的輸入端通過多路采集模擬開關與傳感器5進行連接，其輸出端與實時監(jiān)測模塊7連接，用于通過傳感器5對電器終端4的工作狀態(tài)、周圍環(huán)境等非電信號或電信號進行采樣、保持，并送入A/D轉換器變成數字信號，然后將該信號送入到實時監(jiān)測模塊7的FIFO隊列中，當FIFO中存放的數據到了一定數目時，由數據緩沖存儲器從FIFO中讀出，然后通過數據緩沖存儲器的以太網接口或者RS232送給上位機。考慮到要監(jiān)控的電器可能會很多，所以添加了多路采集模擬開關，經過多路采集模擬開關，后再進入A/D轉換器。
[0031]實時監(jiān)測模塊7的輸出端與中央處理服務器I相連，用于實時監(jiān)測記錄電器終端4的工作狀態(tài)和周圍環(huán)境因素的變化數據，并逐步積累形成大數據。
[0032]數據傳輸模塊8分別與實時監(jiān)測模塊7、中央處理服務器I相連，用于接收實時監(jiān)測模塊7傳輸過來的采集到的電器終端4數據，并將該數據發(fā)送給中央處理服務器I。
[0033]數據緩沖存儲器3包括通信裝置和存儲器，通信裝置的輸出端和輸入端分別與中央處理服務器連接，存儲器的輸入端連接通信裝置。其中，通信裝置主要用于將采集到的數據發(fā)送給中央處理服務器I，以及接收來自于中央處理服務器I分析處理后的數據。存儲器主要用于將中央處理服務器I分析處理后的數據進行保存。
[0034]中央處理服務器I用于利用大數據處理技術對數據進行深度挖掘和處理，采集到數據也可以保存在云服務器上，利用云處理技術進行數據處理，從而擴大數據的使用范圍和應用的深度，以便發(fā)現在一定的周圍環(huán)境中，電器終端4的工作狀態(tài)是否合理，以便為用戶節(jié)電提供數據支持。
[0035]顯示屏9連接中央處理服務器I的輸出端，用于將中央處理服務器I對傳輸進去的數據進行分析處理后的決策進行顯示，提示用戶日常的用電行為習慣做出評價，并給出相應的決策建議。
[0036]電能表10與中央處理服務器I相連，用于實時監(jiān)測并分析電器終端4的用電量隨各個環(huán)境因素的變化。
[0037]本實用新型還包括電源模塊2，電源模塊2連接中央處理服務器I的電源端，用于給中央處理服務器I供電。
[0038]下面對數據采集模塊6進行具體描述:
[0039]數據采集模塊6包括多路采集模擬開關、A/D轉換電路，多路采集模擬開關的輸入端與每個傳感器5連接，其輸出端連接A/D轉換電路，A/D轉換電路的輸出端連接實時監(jiān)測模塊7 0
[0040]如圖2所示，A/D轉換電路包括模數轉換器(圖2中模數轉換器選用CS5522型號)、晶振Y、第一到第三二極管(D1-D3)、第一到第四電容(C1-C4)、第一電阻R1、第一三極管Ql，模數轉換器U4的高電平端接第一電阻Rl的一端、第四電容C4的一端、第一三極管Ql的發(fā)射極，其低電平端接第四電容C4的另一端、第一三極管Ql的基極，其輸入端接晶振Yl的一端，其輸出端接晶振Yl的另一端，其正電源端與接地端之間連接第三電容C3，其控制輸出端接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端接第三二極管D3的陽極、第二二極管D2的陰極，第二二極管D2的陽極接第一電容Cl的一端、第一二極管Dl的陽極，第一二極管D1、第一電容Cl、第三二極管D3的另一端接地。
[0041 ]其中，電源模塊2還與多路采集模擬開關連接。
[0042]如圖3所示，多路采集模擬開關包括穩(wěn)壓器U3(圖3中，穩(wěn)壓器選用78L05型號)、第五電容C5、第四二極管D4，穩(wěn)壓器U3的輸入端接電源模塊的輸出端、第五電容C5的一端，其輸出端為多路采集模擬開關的輸出端且接第四二極管D4的陰極，其接地端接第四二極管D4的陽極。
[0043]工作原理:采用多個傳感器將電器終端的工作狀態(tài)信息及環(huán)境信息(如電量、電壓、周圍溫度、濕度等)進行采集，由實時監(jiān)測模塊記錄電器終端的工作狀態(tài)和周圍環(huán)境因素的變化數據，并逐步積累形成大數據;再由實時監(jiān)測模塊將數據傳遞給中央處理服務器進行數據處理和存儲，最后由顯示器進行顯示，便于用戶查看各種電器的具體的電量使用情況及存在的問題，幫助用戶節(jié)電，省電。
[0044]本實用新型采用多路采集模擬開關的設計，使系統整體能夠連接多個傳感器，進而能夠采集電器終端的工作狀態(tài)信息及環(huán)境信息。
[0045]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本實用新型的范圍由所附權利要求極其等同限定。
【主權項】
1.一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，包括多個傳感器、中央處理服務器、數據采集模塊、實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊、數據緩沖存儲器、顯示屏，其中，每個所述傳感器安裝在電器終端內； 所述中央處理服務器的輸入端分別與實時監(jiān)測模塊、數據傳輸模塊連接，其輸出端與數據緩沖存儲器、顯示器、安裝在電器終端的供電總線上的電能表連接，所述實時監(jiān)測模塊的輸入端連接數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸入端連接每個所述傳感器，所述實時監(jiān)測模塊的輸出端連接數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊的輸出端連接數據緩沖存儲器； 其中，所述數據采集模塊包括多路采集模擬開關、A/D轉換電路，所述多路采集模擬開關的輸入端與每個傳感器連接，其輸出端連接A/D轉換電路，所述A/D轉換電路的輸出端連接實時監(jiān)測模塊。2.根據權利要求1所述的一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，所述傳感器至少包括以下一種:電壓傳感器、電流傳感器、電量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器。3.根據權利要求1所述的一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，所述A/D轉換電路包括模數轉換器、晶振、第一到第三二極管、第一到第四電容、第一電阻、第一三極管，所述模數轉換器的高電平端接第一電阻的一端、第四電容的一端、第一三極管的發(fā)射極，其低電平端接第四電容的另一端、第一三極管的基極，其輸入端接晶振的一端，其輸出端接晶振的另一端，其正電源端與接地端之間連接第三電容，其控制輸出端接第二電容的一端，所述第二電容的另一端接第三二極管的陽極、第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接第一電容的一端、第一二極管的陽極，所述第一二極管、第一電容、第三二極管的另一端接地。4.根據權利要求1所述的一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊連接中央處理服務器的電源端。5.根據權利要求4所述的一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，所述電源模塊還與多路采集模擬開關連接，所述多路采集模擬開關包括穩(wěn)壓器、第五電容、第四二極管，所述穩(wěn)壓器的輸入端接電源模塊的輸出端、第五電容的一端，其輸出端為多路采集模擬開關的輸出端且接第四二極管的陰極，其接地端接第四二極管的陽極。6.根據權利要求1所述的一種基于大數據用戶用電智能分析裝置，其特征在于，所述數據緩沖存儲器包括通信裝置和存儲器，所述通信裝置的輸出端和輸入端分別與中央處理服務器連接，所述存儲器的輸入端連接所述通信裝置。
【文檔編號】G01D21/02GK205561920SQ201620373099
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】劉瑞景, 羅遠哲, 燕楠, 孫亞萍, 孟瑩, 葉俊衛(wèi)
【申請人】北京億中景科技發(fā)展有限公司