家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，包括用戶終端、云平臺服務器以及智能電器組，用戶終端設定電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托自動控制，云平臺服務器計算智能電器組的電流值總和，在接近電流負荷最大值時向用戶發(fā)送提醒或者自動關閉智能電器；本發(fā)明還提供一種家庭用電負荷智能化管理方法，能在超負荷時自動關閉智能電器或者對用戶進行提醒，本發(fā)明通過用戶終端APP、云平臺服務器以及智能電器之間的交互，在智能電器組形成了一道智能電流保險絲的防護，當電流值總和接近負荷最大值時對智能電器進行關閉優(yōu)先級的排序并自動關閉智能電器，確保智能電器組的電流值總和始終處于安全范圍內，保障家庭用電的安全。
【專利說明】家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電器控制領域，尤其涉及智能電器的電流保護控制。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟發(fā)展和生活水平的提高，人們對家用電器的安全性、舒適性智能的要求越來越高。希望知道當前所有開啟電器的電流大小，在電流過大時關閉某些電器來保證用電的安全。雖然目前有很多電路上的保護裝置，但這些裝置(例如空開)或是只支持單一線路，一旦斷開將導致該線路上的所有電器都斷電，或是不具備主動提醒和智能功能，不能實時友好的提醒用戶在超負荷之前作出響應或者主動替用戶關閉某些電器保證用電安全。
【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，能為用戶提供一個友好、安全、智能的用電環(huán)境。
[0004]為此，本發(fā)明采用以下技術方案:家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，包括用戶終端、云平臺服務器以及智能電器組，智能電器組由某一用戶所管理范圍內的所有的智能電器構成，智能電器組中的各個智能電器均通過互聯(lián)網連接到云平臺服務器，從而向云平臺服務器發(fā)送其電流值及所采集的環(huán)境信息并接收云平臺服務器的控制指令；用戶終端通過互聯(lián)網連接云平臺服務器，并向云平臺服務器發(fā)送信息或者接收云平臺服務器發(fā)送的信息，從而在云平臺服務器上設定智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制；所控制的智能電器的范圍通常是智能電器組中的一部分或者全部，用戶可以設定全部的智能電器均受到智能控制，也可以設定其中的某一部分受到智能控制。云平臺服務器計算智能電器組的電流值總和，從而在電流值總和接近電流負荷最大值時向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的建議或者自動關閉智能電器。
[0005]在采用上述技術方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進一步的技術方案:
所述用戶終端上安裝有用于控制所述智能電器，設定智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制的用戶應用(APP)。
[0006]所述智能電器包括用于采集電流值及周圍環(huán)境信息的傳感器，所述傳感器包括電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、光線傳感器及人體活動傳感器。電流傳感器設置在智能電器上并對智能電器的運行電流值進行實時采集，其他的可以設置在智能電器上或者智能電器的周圍，所有的傳感器均通過無線局域網與智能電器建立連接，并向智能電器發(fā)送其所采集的各類環(huán)境信息，這些環(huán)境信息用于云平臺服務器進行智能控制的運笪
ο
[0007]所述云平臺服務器包括用于計算并比較智能電器組的電流值總和的計算模塊、用于存儲信息和數據的存儲模塊、用于計算智能電器關閉優(yōu)先級排序的智能算法模塊以及用于接收和發(fā)送控制指令的指令收發(fā)模塊；云平臺服務器根據用戶設定的智能電器關閉優(yōu)先級排序或者智能算法模塊計算出的智能電器關閉優(yōu)先級排序來關閉智能電器。
[0008]云平臺服務器在智能電器組的電流值總和大于第一臨界值時向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的提醒，在智能電器組電流值總和大于第二臨界值時根據關閉優(yōu)先級排序來關閉智能電器。
[0009]本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供一種家庭用電負荷智能化管理方法，能在超負荷時自動關閉智能電器或者對用戶進行提醒，達到智能安全用電的目的。
[0010]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:
家庭用電負荷智能化管理方法，采用上述的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，并包括以下步驟:
1)用戶通過用戶終端設置智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍、以及是否委托云平臺服務器進行自動控制；
2)智能電器組中的各智能電器定時發(fā)送傳感器所采集的電流值及環(huán)境信息數據發(fā)送至云平臺服務器；
3)云平臺服務器計算智能電器組的電流值總和，判斷是否大于某一標準值；
4)如果步驟3)的判斷結果為是，則云平臺服務器關閉優(yōu)先級最高的智能電器，或者通過用戶終端發(fā)送提醒消息和電器列表給用戶，建議用戶關閉某些智能電器。
[0011]在采用上述技術方案的同時，本發(fā)明還可以采用以下進一步的技術方案:
在所述步驟3)中，標準值包括第一臨界值和第二臨界值，在所述步驟4)中，當所述電流值總和大于第一臨界值時，云平臺服務器向用戶終端發(fā)送提醒消息，建議用戶關閉某些智能電器，當所述電流值總和大于第二臨界值時，云平臺服務器根據用戶的設定，按照關閉優(yōu)先級排序關閉智能電器。
[0012]在步驟4)中，云平臺服務器存儲被關閉的智能電器的電流值，并每隔一定時間計算并判斷增加該電器是否會使得智能電器組的電流值總和超過第一臨界值，如果否，則再次開啟該智能電器。
[0013]云平臺服務器根據電流負荷最大值、當前電流值總和、單個智能電器的電流值、智能電器的類型、環(huán)境信息以及用戶手動關閉的次數來判斷智能電器的關閉優(yōu)先級，以關閉電器最少、對當前環(huán)境影響最小為基準進行智能電器的關閉優(yōu)先級排序；云平臺服務器根據上述關閉優(yōu)先級排序或者根據用戶設定的排序來進行關閉智能電器的控制。
[0014]所述傳感器包括電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、光線傳感器及人體活動傳感器，電流傳感器安裝在智能電器上實時采集智能電器的運行電流值，其他的傳感器實時采集智能電器周圍的環(huán)境信息并發(fā)送至云平臺服務器，供云平臺服務器進行智能控制的運算。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過用戶終端APP、云平臺服務器以及智能電器之間的交互，在用戶所管理的智能電器組形成了一道智能電流保險絲的防護，當智能電器組的電流值總和有接近或超出電流負荷最大值的風險時，本發(fā)明的智能電流保險絲能夠對智能電器組中的智能電器進行關閉優(yōu)先級的排序，或者根據用戶手動設置的智能電器關閉優(yōu)先級排序，智能化地自動關閉某個或某些從當前情況來看最不需要開啟的智能電器，從而確保整個智能電器組的電流值總和始終處于安全范圍內，保障家庭用電的安全，并且，智能電流保險絲還能夠監(jiān)控用戶所控制的智能電器組的電流值變化情況，當電流值總和處于安全范圍內時，可以智能化地自動再次開啟某些被關閉的智能電器，這樣，就自動在電流過大時關閉電器，在電流降低時開啟電器，保證用電安全的同時又不會對用戶帶來不便。此外，智能電流保險絲還可以由用戶進行手動控制而非自動關閉某些智能電器，在這種模式下，當用戶所控制的智能電器組的電流值總和有接近或超出電流負荷最大值的風險時，智能電流保險絲所采取的措施是對智能電器組中的智能電器進行關閉優(yōu)先級的排序，并通過用戶終端，向用戶APP發(fā)送智能電器排序列表及關閉提醒，提醒用戶存在風險和及時關閉智能電器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)的結構圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的家庭用電負荷智能化管理方法的流程圖。
圖3為本發(fā)明的另一種家庭用電負荷智能化管理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1，家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)。
[0019]參照附圖1。
[0020]本發(fā)明的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，包括用戶終端1、云平臺服務器2以及智能電器組3，智能電器組3由用戶所管理范圍內的所有的智能電器構成，智能電器組3中的各智能電器均通過互聯(lián)網連接到云平臺服務器，從而向云平臺服務器發(fā)送其所采集的電流值及環(huán)境信息并接收云平臺服務器的控制指令。
[0021]用戶終端I上安裝有用戶應用APP，用戶終端I通過互聯(lián)網連接云平臺服務器2，并向云平臺服務器2發(fā)送信息或者接收云平臺服務器2發(fā)送的信息，用戶可以通過APP在云平臺服務器2上設定智能電器組3的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制，并能對智能電器組3中的智能電器進行控制，APP還能夠接收云平臺服務器2發(fā)送的消息，在用戶終端I進行智能電器排序列表和提醒消息的顯示，提示用戶其所管理范圍內的智能電器有超負荷的可能，并將排序列表發(fā)送給用戶，供用戶關閉智能電器時進行參考。
[0022]云平臺服務器2接收智能電器發(fā)送的電流值，計算智能電器組3的電流值總和，并智能電器組3中的智能電器進行關閉優(yōu)先級排序，從而在智能電器組3的電流值總和接近電流負荷最大值時自動關閉某個或者某些智能電器或者向用戶終端發(fā)送智能電器排序列表及關閉智能電器的建議；云平臺服務器2包括用于計算并比較智能電器組3的電流值總和的計算模塊21、用于存儲信息和數據的存儲模塊22、用于計算智能電器關閉優(yōu)先級排序的智能算法模塊23以及用于接收和發(fā)送控制指令的指令收發(fā)模塊24。
[0023]計算模塊21接收智能電器組3中的各智能電器所發(fā)送的電流值及環(huán)境信息，計算智能電器組3當前的電流值總和并讀取存儲模塊22中保存的用戶設定的電流負荷最大值數據進行比較，如果超出第一臨界值(電流負荷最大值的80%)，則計算模塊21將其所接受的環(huán)境信息發(fā)送至智能算法模塊23進行排序計算，智能算法模塊23根據單個智能電器的電流值、智能電器的類型、環(huán)境信息等因素來確定智能電器的關閉優(yōu)先級并生成智能電器關閉優(yōu)先級排序列表，例如當前室內溫度適宜，則空調的關閉優(yōu)先級較高；天氣較熱，則熱水器的關閉優(yōu)先級較高；空氣質量好，空氣凈化器的關閉優(yōu)先級較高等；在同樣環(huán)境、同樣電器、同樣功率的條件下，用戶手動關閉次數最多的智能電器或者用戶交由云平臺服務器進行智能控制的智能電器的關閉優(yōu)先級較高等，并向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的提醒以及智能電器的關閉優(yōu)先級排序；用戶也可以事先通過APP手動設定智能電器的關閉順序，在這種情況下，當電流值總和超出第一臨界值(電流負荷最大值的80%)時，云平臺服務器只需要發(fā)送關閉智能電器的提醒即可；如果電流值總和超出第二臨界值(電流負荷最大值的95%)，智能算法模塊23讀取存儲模塊22中的用戶設定是否由云平臺服務器進行自動控制的數據，如果是，則生成關閉控制指令，通過指令收發(fā)模塊24發(fā)送關閉指令給智能電器組3中關閉優(yōu)先級最高的智能電器，用戶終端I接收到云平臺服務器2的關閉提醒及智能電器關閉優(yōu)先級排序列表，通過APP的界面對用戶進行提示，用戶在APP界面上操作響應的關閉，由用戶終端I發(fā)送用戶手動的關閉指令至云平臺服務器2的指令收發(fā)模塊24，并發(fā)送該關閉指令給相應的智能電器。
[0024]實施例2，家庭用電負荷智能化管理方法I。
[0025]參照附圖2。
[0026]本發(fā)明的家庭用電負荷智能化管理方法以實施例1的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)為硬件基礎，并按照以下步驟來實現(xiàn)家庭用電負荷的智能化管理:
SI，用戶通過用戶終端的APP設置智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制；
S2，用戶終端將用戶設置的上述數據發(fā)送至云平臺服務器，并存儲在云平臺服務器的存儲模塊上；
S3，智能電器組中的智能電器定時發(fā)送傳感器所采集的電流值及環(huán)境信息數據發(fā)送至云平臺服務器，環(huán)境信息數據包括智能電器所在環(huán)境的溫度、濕度、空氣質量(煙霧)、光線(亮度)以及有無人體活動等信息；
S4，云平臺服務器的計算模塊計算智能電器組的電流值總和Suml ；
S5，計算模塊判斷電流值總和Suml是否大于存儲模塊中的電流負荷最大值的80% ；
S6，如果S5的判斷結果為是，則云平臺服務器的智能算法模塊根據所接收到的環(huán)境信息數據、單個智能電器的電流值、智能電器的類型，按照關閉電器最少和對用戶影響最小的基準對智能電器組的智能電器進行關閉優(yōu)先級排序，例如當前室內溫度適宜，則空調的關閉優(yōu)先級較高；天氣較熱，則熱水器的關閉優(yōu)先級較高；空氣質量好，空氣凈化器的關閉優(yōu)先級較高等；在同樣環(huán)境、同樣電器、同樣功率的條件下，用戶手動關閉次數最多的智能電器或者用戶交由云平臺服務器進行智能控制的智能電器的關閉優(yōu)先級較高等；
S7，云平臺服務器向用戶終端發(fā)送智能電器關閉優(yōu)先級排序列表及關閉智能電器的提
醒；
S8，計算模塊判斷電流值總和Suml是否大于存儲模塊中的電流負荷最大值的95% ；
S9，如果S8的判斷結果為是，則智能算法模塊讀取存儲模塊上的用戶設定信息，判斷用戶是否設定委托云平臺服務器進行自動控制；
S10，如果S9的判斷結果為是，則智能算法模塊生成關閉指令，通過指令收發(fā)模塊發(fā)送至關閉優(yōu)先級最高的智能電器A ;(此時如果僅關閉智能電器A還不能夠將電流值綜合降到電流負荷最大值的80%以下，則按照關閉優(yōu)先級排序列表的順序依次關閉其他智能電器X，直到電流值總和降到電流負荷最大值的80%以下)
S11，存儲模塊存儲關閉時智能電器A (及其他被關閉的智能電器X)的電流值；
S12，智能電器A (及其他被關閉的智能電器X)執(zhí)行關閉指令進行關閉；
S13，計算模塊每隔一定時間計算并判斷加上智能電器A (或者其他被關閉的智能電器X)的電流值總和Sum2是否大于電流負荷最大值的80% ；
S14，如果S13的判斷結果為否，則云平臺服務器生成開啟控制指令，并通過指令生成模塊發(fā)送至智能電器A (或者智能電器X);
S15，智能電器A (或智能電器X)執(zhí)行開啟控制指令進行開啟。
[0027]由于智能電器組中的智能電器會定時發(fā)送其電流值至云平臺服務器，并由云平臺服務器進行計算和判斷，因此，上述步驟是一個不斷循環(huán)的過程，在不斷的循環(huán)中完成對某個用戶所管理范圍內的智能電器組的電流值總和進行監(jiān)控，確保其維持在一個安全范圍內，同時在電流值總和處于安全范圍內的情況下，確保用戶能夠最大程度地使用這些智能電器，起到了智能電流保險絲的作用，能夠保證用戶使用的方便和安全。
[0028]實施例3，家庭用電負荷智能化管理方法2。
[0029]參照附圖3。
[0030]本實施例的家庭用電負荷智能化管理方法按照以下步驟來實現(xiàn)家庭用電負荷的智能化管理:
SI，用戶通過用戶終端設置智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍、智能電器組中的智能電器關閉優(yōu)先級排序以及是否委托云平臺服務器進行自動控制；
S2，用戶終端將用戶設置的上述數據發(fā)送至云平臺服務器，并存儲在云平臺服務器的存儲模塊上；
S3，智能電器組中的智能電器定時發(fā)送其電流值至云平臺服務器；
S4，云平臺服務器的計算模塊計算智能電器組的電流值總和Suml ；
S5，計算模塊判斷電流值總和Suml是否大于存儲模塊中的電流負荷最大值的80% ；
S6，如果S5的判斷結果為是，云平臺服務器向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的提醒；
S7，計算模塊判斷電流值總和Suml是否大于存儲模塊中的電流負荷最大值的95% ；
S8，如果S7的判斷結果為是，則智能算法模塊讀取存儲模塊上的用戶設定信息，判斷用戶是否設定委托云平臺服務器進行自動控制；
S9，如果S8的判斷結果為是，則智能算法模塊生成關閉指令，通過指令收發(fā)模塊發(fā)送至關閉優(yōu)先級最高的智能電器A ;(此時如果僅關閉智能電器A還不能夠將電流值綜合降到電流負荷最大值的80%以下，則按照關閉優(yōu)先級排序列表的順序依次關閉其他智能電器X，直到電流值總和降到電流負荷最大值的80%以下)
S10，存儲模塊存儲關閉時智能電器A (及其他被關閉的智能電器X)的電流值；
S11，智能電器A (及其他被關閉的智能電器X)執(zhí)行關閉指令進行關閉；
S12，計算模塊每隔一定時間計算并判斷加上智能電器A (或者智能電器X)的電流值總和Sum2是否大于電流負荷最大值的80% ；
S13，如果S13的判斷結果為否，則云平臺服務器生成開啟控制指令，并通過指令生成模塊發(fā)送至智能電器A (或者智能電器X); S14，智能電器A (或者智能電器X)執(zhí)行開啟控制指令進行開啟。
[0031 ] 上述實施例用于對本發(fā)明作進一步說明，但不應將本發(fā)明局限于這些【具體實施方式】。本領域技術人員應該認識到，本發(fā)明涵蓋了權利要求書范圍內所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
【權利要求】
1.家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，其特征在于:所述智能化管理系統(tǒng)包括用戶終端、云平臺服務器以及智能電器組，智能電器組由某一用戶所管理范圍內的所有的智能電器構成，智能電器組中的各個智能電器均通過互聯(lián)網連接到云平臺服務器，從而向云平臺服務器發(fā)送其電流值及所采集的環(huán)境信息并接收云平臺服務器的控制指令；用戶終端通過互聯(lián)網連接云平臺服務器，并向云平臺服務器發(fā)送信息或者接收云平臺服務器發(fā)送的信息，從而在云平臺服務器上設定智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制；云平臺服務器計算智能電器組的電流值總和，從而在電流值總和接近電流負荷最大值時向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的建議或者自動關閉智能電器。
2.如權利要求1所述的家庭用電 負荷智能化管理系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶終端上安裝有用于控制所述智能電器，設定智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍以及是否委托云平臺服務器進行自動控制的用戶應用。
3.如權利要求1所述的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，其特征在于:所述智能電器包括用于采集電流值及周圍環(huán)境信息的傳感器，所述傳感器包括電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、光線傳感器及人體活動傳感器。
4.如權利要求1所述的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，其特征在于:所述云平臺服務器包括用于計算并比較智能電器組的電流值總和的計算模塊、用于存儲信息和數據的存儲模塊、用于計算智能電器關閉優(yōu)先級排序的智能算法模塊以及用于接收和發(fā)送控制指令的指令收發(fā)模塊；云平臺服務器根據用戶設定的智能電器關閉優(yōu)先級排序或者智能算法模塊計算出的智能電器關閉優(yōu)先級排序來關閉智能電器。
5.如權利要求1所述的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，其特征在于:云平臺服務器在智能電器組的電流值總和大于第一臨界值時向用戶終端發(fā)送關閉智能電器的提醒，在智能電器組電流值總和大于第二臨界值時根據關閉優(yōu)先級排序來關閉智能電器。
6.家庭用電負荷智能化管理方法，其特征在于:所述智能化管理方法采用權利要求1所述的家庭用電負荷智能化管理系統(tǒng)，并包括以下步驟: 1)用戶通過用戶終端設置智能電器組的電流負荷最大值、所控制的智能電器的范圍、以及是否委托云平臺服務器進行自動控制； 2)智能電器組中的各智能電器定時發(fā)送傳感器所采集的電流值及環(huán)境信息數據發(fā)送至云平臺服務器； 3)云平臺服務器計算智能電器組的電流值總和，判斷是否大于某一標準值； 4)如果步驟3)的判斷結果為是，則云平臺服務器關閉優(yōu)先級最高的智能電器，或者通過用戶終端發(fā)送提醒消息和電器列表給用戶，建議用戶關閉某些智能電器。
7.如權利要求6所述的家庭用電負荷智能化管理方法，其特征在于:在所述步驟3)中，標準值包括第一臨界值和第二臨界值，在所述步驟4)中，當所述電流值總和大于第一臨界值時，云平臺服務器向用戶終端發(fā)送提醒消息，建議用戶關閉某些智能電器，當所述電流值總和大于第二臨界值時，云平臺服務器根據用戶的設定，按照關閉優(yōu)先級排序關閉智能電器。
8.如權利要求6所述的家庭用電負荷智能化管理方法，其特征在于:在步驟4)中，云平臺服務器存儲被關閉的智能電器的電流值，并每隔一定時間計算并判斷增加該電器是否會使得智能電器組的電流值總和超過第一臨界值，如果否，則再次開啟該智能電器。
9.如權利要求6所述的家庭用電負荷智能化管理方法，其特征在于:云平臺服務器根據電流負荷最大值、當前電流值總和、單個智能電器的電流值、智能電器的類型、環(huán)境信息以及用戶手動關閉的次數來判斷智能電器的關閉優(yōu)先級，以關閉電器最少、對當前環(huán)境影響最小為基準進行智能 電器的關閉優(yōu)先級排序；云平臺服務器根據上述關閉優(yōu)先級排序或者根據用戶設定的排序來進行關閉智能電器的控制。
10.如權利要求6所述的家庭用電負荷智能化管理方法，其特征在于:所述傳感器包括電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、光線傳感器及人體活動傳感器。
【文檔編號】G05B19/418GK103970089SQ201410086198
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權日:2014年3月11日
【發(fā)明者】倪立洲 申請人:杭州天麗科技有限公司