一種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，包括：安裝于房間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)和控制指令的網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備，接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的后臺服務(wù)器，以及接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的控制指令控制電流通斷或向電器發(fā)送控制指令的現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備；前述網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備包括：Zigbee協(xié)調(diào)器、Zigbee路由器和Zigbee-IP網(wǎng)關(guān)。本實用新型的有益之處在于：面向商業(yè)樓宇與普通家居兩類用戶，與傳統(tǒng)樓宇與家居電力節(jié)能系統(tǒng)相比，由于使用了主流的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——Zigbee無線技術(shù)，具有動態(tài)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)自愈等功能，解決了工程實施中需對現(xiàn)有配電線路進(jìn)行二次布線的施工難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本、快速部署。
【專利說明】—種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電力節(jié)能測控系統(tǒng)，具體涉一種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，屬于電力測控設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)樓宇電力節(jié)能系統(tǒng)主要是基于有線連接方式，如RS-485總線、DCS、工業(yè)以太網(wǎng)、Lonworks等，即現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元與控制單元使用有線的方式進(jìn)行通訊。由于需要有線連接，現(xiàn)有系統(tǒng)大都存在布線施工成本高、經(jīng)常需對布線二次改造、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變不靈活等缺陷，帶來施工難度大、成本高等問題，從而阻礙了家居節(jié)能測控系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用與推廣進(jìn)程。
[0003]對普通的家庭用戶來說，現(xiàn)有家居能耗監(jiān)測產(chǎn)品比較缺乏，普通家庭用戶只能通過電力公司的用戶電表統(tǒng)計月用電量，或者利用某些具體電器自帶的能耗統(tǒng)計裝置獲取該電器的耗能情況，但是現(xiàn)有方案都存在數(shù)據(jù)粒度過粗的問題，用戶無法知道電能具體消耗在哪些設(shè)備、哪些時段，從而無法進(jìn)一步制定相應(yīng)的節(jié)能措施。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種部署容易、成本低、能夠有效降低能耗、基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0007]安裝于房間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，
[0008]傳輸數(shù)據(jù)和控制指令的網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備，
[0009]接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的后臺服務(wù)器，
[0010]以及接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的控制指令控制電流通斷或向電器發(fā)送控制指令的現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備；
[0011]前述網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備包括:Zigbee協(xié)調(diào)器、Zigbee路由器和Zigbee-1P網(wǎng)關(guān)。
[0012]前述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，前述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括:電量采集傳感器、人體紅外PIR傳感器、環(huán)境傳感器，前述電量采集傳感器集成在插座內(nèi)并使用Zigbee無線發(fā)送電器的實時耗電數(shù)據(jù)。
[0013]前述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，前述環(huán)境傳感器包括:空氣溫濕度傳感器、光照傳感器。
[0014]前述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，前述后臺服務(wù)器提供Web和手機App兩種訪問方式。
[0015]前述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，前述現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備包括:繼電器開關(guān)和無線紅外遙控設(shè)備，前述繼電器開關(guān)集成在插座內(nèi)，接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備發(fā)送的控制指令后控制電流的通斷；前述無線紅外遙控設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的控制指令并轉(zhuǎn)換成紅外遙控指令，向電器發(fā)送控制指令。
[0016]本實用新型的有益之處在于:面向商業(yè)樓宇與普通家居兩類用戶，與傳統(tǒng)樓宇與家居電力節(jié)能系統(tǒng)相比，由于使用了主流的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——Zigbee無線技術(shù)，具有動態(tài)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)自愈等功能，解決了工程實施中需對現(xiàn)有配電線路進(jìn)行二次布線的施工難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本、快速部署。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)的一個具體實施例的組成示意圖。
[0018]圖中附圖標(biāo)記的含義:1_數(shù)據(jù)采集設(shè)備，2-網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備，3-后臺服務(wù)器，4_現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0020]參照圖1，本實用新型的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集設(shè)備1、網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2、后臺服務(wù)器3和現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備4，下面分別進(jìn)行介紹。
[0021]數(shù)據(jù)采集設(shè)備1安裝于房間內(nèi)，包括:電量采集傳感器、人體紅外PIR傳感器、環(huán)境傳感器等，其中，電量采集傳感器集成在插座內(nèi)，
[0022]用于獲取經(jīng)該插座供電的電器的實時耗電數(shù)據(jù)，并使用Zigbee無線發(fā)送電器的實時耗電數(shù)據(jù)；人體紅外PIR傳感器用于探測被監(jiān)測空間中是否有人存在，從而決定自動開啟或關(guān)閉電器設(shè)備，進(jìn)而節(jié)省不必要的待機能耗；環(huán)境傳感器用于探測周圍環(huán)境的光強、溫濕度等信息，其包括:空氣溫濕度傳感器、光照傳感器，當(dāng)光照傳感器探測到周圍環(huán)境的光強后，將信息傳輸給后臺服務(wù)器3，由后臺服務(wù)器3確定是否自動調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的亮度，同樣的，后臺服務(wù)器3可以根據(jù)空氣溫濕度傳感器傳輸來的數(shù)據(jù)確定自動調(diào)節(jié)空調(diào)的設(shè)置溫度和工作模式。
[0023]網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2用于傳輸數(shù)據(jù)和控制指令，其包括:Zigbee協(xié)調(diào)器、Zigbee路由器和Zigbee-1P網(wǎng)關(guān)。由于采用的是Zigbee傳輸技術(shù)，所以本實用新型實現(xiàn)了低功耗的自動組網(wǎng)和實時收集能耗數(shù)據(jù)，從而能夠促進(jìn)在宏觀上采取最優(yōu)的能耗控制策略與模式。
[0024]后臺服務(wù)器3用于接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2傳輸來的數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令，其提供Web和手機App兩種友好的用戶交互接口，尤其鼓勵用戶使用手機App，實時查看所使用的樓宇或住宅的實時電能消耗、電能能耗統(tǒng)計報表、遠(yuǎn)程控制電器(包括通斷電、發(fā)送某種控制指令等)。
[0025]現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備4接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2傳輸來的控制指令后控制電流通斷，或者向電器發(fā)送控制指令，其包括:繼電器開關(guān)和無線紅外遙控設(shè)備。其中，繼電器開關(guān)集成在插座內(nèi)，其接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2發(fā)送的控制指令后，控制電流的通斷；無線紅外遙控設(shè)備用來替代傳統(tǒng)的各種電器遙控器，其接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備2傳輸來的控制指令，并將該控制指令轉(zhuǎn)換成紅外遙控指令，最終向電器發(fā)送控制指令。
[0026]實例:某一住戶，擁有電熱水器、冰箱、空調(diào)、電視、電飯煲、臺式電腦共6臺電器設(shè)備，他非常希望知道在某個月的電費單中，每個設(shè)備耗電的情況，從而改變用電習(xí)慣(例如，用完電器后長期不拔電源插頭，用戶短時離開不關(guān)閉電腦顯示器等)；同時，該用戶希望能在下班之前，使用智能手機提前開啟家里的空調(diào)、電熱水器和電飯煲。
[0027]使用本實用新型的系統(tǒng)就可以完成以上功能，具體的:在住戶中的6臺電器設(shè)備電源插座處，增加6個具有電量傳感功能的插座(即在插座內(nèi)集成電量采集傳感器)，電器設(shè)備經(jīng)該插座供電，從而該插座可實時監(jiān)控該電器的用電情況(電流、電壓、功率等)，并能遠(yuǎn)程接受用戶指令(可能是通過手機從互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)送)控制電流通斷；同時，在家里客廳、廚房、衛(wèi)生間安裝3臺無線紅外遙控設(shè)備，無線紅外遙控設(shè)備可以將Zigbee無線信號轉(zhuǎn)換成紅外遙控指令，控制電器設(shè)備，如開啟空調(diào)、調(diào)節(jié)溫度；開啟電飯煲、設(shè)置電飯煲工作模式；開啟電熱水器、設(shè)置熱水器水溫等。
[0028]由此可見，本實用新型的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)的工作原理是“傳感器采集數(shù)據(jù)一網(wǎng)絡(luò)通信控制一后臺服務(wù)器一網(wǎng)絡(luò)通信控制一現(xiàn)場執(zhí)行”的閉環(huán)過程，根據(jù)各類電能、物理參數(shù)的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和節(jié)能決策，并實時反饋到現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，從而實現(xiàn)對樓宇和家居的能耗監(jiān)測和最優(yōu)節(jié)能控制。
[0029]由于本實用新型的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)實現(xiàn)了對家居能耗情況的精細(xì)感知，所以它帶來了顯著收益，可實現(xiàn)對設(shè)備、人員、空間的一體協(xié)同控制，獲取按電氣設(shè)備類型、人員、房間分類的能耗統(tǒng)計，制定出多種靈活的能量控制策略，從而優(yōu)化能量消耗，減少碳排放和對環(huán)境的破壞，并且保持用戶的舒適度與良好體驗。由于無線技術(shù)的使用，實現(xiàn)了在現(xiàn)有建筑物或住宅中的快速部署，系統(tǒng)部署的成本和難度大大降低，客觀上提高了用戶對系統(tǒng)的接受程度，從而促進(jìn)智能家居行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
[0030]需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng),其特征在于,包括: 安裝于房間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備， 傳輸數(shù)據(jù)和控制指令的網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備， 接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的后臺服務(wù)器， 以及接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的控制指令控制電流通斷或向電器發(fā)送控制指令的現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備； 所述網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備包括=Zigbee協(xié)調(diào)器、Zigbee路由器和Zigbee-1P網(wǎng)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要由電量采集傳感器、人體紅外PIR傳感器和環(huán)境傳感器組成，所述電量采集傳感器集成在插座內(nèi)并使用Zigbee無線發(fā)送電器的實時耗電數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境傳感器主要由空氣溫濕度傳感器和光照傳感器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，所述后臺服務(wù)器提供Web和手機App兩種訪問方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee技術(shù)的無線電力節(jié)能測控系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備包括:繼電器開關(guān)和無線紅外遙控設(shè)備，所述繼電器開關(guān)集成在插座內(nèi)，接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備發(fā)送的控制指令后控制電流的通斷；所述無線紅外遙控設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)通信控制設(shè)備傳輸來的控制指令并轉(zhuǎn)換成紅外遙控指令，向電器發(fā)送控制指令。
【文檔編號】G05B19/418GK204086951SQ201420464862
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】包善軍, 孫斌, 李漢勇, 朱海峰, 施寧舟, 鄭健, 柴益民, 王 華, 張丞旻 申請人:舟山啟明新能源科技有限公司