專利名稱：一種家庭能耗管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用電技術領域，特別涉及一種家庭能耗管理系統。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，生活用品電氣化趨勢日漸明顯。普通家庭內通常擁有洗衣機、冰箱、空調、電腦、電視等多種(多臺)大功耗電器設備。這些電器設備對電能消耗量一般會占據家庭總能耗的很大比例。家庭用戶通常希望詳細了解各電器設備在一定時期內的具體能耗情況，以便有針對性地采取節能降耗措施，比如，針對具有相同或類似功能的電器設備，盡量減少功耗較高的電器設備的開啟時間；針對某些需要長期待機的電器設備，根據用電情況恰當選擇待機時間，以及根據歷史能耗情況制定各電器設備的用電計劃等。然而，目前家庭能耗信息通常是以電費總賬單的形式反饋給家庭用戶，反饋周期通常以月為單位。這種方式使家庭用戶不能根據自身需要實時地獲取電器設備的能耗情況，進而無法有針對性地采取降低家庭整體能耗的措施。此外，即使獲得家庭電費總賬單后，也僅能從這種電費總賬單中了解到家庭一定時期的總能耗，而不能知道各個電器設備的具體能耗信息，從而無法實現家庭能耗高效管理。
實用新型內容有鑒于現有技術不能解決家庭能耗實時性獲取問題，本實用新型提供了一種家庭能耗管理系統，以優化家庭電器設備的使用、根據用戶需要及時獲得家庭能耗信息，進而提高家庭能耗管理的效能。本實用新型提供的家庭能耗管理系統包括管理終端、家庭服務器和多個智能插座，管理終端與家庭服務器連接，家庭服務器分別與各個智能插座連接，智能插座與第一類電器設備連接，其中所述管理終端包括接收部件、顯示部件和第一通信部件，所述接收部件用于接收用戶指令，并將接收的用戶指令通過所述第一通信部件發送給家庭服務器；所述顯示部件用于顯示通過所述第一通信部件接收的家庭服務器返回的能耗信息；所述家庭服務器包括第二通信部件、第一微處理器和能耗數據庫，所述第一微處理器通過所述第二通信部件接收管理終端發送的用戶指令，并根據該用戶指令查詢所述能耗數據庫，將查詢結果返回給管理終端；所述第一微處理器通過所述第二通信部件接收智能插座發送的能耗計量值，并將能耗計量值存儲到能耗數據庫；所述智能插座包括計量部件和第三通信部件，所述計量部件將對第一類電器設備的能耗計量值通過所述第三通信部件發送給家庭服務器。優選地，所述家庭服務器還與具有能耗計量功能的第二類電器設備連接，則所述家庭服務器的第一微處理器通過所述第二通信部件還接收第二類電器設備發送的能耗計量值。優選地，所述管理終端為遠程管理終端，所述遠程管理終端通過無線或有線網絡與所述家庭服務器連接。進一步優選地，所述系統還包括家庭網關，所述遠程管理終端通過無線或有線網絡與家庭網關連接，所述家庭網關與所述家庭服務器連接。優選地，所述智能插座還包括第二微處理器和繼電器，則所述家庭服務器的第一微處理器分析第一類電器設備的歷史能耗數據，根據分析結果生成電器設備的能耗計劃，將該能耗計劃通過所述第二通信部件發送給智能插座；所述智能插座的第二微處理器通過所述第三通信部件接收能耗計劃，判斷計量部件的能耗計量值是否超出該能耗計劃，如果超過，則控制所述繼電器斷開以關閉第一類電器設備。進一步優選地，所述智能插座還包括蜂鳴器，該蜂鳴器在計量部件的計量能耗值超過能耗計劃時發出蜂鳴聲報警。 本實用新型實施例提供的家庭能耗管理系統包括管理終端、分別連接管理終端和智能插座的家庭服務器，智能插座包括多個，分別對應與第一類電器設備連接，管理終端將用戶指令發送到家庭服務器中后，由家庭服務器查詢能耗數據庫獲取能耗信息，能耗數據庫存儲有根據智能插座收集的第一類電器設備的能耗值，然后家庭服務器將該能耗信息返回給管理終端展現出來。與現有技術相比，本實用新型實施例可根據用戶需要，從存儲有通過智能插座收集的電器設備能耗計量值的能耗數據庫中，適時地獲取能耗數據，進而方便家庭用戶管理家庭能耗，有利于針對性地采取降低家庭整體能耗的措施。此外，通過本申請實施例不僅可獲得家庭用戶的整體能耗，還可獲得各個電器設備的能耗值，從而有利于針對各電器設備的特點采取措施實現節能降耗，進而實現家庭能耗的高效管理。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型的家庭能耗管理系統實施例的邏輯結構框圖；圖2為圖I所述實施例的工作流程圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。為使本申請的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本申請作進一步詳細的說明。參見圖1，該圖示出了本實用新型一個實施例的家庭能耗管理系統的邏輯結構組成。該實施例的家庭能耗管理系統100包括管理終端101、家庭服務器102和多個智能插座103，管理終端101與家庭服務器102連接，家庭服務器102分別與各個智能插座103連接，智能插座103與第一類電器設備連接，這里的第一類電器設備指普通家電，即不具有自主計量能耗功能的一般家用電器，該家庭能耗管理系統的各組成部分進一步包括管理終端101包括接收部件1011、顯示部件1012和第一通信部件1013，接收部件1011用于接收用戶指令，并將接收的用戶指令通過第一通信部件1013發送給家庭服務器102 ;顯示部件1012用于顯示通過第一通信部件1013接收的家庭服務器102返回的能耗信息。本實施例的管理終端可以是具有信息處理能力的計算機系統，比如PC系統、平板電腦等，管理終端的接收部件可以是鍵盤、鼠標等信息輸入設備，顯示部件可以是CRT、液晶顯示器等具有呈現信息功能的顯示裝置和設備。家庭服務器102包括第二通信部件1021、第一微處理器1022和能耗數據庫1023，第一微處理器1022通過第二通信部件1021接收管理終端101發送的用戶指令，并根據該用戶指令查詢能耗數據庫1023，將查詢結果返回給管理終端101 ;第一微處理器1022 通過第二通信部件1021接收智能插座103發送的能耗計量值，并將能耗計量值存儲到能耗數據庫1023。本實施例的家庭服務器可以是具有較強信息處理能力的計算機系統，家庭服務器的第一微處理器可根據家庭內電器設備的數量等情況選用，比如，選用TI公司的基于ARM核心的LM3S9000系列，能耗數據庫可采取多種具體的數據結構，比如可選用SQLServer，可有效地提高數據庫的查詢效率和靈活性。智能插座103包括第三通信部件1031和計量部件1032，計量部件1032將對第一類電器設備的能耗計量值通過第三通信部件1031發送給家庭服務器102。本實施例的智能插座與普通的插座不同，該插座具有計量部件，該計量部件在實際應用中可采用計量芯片實現，比如采用ATT7022B。值得注意的是上述實施例中的第一通信部件、第二通信部件以及第三通信部件可以采用有線方式實現通信，也可采用無線方式通信，本實用新型對此不做限定。參見圖2，該圖示出了本實施例的家庭能耗管理系統100的工作流程。該工作流程包括步驟S201 :智能插座的計量部件對第一類電器設備進行能耗計量，并將能耗計量值通過第三通信部件發送給家庭服務器；如前所述，第一類電器設備不具有自主能耗計量功能，本申請實施例通過智能插座的計量部件進行能耗計量。計量部件可實時地對第一類電器設備進行能耗計量，也可周期性地進行能耗計量工作。計量部件可在第一類電器設備加電啟動后隨即進行計量操作，也可在第一類電器設備啟動后，經過預設時間，再開始計量工作，之所以采取等待預設時間，其原因在于家電設備啟動時其能耗一般不穩定，會出現不同程度的波動，一方面不方便進行能量計量操作，另一方面即便進行計量操作，其計量能耗值也不能準確反應電器設備的正常能耗情況。但在通常情況下，為了完全掌握電器設備的能耗數據，一般選擇在電器設備啟動之時即可開始計量操作。步驟S202 :家庭服務器通過第二通信部件接收到智能插座發送的能量計量值后，第一微處理器將能耗計量值存儲到能耗數據庫；步驟S203 :管理終端的接收部件接收用戶指令，將該用戶指令通過第一通信部件發送給家庭服務器；[0032]家庭用戶可通過鍵盤、鼠標等在管理終端上輸入用戶指令，這里的用戶指令根據家庭用戶需要達到的目的不同而不同，比如，如果家庭用戶想概括地獲得某個時段內的整個家庭能耗情況，則管理終端的接收部件接收的用戶指令可僅僅是一個觸發，由該觸發去啟動后續獲取整個家庭能耗信息的步驟，整個家庭能耗信息即是能耗數據庫中存儲的全部信息，這種情況下的管理終端可以是一個遙控器，該遙控器具有顯示面板用于顯示家庭服務器返回的能耗信息；如果家庭用戶僅想了解某個電器設備的能耗情況，則管理終端的接收部件接收的用戶指令可包括一個電器設備的標識號，通過該標識號在能耗數據庫中查找相應的能耗數據。此外，用戶指令還可以帶有時段信息，即在家庭用戶想了解某個時段內家庭內的電器設備的能耗情況 時，采用這種類型的用戶指令。步驟S204 :家庭服務器通過第二通信部件接收用戶指令，第一微處理器根據該用戶指令查詢能耗數據庫，將查詢結果返回給管理終端；家庭服務器通過第二通信部件從管理終端接收到用戶指令后，第一微處理器根據該用戶指令查詢能耗數據庫，這里的查詢能耗數據庫的過程與用戶指令的情況有關，比如，用戶指令是一個觸發信號，則這里的查詢能耗數據庫就相當于讀取能耗數據庫中的所有能耗信息，還比如，用戶指令包含特定電器設備標識號，則查詢操作為根據該電器設備標識號從能耗數據庫中讀取相應的能耗信息，還比如，用戶指令包含特定時段，則在能耗數據庫中查詢符合該時段要求的能耗信息。從能耗數據庫中獲取查詢結果后將該結果通過第二通信部件返回給管理終端。步驟S205 :管理終端通過第一通信部件接收到家庭服務器返回的能耗信息后，顯示部件將該能耗信息顯示出來。管理終端的顯示部件在顯示能耗信息時可根據實際情況選擇多種顯示方式，比如可通過曲線圖、棒圖、表格等形式展現。本實施例提供的家庭能耗管理系統包括管理終端、分別連接管理終端和智能插座的家庭服務器，智能插座包括多個，分別對應與第一類電器設備連接，管理終端將用戶指令發送到家庭服務器中后，由家庭服務器查詢能耗數據庫獲取能耗信息，能耗數據庫存儲有根據智能插座收集的第一類電器設備的能耗值，然后家庭服務器將該能耗信息返回給管理終端展現出來。與現有技術相比，本實施例可根據用戶需要，從存儲有通過智能插座收集的電器設備能耗計量值的能耗數據庫中，適時地獲取能耗數據，進而方便家庭用戶管理家庭能耗，有利于針對性地采取降低家庭整體能耗的措施。上述系統中家庭服務器通過智能插座連接第一類電器設備，在實際生活中，除了這種第一類電器設備外，還包括第二類電器設備，第二類電器設備具有自主能耗計量功能，通常稱該類電器設備為信息家電。信息家電是將計算機技術和現代通信技術融入到傳統的家用電器(普通家電，第一類電器設備)中形成的智能家電。由于第二類電器設備具有能耗計量功能，因此，家庭服務器的第一微處理器還可通過第二通信部件接收第二類電器設備發送的能耗計量值，從而為家庭用戶提供對第二類電器設備的能耗管理服務。上述系統中的管理終端除可以是本地管理終端外，還可以是遠程管理終端。在管理終端為遠程管理終端的情況下，本實施例系統還可提供遠程服務。遠程管理終端通過有線或無線網絡與家庭服務器連接。處于外地的家庭用戶可通過登錄因特網，輸入用戶指令，將該指令通過網路傳輸到家庭服務器，由家庭服務器根據用戶指令讀取相應的能耗信息，然后將能耗信息返回給遠程管理終端，從而方便遠在外地的家庭用戶及時掌握家庭能耗情況。應用實踐中，在連接外部網絡后，為了安全考慮，通常還會設置家庭網關，遠程管理終端通過無線或有線網絡與家庭網關連接，家庭網關再連接家庭服務器。上述實施例中除可以實現能耗信息獲取外，還可通過分析能耗信息制定能耗計劃，然后合理安排電器設備使用，從而提高家庭能耗管理的水平。在該種情況下，智能插座還包括第二微處理器和繼電器，家庭服務器的第一微處理器分析第一類電器設備的歷史能耗數據，根據分析結果生成電器設備的能耗計劃，將該能耗計劃通過所述第二通信部件發送給智能插座；智能插座的第二微處理器通過所述第三通信部件接收能耗計劃，判斷計量部件的能耗計量值是否超出該能耗計劃，如果超過，則控制繼電器斷開以關閉第一類電器設備。繼電器是一種具有隔離功能的自動開關元件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系，其工作原理的實質是用小電流去控制大電流運作以實現電路接通或斷開的目的。在智能插座增加第二微處理器和繼電器基礎上，還可以增加蜂鳴器，該蜂鳴器在計量部件的計量能耗值超過能耗計劃時發出蜂鳴聲報警，從而提醒家庭用戶或者及時調整能耗計劃，或者以后減少該電器設備的使用等具體節能措施。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.一種家庭能耗管理系統，其特征在于，該系統包括管理終端、家庭服務器和多個智能插座，管理終端與家庭服務器連接，家庭服務器分別與各個智能插座連接，智能插座與第一類電器設備連接，其中 所述管理終端包括接收部件、顯示部件和第一通信部件，所述接收部件用于接收用戶指令，并將接收的用戶指令通過所述第一通信部件發送給家庭服務器；所述顯示部件用于顯示通過所述第一通信部件接收的家庭服務器返回的能耗信息； 所述家庭服務器包括第二通信部件、第一微處理器和能耗數據庫，所述第一微處理器通過所述第二通信部件接收管理終端發送的用戶指令，并根據該用戶指令查詢所述能耗數據庫，將查詢結果返回給管理終端；所述第一微處理器通過所述第二通信部件接收智能插座發送的能耗計量值，并將能耗計量值存儲到能耗數據庫； 所述智能插座包括計量部件和第三通信部件，所述計量部件將對第一類電器設備的能耗計量值通過所述第三通信部件發送給家庭服務器。
2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述家庭服務器還與具有能耗計量功能的第二類電器設備連接，則所述家庭服務器的第一微處理器通過所述第二通信部件還接收第二類電器設備發送的能耗計量值。
3.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述管理終端為遠程管理終端，所述遠程管理終端通過無線或有線網絡與所述家庭服務器連接。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述系統還包括家庭網關，所述遠程管理終端通過無線或有線網絡與家庭網關連接，所述家庭網關與所述家庭服務器連接。
5.根據權利要求I至4中任何一項所述的系統，其特征在于，所述智能插座還包括第二微處理器和繼電器，則 所述家庭服務器的第一微處理器分析第一類電器設備的歷史能耗數據，根據分析結果生成電器設備的能耗計劃，將該能耗計劃通過所述第二通信部件發送給智能插座； 所述智能插座的第二微處理器通過所述第三通信部件接收能耗計劃，判斷計量部件的能耗計量值是否超出該能耗計劃，如果超過，則控制所述繼電器斷開以關閉第一類電器設備。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述智能插座還包括蜂鳴器，該蜂鳴器在計量部件的計量能耗值超過能耗計劃時發出蜂鳴聲報警。
專利摘要本實用新型提供了一種家庭能耗管理系統。該系統包括管理終端、家庭服務器和多個智能插座，管理終端與家庭服務器連接，家庭服務器分別與各個智能插座連接，智能插座與第一類電器設備連接，其中管理終端包括接收部件、顯示部件和第一通信部件；家庭服務器包括第二通信部件、第一微處理器和能耗數據庫；智能插座包括計量部件和第三通信部件。本實用新型實施例的技術方案可適時地獲取能耗數據，進而方便家庭用戶管理家庭能耗，有利于針對性地采取降低家庭能耗的措施。
文檔編號H04L12/28GK202551081SQ201220217618
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者侍必勝, 呂智靈, 張凱, 王業平, 王鳳萍, 王進平, 王通, 王鋼, 金晉, 陳于揚, 陳志勇, 陳春 申請人:國電南瑞科技股份有限公司, 山西省電力公司太原供電分公司