用电预警监控系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种用电预警监控系统及方法，其中，该用电预警监控方法包括主控设备及监控装置通过电力线载波实现所述主控设备与所述监控装置的自组网；及所述主控设备通过所述监控装置对与所述监控装置连接的用电设备进行用电预警监控，该用电预警监控系统包括电力线载波、主控设备、至少一监控装置及至少一与所述监控装置连接的用电设备。本发明通过电力线载波实现了主控设备与监控装置的自组网，并实现了主控设备通过监控装置对用电设备进行用电预警监控，不仅成本低，而且易于布置及维护。
【专利说明】用电预警监控系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力线载波通信领域，尤其涉及一种用电预警监控系统及方法。
【背景技术】
[0002]在现代社会生活中，电能已经是人类生产生活所必须的能源。各种用于生产制造或者家庭生活的用电设备的出现，给人类带来了极大的方便。但是，与此同时也带来了极大的安全隐患。例如，触电可能造成人身伤亡，设备漏电产生的电火花可能酿成火灾、爆炸。如何解决用电设备及其线路可能出现的安全隐患，已成为一个重要的研究课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用电预警监控系统及方法，用于解决现有技术中存在的问题与不足。
[0004]为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为:
本发明的一种用电预警监控方法，其包括:主控设备及监控装置通过电力线载波实现所述主控设备与所述监控装置的自组网；及所述主控设备通过所述监控装置对与所述监控装置连接的用电设备进行用电预警监控。
[0005]进一步地，所述用电预警监控括:所述主控设备发送一相应的控制指令至所述监控装置，其中，所述控制指令包括采集指令、参数设置指令、第一断开指令及第一接通指令；及所述监控装置根据所述控制指令完成对所述用电设备的用电预警监控。
[0006]进一步地，所述用电预警监控包括:所述监控装置周期地从所述用电设备上采集该用电设备的电能质量信息及用电状态信息；所述监控装置根据所述电能质量信息计算电能数据，并根据所述电能数据产生第二断开指令或一预警事件记录，以完成对所述用电设备的断电操作或预警操作；及所述主控设备定时发送所述采集指令至所述监控装置，以采集所述监控装置中保存的所述电能数据、事件记录及所述用电状态信息，其中，事件记录包括所述预警事件记录。
[0007]进一步地，所述用电预警监控包括:所述主控设备发送所述参数设置指令至所述监控装置；所述监控装置根据所述参数设置指令判断是否开启红外感应功能；及当所述监控装置的红外感应功能开启时，所述监控装置感应环境中是否存在热源以产生第三断开指令或第二接通指令，以完成对所述用电设备的断电操作或通电操作。
[0008]进一步地，所述用电预警监控包括:当所述用电设备的当前用电状态不正确时，所述主控设备发送所述第一断开指令或所述第一接通指令至所述监控装置；及所述监控装置根据所述第一断开指令或所述第一接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作。
[0009]本发明的一种用电预警监控系统，其包括主控设备、至少一监控装置及至少一与所述监控装置连接的用电设备，所述主控设备及所述监控装置通过一电力线载波实现所述主控设备与所述监控装置的自组网，以及所述主控设备通过所述监控装置对所述用电设备进行用电预警监控。
[0010]进一步地，所述主控设备包括一控制模块及一第一载波通信模块，所述控制模块用于发送一相应的控制指令至第一载波通信模块，其中，所述控制指令包括采集指令、参数设置指令、第一断开指令及第一接通指令；及所述第一载波通信模块用于实现与所述监控装置的自组网，并将所述控制指令发送至所述监控装置。
[0011]进一步地，所述监控装置包括:采样计量模块，用于周期地从所述用电设备上采集该用电设备的电能质量信息及用电状态信息；分析控制模块，用于根据所述电能质量信息计算电能数据，并根据所述电能数据产生第二断开指令或一预警事件记录；操作执行模块，用于根据所述主控设备发送的所述第一断开指令或所述第一接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作，或者根据所述监控装置产生的所述第二断开指令或所述预警事件记录或一第三断开指令或一第二接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作或预警操作，以及产生一相应的事件记录，其中，事件记录包括所述预警事件记录；及第二载波通信模块，用于实现与所述主控设备的自组网，并将所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态信息发送至所述主控设备。
[0012]进一步地，所述主控设备还包括:上行通信模块，用于与一终端通信，使用户能够通过所述终端控制所述主控设备是否发送所述控制指令；存储模块，用于存储所述监控装置发送的所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态信息；及信息推送模块，用于将所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态信息推送至所述上行通信模块，以供用户查看。
[0013]进一步地，所述监控装置还包括一红外感应模块，用于根据所述参数设置指令判断是否开启所述监控装置的红外感应功能，并感应环境中是否存在热源以产生所述第三断开指令或所述第二接通指令，并发送至所述操作执行模块。
[0014]与现有技术相比，本发明的一种用电预警监控系统及方法，具有以下有益效果:本发明通过电力线载波实现了主控设备与监控装置的自组网，并实现了主控设备通过监控装置对用电设备进行用电预警监控，不仅成本低，而且易于布置及维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的用电预警监控系统的结构框图。
[0016]图2为本发明一实施例的用电预警监控方法的流程图。
[0017]图3为本发明另一实施例的用电预警监控方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
[0019]请参阅图1，本发明提供的一种用电预警监控系统100包括主控设备10、至少一监控装置20及至少一与监控装置20连接的用电设备30。其中，主控设备10及监控装置20通过电力线载波实现主控设备10与监控装置20的自组网，以及主控设备10通过监控装置20对用电设备30进行用电预警监控。在一实施例中，监控装置20设置在电力线节点上，在其他实施例中，监控装置20也可设置在主控设备10或用电设备30内，本发明并不以此为限。
[0020]该用电预警监控系统100还包括一供用户使用的终端40，用于与主控设备10通信，使用户能够通过终端40控制主控设备10是否发送控制指令，控制指令可以包括采集指令、参数设置指令、断开指令及接通指令。其中，若在局域网内，终端40则可以通过有线RJ45接口或无线WIFI与主控设备10实现连接。当主控设备10安装完毕并上电后，通过在其内部集成例如自动域名解析软件，使用户可以通过参数设置指令进行主控设备的相关参数的设置，例如域名参数、登陆用户名、密码等等，通过上述参数用户可以很方便地使用IP地址或域名访问该主控设备10。终端可以是计算机、平板电脑、手机等手持设备，本发明并不以此为限。
[0021]具体地，主控设备10包括一控制模块12及一第一载波通信模块14，控制模块12用于发送一相应的控制指令至第一载波通信模块14 ;及第一载波通信模块14用于实现与监控装置20的自组网，并将控制指令发送至监控装置20。其中，控制指令可以包括采集指令、参数设置指令、断开指令及接通指令。在一实施例中，若控制模块12通过第一载波通信模块14定时发送采集指令至监控装置20，以采集监控装置20中保存的电能数据、事件记录及用电状态信息；若控制模块12通过第一载波通信模块14发送参数设置指令至监控装置20，当监控装置20根据该参数设置指令判断需要开启红外感应功能时，则监控装置20开启其自身的红外感应功能，以感应环境中是否存在热源；当监控装置20根据该参数设置指令判断需要进行参数设置时，则监控装置20进行其自身的相关参数的设置，例如断电参数、预警参数等等，即在本实施例中，控制指令包括采集指令和/或参数设置指令。
[0022]进一步地，主控设备10还可以包括上行通信模块11、存储模块15及信息推送模块13，上行通信模块11用于与终端40通信，使用户能够通过终端40控制主控设备10是否发送控制指令；存储模块15用于存储监控装置20发送的电能数据、事件记录及用电状态信息；及信息推送模块13用于将电能数据、事件记录及用电状态信息推送至上行通信模块11，以供用户查看。其中，上行通信模块11中可以设置有一主控设备集成页面，该主控设备集成页面中包含有由信息推送模块13推送的电能数据、事件记录及用电状态信息，用户通过终端40可以访问该主控设备集成页面，从而方便地对用电设备30进行查看。
[0023]在一实施例中，用户根据参数设置指令或实际情况可以在主控设备集成页面上设置主控设备10及监控装置20的相关参数，例如定时参数、采集周期参数、断电参数、预警参数、预设时长等等，还可以查看与监控装置20连接的用电设备30的电能数据、事件记录及用电状态信息，甚至可以修改主控设备10及监控装置20的设备名称。
[0024]在另一实施例中，若用户通过主控设备集成页面查看到某一用电设备30的当前用电状态应为断开(或接通)而仍显示为接通(或断开)即该用电设备30的当前用电状态不正确时，则可以通过该主控设备集成页面控制主控设备10的控制模块12通过第一载波通信模块14发送一断开指令(或接通指令)至监控装置20，以断开(或接通)用电设备30的电源。即在本实施例中，控制指令包括断开指令和/或接通指令。
[0025]监控装置20包括采样计量模块21、分析控制模块22、操作执行模块23及第二载波通信模块24，采样计量模块21用于根据采集周期参数周期地从用电设备30上采集该用电设备30的电能质量信息及用电状态信息；分析控制模块22用于根据电能质量信息计算电能数据，并将电能数据分别与断电参数、预警参数比较，从而产生一断开指令或一预警事件记录；操作执行模块23用于根据断开指令或接通指令或预警事件记录完成对用电设备30的断电操作或通电操作，以及产生一相应的事件记录；及第二载波通信模块24用于实现与主控设备10的自组网，并将电能数据、事件记录及用电状态信息发送至主控设备10。值得一提的是，上述发送信息可以是由监控装置20主动发送至主控设备10，也可以是由主控设备10根据采集指令定时地至监控装置20上采集，本发明并不以此为限。其中，控制指令可以包括采集指令、参数设置指令、断开指令及接通指令。用电状态信息包括断开用电状态信息、接通用电状态信息及告警状态信息。电能质量信息包括用电设备30和/或电力线上的电流及电压。事件记录包括异常断开事件记录及预警事件记录。
[0026]进一步地，分析控制模块22根据采样计量模块21采集的电能质量信息即电流及电压计算出对应的功率即电能数据，并将该电能数据与预警参数以及断电参数比较，若预设时长内即连续一段时间内电能数据不小于预警参数且不大于断电参数，则产生一预警事件记录，操作执行模块23根据该预警事件记录对用电设备30进行预警，同时，第二载波通信模块24将该预警事件记录及电能数据发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该预警事件记录及电能数据推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看；若电能数据大于断电参数，则产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，并产生一异常断开事件记录，同时，第二载波通信模块24将该异常断开事件记录及电能数据发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该异常断开事件记录及电能数据推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看。
[0027]进一步地，监控装置20还可以包括一红外感应模块25，用于根据参数设置指令判断是否开启监控装置20的红外感应功能，并感应环境中是否存在热源以产生相应的操作指令即断开指令或接通指令，并发送至操作执行模块23。若感应到热源，例如有使用者接近用电设备30，则操作执行模块23根据红外感应模块25产生的接通指令接通用电设备30的电源，分析控制模块22将电能数据与断电参数比较，若电能数据不大于断电参数，则维持当前用电状态；若电能数据大于断电参数，则分析控制模块22产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，并产生一异常断开事件记录，同时，第二载波通信模块24将该异常断开事件记录发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该异常断开事件记录推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看。若预设时长内即连续一段时间内未感应到热源，例如使用者已经离开用电设备30，则分析控制模块22自动产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，从而实现“人走灯灭”的功能。
[0028]请参阅图2，并结合图1，本发明一实施例的一种用电预警监控方法包括以下步骤:
步骤101，主控设备10及监控装置20通过电力线载波实现主控设备10与监控装置20的自组网。
[0029]步骤102，主控设备10通过监控装置20对与监控装置20连接的用电设备30进行用电预警监控。
[0030]请参阅图3，并结合图1-2，本发明另一实施例的一种用电预警监控方法中，自组网流程即步骤101包括以下步骤:
步骤201，主控设备10的第一载波通信模块14发送一组网报文至电力线载波。
[0031]步骤202，监控装置20的第二载波通信模块24监听到电力线载波上的组网报文，并发送一入网请求报文至主控设备10的第一载波通信模块14。
[0032]步骤203，主控设备10的第一载波通信模块14接收到入网请求报文，并发送一入网确认报文至监控装置20的第二载波通信模块24，监控装置20入网成功。
[0033]待上述步骤完成，即主控设备10与监控装置20的自组网完成，用电预警监控流程即步骤102包括以下步骤:
步骤204，主控设备10的控制模块12通过第一载波通信模块14发送一相应的控制指令至监控装置20。
[0034]进一步地，主控设备10的上行通信模块11中可以设置有一主控设备集成页面，用户通过终端40可以访问该主控设备集成页面以控制主控设备10是否发送控制指令。在本实施例中，控制指令包括采集指令、参数设置指令、断开指令及接通指令。当然，控制指令也可以不由用户控制是否进行发送，例如，采集指令可以由主控设备上电后自动定时的发送，本发明并不以此为限。
[0035]用户根据参数设置指令或实际情况可以在主控设备集成页面上设置主控设备10及监控装置20的相关参数，例如定时参数、采集周期参数、断电参数、预警参数、预设时长等等，还可以查看与监控装置20连接的用电设备30的电能数据、事件记录及用电状态信息，甚至可以修改主控设备10及监控装置20的设备名称。
[0036]若控制模块12通过第一载波通信模块14定时发送采集指令至监控装置20，以采集监控装置20中保存的电能数据、事件记录及用电状态信息。
[0037]若控制模块12通过第一载波通信模块14发送参数设置指令至监控装置20，当监控装置20根据该参数设置指令判断需要开启红外感应功能时，则监控装置20开启其自身的红外感应功能，以感应环境中是否存在热源；当监控装置20根据该参数设置指令判断需要进行参数设置时，则监控装置20进行其自身的相关参数的设置，例如断电参数、预警参激坐坐
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[0038]若用户通过主控设备集成页面查看到某一用电设备30的当前用电状态应为断开(或接通)而仍显示为接通(或断开)即该用电设备30的当前用电状态不正确时，则可以通过该主控设备集成页面控制主控设备10的控制模块12通过第一载波通信模块14发送一断开指令(或接通指令)至监控装置20，以断开(或接通)用电设备30的电源。
[0039]步骤205，监控装置20根据接收到的控制指令完成对与其连接的用电设备30的用电预警监控。
[0040]进一步地，监控装置20的第二载波通信模块24所接收到的控制指令包括采集指令、参数设置指令、断开指令及接通指令。其中，用电状态信息包括断开用电状态信息、接通用电状态信息及告警用电状态信息。电能质量信息包括用电设备30和/或电力线上的电流及电压。事件记录包括异常断开事件记录及预警事件记录。
[0041]监控装置20的采样计量模块21根据采集周期参数周期地从用电设备30上采集该用电设备30的电能质量信息及用电状态信息，监控装置20的分析控制模块22根据采样计量模块21采集的电能质量信息即电流及电压计算出对应的功率即电能数据，并将电能数据与预警参数以及断电参数比较，若预设时长内即连续一段时间内电能数据不小于预警参数且不大于断电参数，则产生一预警事件记录，操作执行模块23根据该预警事件记录对用电设备30进行预警，同时，第二载波通信模块24将该预警事件记录及电能数据发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该预警事件记录及电能数据推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看；若电能数据大于断电参数，则产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，并产生一异常断开事件记录，同时，第二载波通信模块24将该异常断开事件记录及电能数据发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该异常断开事件记录及电能数据推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看。
[0042]若监控装置20根据接收到的参数设置指令判断是否开启其自身的红外感应功能，以感应环境中是否存在热源。若感应到热源，例如有使用者接近用电设备30，则操作执行模块23根据红外感应模块25产生的接通指令接通用电设备30的电源，分析控制模块22将电能数据与断电参数比较，若电能数据不大于断电参数，则维持当前用电状态；若电能数据大于断电参数，则分析控制模块22产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，并产生一异常断开事件记录，同时，第二载波通信模块24将该异常断开事件记录发送至主控设备10的存储模块15进行存储，信息推送模块13将该异常断开事件记录推送至上行通信模块11中的主控设备集成页面上供用户查看。若预设时长内即连续一段时间内未感应到热源，例如使用者已经离开用电设备30，则分析控制模块22自动产生一断开指令，操作执行模块23根据该断开指令断开用电设备30的电源，从而实现“人走灯灭”的功能。
[0043]若监控装置20的第二载波通信模块24接收到断开指令(或接通指令)，将其直接发送至操作执行模块23，操作执行模块23根据该断开指令(或接通指令)断开(或接通)用电设备30的电源。
[0044]综上所述，本发明的用电预警监控系统通过电力载波线使得主控设备与监控装置之间可以自组完成组网，减少了人工操作的机会，降低了布局布线对网络的要求；通过在监控装置中设置红外感应模块，使得监控装置在有人的环境中可以自动接通用电设备的电源，在无人的环境中可以自动断开用电设备的电源，实现“人走灯灭”的功能，以减少用电隐患；通过在主控设备的上行通信模块中设置主控设备集成页面，使得用户可以通过终端访问该主控设备集成页面以控制主控设备，操作简单方便；通过在主控设备内部集成例如自动域名解析软件，使得用户可以很方便地通过IP地址或域名连接至主控设备，减少了服务器的部署，降低了成本，从而达到节能环保的目的。
[0045]上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用电预警监控方法，其特征在于，包括: 主控设备及监控装置通过电力线载波实现所述主控设备与所述监控装置的自组网；及 所述主控设备通过所述监控装置对与所述监控装置连接的用电设备进行用电预警监控。
2.如权利要求1所述的用电预警监控方法，其特征在于，所述用电预警监控括: 所述主控设备发送一相应的控制指令至所述监控装置，其中，所述控制指令包括采集指令、参数设置指令、第一断开指令及第一接通指令；及 所述监控装置根据所述控制指令完成对所述用电设备的用电预警监控。
3.如权利要求2所述的用电预警监控方法，其特征在于，所述用电预警监控包括: 所述监控装置周期地从所述用电设备上采集该用电设备的电能质量信息及用电状态信息； 所述监控装置根据所述电能质量信息计算电能数据，并根据所述电能数据产生第二断开指令或一预警事件记录，以完成对所述用电设备的断电操作或预警操作；及 所述主控设备定时发送所述采集指令至所述监控装置，以采集所述监控装置中保存的所述电能数据、事件记录及所述用电状态信息，其中，事件记录包括所述预警事件记录。
4.如权利要求2所述的用电预警监控方法，其特征在于，所述用电预警监控包括: 所述主控设备发送所述参数设置指令至所述监控装置； 所述监控装置根据所述参数设置指令判断是否开启红外感应功能；及当所述监控装置的红外感应功能开启时，所述监控装置感应环境中是否存在热源以产生第三断开指令或第二接通指令，以完成对所述用电设备的断电操作或通电操作。
5.如权利要求2所述的用电预警监控方法，其特征在于，所述用电预警监控包括: 当所述用电设备的当前用电状态不正确时，所述主控设备发送所述第一断开指令或所述第一接通指令至所述监控装置；及 所述监控装置根据所述第一断开指令或所述第一接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作。
6.一种用电预警监控系统，其特征在于，包括主控设备、至少一监控装置及至少一与所述监控装置连接的用电设备，所述主控设备及所述监控装置通过一电力线载波实现所述主控设备与所述监控装置的自组网，以及所述主控设备通过所述监控装置对所述用电设备进行用电预警监控。
7.如权利要求6所述的用电预警监控系统，其特征在于，所述主控设备包括一控制模块及一第一载波通信模块，所述控制模块用于发送一相应的控制指令至第一载波通信模块，其中，所述控制指令包括采集指令、参数设置指令、第一断开指令及第一接通指令；及所述第一载波通信模块用于实现与所述监控装置的自组网，并将所述控制指令发送至所述监控装置。
8.如权利要求7所述的用电预警监控系统，其特征在于，所述监控装置包括: 采样计量模块，用于周期地从所述用电设备上采集该用电设备的电能质量信息及用电状态信息； 分析控制模块，用于根据所述电能质量信息计算电能数据，并根据所述电能数据产生第二断开指令或一预警事件记录； 操作执行模块，用于根据所述主控设备发送的所述第一断开指令或所述第一接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作，或者根据所述监控装置产生的所述第二断开指令或所述预警事件记录或一第三断开指令或一第二接通指令完成对所述用电设备的断电操作或通电操作或预警操作，以及产生一相应的事件记录，其中，事件记录包括所述预警事件记录；及 第二载波通信模块，用于实现与所述主控设备的自组网，并将所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态信息发送至所述主控设备。
9.如权利要求8所述的用电预警监控系统，其特征在于，所述主控设备还包括: 上行通信模块，用于与一终端通信，使用户能够通过所述终端控制所述主控设备是否发送所述控制指令； 存储模块，用于存储所述监控装置发送的所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态/[目息;及 信息推送模块，用于将所述电能数据、所述事件记录及所述用电状态信息推送至所述上行通信模块，以供用户查看。
10.如权利要求8所述的用电预警监控系统，其特征在于，所述监控装置还包括一红外感应模块，用于根据所述参数设置指令判断是否开启所述监控装置的红外感应功能，并感应环境中是否存在热源以产生所述第三断开指令或所述第二接通指令，并发送至所述操作执行模块。
【文档编号】G01R31/00GK104299397SQ201410531328
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】李鑫, 朱奎, 左海浪 申请人:深圳市金正方科技股份有限公司