[发明专利]家庭用电智能化集中控制方法及控制系统和控制器

说明书

技术领域

本发明属于单片机应用技术和电能计量领域，涉及家庭用电智能化集中控制的方法及实现家庭用电智能控制的控制系统，本发明的推广应用，有利于节约能源，提高用户用电的科学性和安全性。

背景技术

从闸刀开关加保险丝到自动空气断路器全面推广应用，是家庭用电控制的一大进步。随着人民生活水平的不断提高，家用电器种类迅速增加，家庭用电量也随之快速攀升。在倡导节能和精确控制的今天，智能化是家庭用电控制的必然追求。

多数家用电器待机时内部仍有部分线路在工作，待机耗电可能浪费掉电器用电的10％以上。电热水器等的大功率电器使用在城市家庭中已十分普遍，错峰用电对减小电网负荷、节约家庭用电开支非常有利；预约控制对改变长时间保温耗电有特殊意义。要求不同时期的全部电器都配备智能控制装置是不现实的，在家庭供电集中布线普遍推行的今天，设计智能化的家庭用电控制系统，不仅可以弥补各个电器在预约控制、精确控制、计划用电方面的不足，还可明显提升家庭节能用电控制水平，给人们带来更多的方便和更安全的保护。

我国目前主流的家庭用电智能终端产品主要包括家庭安全防范和报警功能、短信息接收功能、简单的开关(遥控)控制功能、脉冲表具自动读取功能，个别产品还集成了网络集线器(HUB)、楼宇对讲系统等。家庭用电管理主要包括电能计量和用电控制。以往电能计量功能主要由电能表实现，其功能单一，不具备控制功能；用电控制器一般仅仅实现了分时用电、限额(功率)用电及断路器功能，智能化程度不高；用户户内家用电器的控制只是针对特定对象的单一性控制，过于分散，不利于用户对户内用电的合理调度和管理。

因此，提出一种家庭用电智能控制方法及其控制系统，对于室内用电精细化控制、智能化检测、合理计划用电等，实现节约用电、计划用电、安全用电，推进室内用电控制低压电器的更新换代，具有明显实用价值和现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有家庭用电管理分散、功能单一、控制智能化水平较低等问题，提供了一种家庭用电智能化集中控制方法，以有效提高家庭用电控制智能化水平。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种家庭用电智能化集中控制方法，通过在各用电线路中分别设置检测并向控制单元输出用电线路状态信息的检测单元和根据控制单元指令控制用电线路通断的执行单元，进而实现控制单元根据用电线路状态信息，结合控制单元默认设置及用户预设用电规划，对各用电通道进行智能化控制。

在上述方法中，所述控制单元根据默认设置及用户设置在设定条件达成时通过执行单元控制用电线路接通或断开，或者发出提示或进行报警。所述设定条件包括用电状态信息数值达到或超过设定临界值。上述控制方法的具体步骤如下：

(a)所述检测单元检测所在用电线路的电流信息，生成反应该电流信息的电流状态信号，并传送至控制单元相对应的电流检测端口；

(b)所述控制单元巡回采样各路电流检测端口，并对采样获得的信号进行处理和分析判断，然后根据判断结果，在控制条件达成时，向执行单元输出接通或断开执行单元所在用电线路的指令，或者通过显示设备或声光报警模块发出提示或进行报警；

(c)所述执行单元接收控制单元指令后，执行接通或断开所在用电线路的操作；

上述步骤(b)包括如下子步骤：

(b-1)采样电流检测端口，获得反应该端口对应用电线路电流信息的电流状态信号；

(b-2)对(b-1)采样获得的电流状态信号进行增益和模数转换处理后，获得数字信号。

(b-3)依据(b-2)获得的数字信号，计算得出用电线路工作电流有效值，对应得出对应线路实际工作电流；

(b-4)将(b-3)获得的工作电流有效值与该用电线路的各控制条件达成的参考值进行对比，进而获得判断结果；

(b-5)当某控制条件达成时，执行相应的控制操作。

作为改进，本发明的家庭用电智能化集中控制方法还包括如下步骤：

(d)将步骤(b)的处理结果数据和判断结果数据附上该用电线路的标识参数存储到存储器；

(e)所述控制单元巡回采样输入设备接口，根据用户触发事件，向显示设备输出相应的文字或图形化提示信息或用户请求的数据信息，存储用户输入的信息，或者根据用户输入的信息更新相应的用于判断的控制条件是否达成的参考值。

本发明的另一个目的是提供一种实现上述控制方法的家庭用电智能控制系统，实现该目的所采用的技术方案是：

一种家庭用电智能控制系统，其特征在于，包括：