本發(fā)明屬于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于互聯(lián)網(wǎng)的電器監(jiān)控裝置及方法。

背景技術(shù)：

各種電器使用一定年限后，勢(shì)必出現(xiàn)元件與線路的老化，能耗增加，性能下降，故障頻繁發(fā)生，不僅會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者財(cái)產(chǎn)損失，甚至危及生命。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超齡電器的耗電量要超過(guò)原來(lái)耗電量的40％；電氣火災(zāi)事故很大一部分是電器嚴(yán)重老化、超期服役等原因造成的?！都矣秒娖靼踩褂媚晗藜?xì)則》由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)審批出臺(tái)，對(duì)彩電、冰箱等家用電器的使用壽命進(jìn)行了明確規(guī)定。該細(xì)則只能限制使用年限，但是電器的老化程度不僅與使用年限有關(guān)，還與使用頻率、使用環(huán)境等因素有關(guān)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)，電器聯(lián)網(wǎng)已成趨勢(shì)，通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，廠家可以提供更安全的產(chǎn)品，更貼心的服務(wù)，帶給用戶更好的享受。

如專利申請(qǐng)201310021901.4公開(kāi)了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)和控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中基于互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間延遲高、管理效率低的問(wèn)題。該基于互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)包括無(wú)線控制終端、無(wú)線路由器以及設(shè)有通信模塊的電器設(shè)備，當(dāng)所述無(wú)線控制終端與所述電器設(shè)備處于同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)時(shí)，所述無(wú)線控制終端經(jīng)由所述無(wú)線路由器對(duì)所述電器設(shè)備進(jìn)行局域網(wǎng)內(nèi)的訪問(wèn)、控制或管理，當(dāng)所述無(wú)線控制終端與所述電器設(shè)備不在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)時(shí)，所述無(wú)線控制終端通過(guò)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)所述電器設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)、控制或管理。該方法雖然能夠?qū)译娺M(jìn)行控制和管理，但是這些控制和管理僅僅是日常的操作，并不能監(jiān)控到家電的老化狀態(tài)，對(duì)家電設(shè)備的安全起不到監(jiān)控作用。

目前市場(chǎng)上的電器，只在出廠時(shí)模擬真實(shí)使用環(huán)境，在測(cè)試房做一定時(shí)間的老化測(cè)試，該老化測(cè)試只能測(cè)試產(chǎn)品是否可以正常工作，不能在用戶使用的整個(gè)過(guò)程中持續(xù)檢測(cè)電器的老化程度并做出提醒，存在著嚴(yán)重的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，因此本發(fā)明的首要目地是提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)的電器老化度持續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，該檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法通過(guò)電器與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，持續(xù)檢測(cè)電器的老化程度并做出提醒，提高人們的安全防護(hù)水平，從而減少社會(huì)資源的浪費(fèi)，減少或避免災(zāi)難的發(fā)生。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于互聯(lián)網(wǎng)的電器老化度持續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有：

時(shí)鐘定時(shí)單元，產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)間與定時(shí)信號(hào)，并可以完成電器的定時(shí)操作；

電能采集單元，采集電器的用電信息，把電壓、電流、功率和功率因數(shù)輸出到分析處理單元；

故障采集單元，檢測(cè)電器的故障并把故障信息發(fā)送到分析處理單元；

分析處理單元，處理接收到的數(shù)據(jù)并保存電器運(yùn)行時(shí)間、電器用電信息、電器故障信息到存儲(chǔ)單元；

存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)電器的各種信息及數(shù)據(jù)。

所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括有無(wú)線通信單元，所述無(wú)線通信單元與分析處理單元進(jìn)行通訊，在分析處理單元的控制下將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

故障發(fā)生時(shí)分析處理單元可以通過(guò)對(duì)電器信息的采集、處理做出判斷，發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況，并通過(guò)無(wú)線通信單元發(fā)送報(bào)警信息到服務(wù)器，服務(wù)器推送報(bào)警信息到用戶或安排維修人員上門服務(wù)。通過(guò)該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電器老化度持續(xù)檢測(cè)與提醒。

所述分析處理單元，可以采用51單片機(jī)，也可以使用ARM或者Cotex-M系列控制器。

所述存儲(chǔ)單元可以使用flash或者EEPROM。

一種基于互聯(lián)網(wǎng)的電器老化度持續(xù)檢測(cè)方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

101.電器上電，檢測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)；

102.初始化故障采集單元，故障采集單元采集電器的故障數(shù)據(jù)；所述步驟中，還可以進(jìn)一步包括采集電器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括但不限于溫度、功耗、電流、電壓；

103.時(shí)鐘定時(shí)單元產(chǎn)生周期性的定時(shí)信號(hào)，并發(fā)送觸發(fā)信號(hào)到分析處理單元；

104.分析處理單元接收到定時(shí)信號(hào)之后，保存電器的數(shù)據(jù)，例如運(yùn)行信息、運(yùn)行時(shí)間和電能消耗到存儲(chǔ)單元；

105.進(jìn)行老化度判斷并處理。

所述步驟中，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，保存故障信息到存儲(chǔ)單元，然后計(jì)算老化度并處理。

進(jìn)一步包括有106步驟：定時(shí)統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行信息、故障信息，記錄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元并發(fā)送到服務(wù)器。

其中，老化度的判斷流程為：

201.從存儲(chǔ)單元中讀取電器的運(yùn)行信息歷史，和故障信息歷史；

202.根據(jù)實(shí)際運(yùn)行值和預(yù)設(shè)值的對(duì)比結(jié)果決定是否使用老化度模型進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)模型公式計(jì)算出電器的老化度；

203.當(dāng)設(shè)備的老化程度大于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)認(rèn)為電器已近嚴(yán)重老化，進(jìn)行告警并通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送通知到服務(wù)器。

進(jìn)一步包括有步驟204.服務(wù)器推送電器的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到用戶終端，對(duì)用戶進(jìn)行提示或警示。例如當(dāng)前能耗與額定能耗的對(duì)比，故障發(fā)生的次數(shù)與頻率，并告訴用戶，此超齡電器存在的問(wèn)題，以及潛藏的危險(xiǎn)。

所述老化度模型為：

a＝δ*(t/T)*(f/F)²*(n/N)*(p/P),

其中δ為老化常數(shù)，t是電器的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，T為廠家預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間；f為電器的最近三個(gè)月的故障頻率，F(xiàn)為廠家預(yù)設(shè)的電器老化后故障頻率；n為電器故障總數(shù)，N為廠家預(yù)設(shè)的電器故障總數(shù)；p為電器一定時(shí)期內(nèi)電能消耗的平均功率，P為廠家預(yù)設(shè)電器老化時(shí)電能消耗的平均功率。

本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的老化度檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，通過(guò)電器與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，能夠及時(shí)、持續(xù)檢測(cè)電器的老化程度并做出提醒，提高人們的安全防護(hù)水平，從而減少社會(huì)資源的浪費(fèi)，減少或避免災(zāi)難的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明所實(shí)施的老化檢測(cè)控制流程圖。

圖3是本發(fā)明所實(shí)施的老化度判斷流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1是該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖。該系統(tǒng)包括以下部分：時(shí)鐘定時(shí)單元產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)間與定時(shí)信號(hào)，并可以完成電器的定時(shí)操作；電能采集單元采集電器的用電信息，把電壓、電流、功率和功率因數(shù)等數(shù)據(jù)輸出到分析處理單元；故障采集單元檢測(cè)電器的故障并把故障信息發(fā)送到分析處理單元；分析處理單元(或者稱為分析處理器)處理接收到的數(shù)據(jù)并保存電器運(yùn)行時(shí)間、電器用電信息、電器故障信息到存儲(chǔ)單元；有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)會(huì)調(diào)用無(wú)線通信單元發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器。

故障發(fā)生時(shí)分析處理器可以控制電器做出應(yīng)急措施，并通過(guò)無(wú)線通信單元發(fā)送報(bào)警信息到服務(wù)器，服務(wù)器推送報(bào)警信息到用戶或安排維修人員上門服務(wù)。與此同時(shí)，處理單元還會(huì)結(jié)合電器的運(yùn)行時(shí)間、故障歷史信息、故障頻率、耗電信息和預(yù)設(shè)的電器老化度模型計(jì)算電器的老化度，如果電器的處理單元能力有限，計(jì)算老化度的工作可以由服務(wù)器來(lái)做，當(dāng)老化度大于廠家預(yù)設(shè)值時(shí)，服務(wù)器向用戶推送信息，并告訴用戶高齡電器存在的問(wèn)題和潛藏的隱患，同時(shí)廠家可以推送電器回收或以舊換新的服務(wù)到用戶。通過(guò)該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電器老化度持續(xù)檢測(cè)與提醒。

圖1系統(tǒng)框圖中分析處理單元可以使用簡(jiǎn)單的MCU，例如51或者STM8，若使用簡(jiǎn)單的MCU，則復(fù)雜的老化度計(jì)算需要在服務(wù)器端運(yùn)行，優(yōu)點(diǎn)是終端廉價(jià)，服務(wù)器可以處理復(fù)雜的算法，缺點(diǎn)是用戶使用過(guò)程中發(fā)生斷網(wǎng)時(shí)，會(huì)遺漏數(shù)據(jù)；若分析處理單元使用ARM或者Cotex-M系列控制器，則老化度分析可以在電器端和服務(wù)器端同時(shí)進(jìn)行，優(yōu)點(diǎn)：雙重分析，更加精確，缺點(diǎn)是終端成本會(huì)比較高。

圖1系統(tǒng)框圖中存儲(chǔ)單元可以使用flash或者EEPROM。Flash的優(yōu)點(diǎn)在于相同存儲(chǔ)容量時(shí)flash要比EEPROM成本低，存儲(chǔ)量可以做的很大，并且讀寫速度比較高；EEPROM的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，直接進(jìn)行字節(jié)操作，并且穩(wěn)定性要比f(wàn)lash高。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中需要根據(jù)電器的預(yù)設(shè)年限、擦寫次數(shù)、存儲(chǔ)空間大小和成本等綜合考慮后決定。

圖1系統(tǒng)框圖中無(wú)線單元可以使用Soc Wifi方案或其他無(wú)線技術(shù)。Soc Wifi方案優(yōu)點(diǎn)在于有一定的處理能力，當(dāng)電器控制不復(fù)雜時(shí)，可以直接取代MCU，在無(wú)線通信單元實(shí)現(xiàn)所有分析控制操作，減小產(chǎn)品體積與成本。

具體檢測(cè)方法如圖2所示。

S101.電器每次上電之后初始化故障采集單元，并通過(guò)無(wú)線通信單元發(fā)送時(shí)間請(qǐng)求到服務(wù)器，服務(wù)器收到請(qǐng)求之后反饋具體時(shí)間到電器設(shè)備，故障采集單元采集電器的故障數(shù)據(jù)。

S102.時(shí)鐘定時(shí)器工作后，產(chǎn)生周期性的定時(shí)信號(hào)，并發(fā)送觸發(fā)信號(hào)到分析處理器。

S103.分析處理器接收到定時(shí)信號(hào)之后，保存運(yùn)行信息、運(yùn)行時(shí)間和電能消耗到flash，并發(fā)送到服務(wù)器。

S104.進(jìn)行老化度判斷并處理；當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，做出應(yīng)急措施，保存故障信息到flash并發(fā)送到服務(wù)器，隨后計(jì)算老化度并處理。

S105.月底統(tǒng)計(jì)當(dāng)月的運(yùn)行信息、故障信息，記錄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到flash并發(fā)送到服務(wù)器。

老化度的判斷流程如圖3所示。

S201.從Flash中讀取電器的運(yùn)行信息歷史，和故障信息歷史，例如：電器的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間t，廠家預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間為T；電器的最近三個(gè)月的故障頻率為f，廠家預(yù)設(shè)的電器老化后故障頻率為F；電器故障總數(shù)n，廠家預(yù)設(shè)的電器故障總數(shù)N；電器最近三個(gè)月電能消耗的平均功率為p，廠家預(yù)設(shè)電器老化時(shí)電能消耗的平均功率為P。

S202.根據(jù)實(shí)際運(yùn)行值和預(yù)設(shè)值的對(duì)比結(jié)果決定是否使用老化度模型進(jìn)行計(jì)算。例如老化度模型為

a＝δ*(t/T)*(f/F)²*(n/N)*(p/P),

其中δ為老化常數(shù)，通過(guò)模型公式計(jì)算出電器的老化度。

S203.當(dāng)設(shè)備的老化程度大于預(yù)設(shè)的老化度時(shí)認(rèn)為電器已近嚴(yán)重老化，通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送通知到服務(wù)器。

S204.服務(wù)器推送電器的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到用戶，例如當(dāng)前能耗與額定能耗的對(duì)比，故障發(fā)生的次數(shù)，并告訴用戶，此超齡電器存在的問(wèn)題，以及潛藏的危險(xiǎn)。

例如某家電，廠家設(shè)置的運(yùn)行時(shí)間預(yù)設(shè)值T為120個(gè)月，老化后的故障頻率F為2次/月；使用過(guò)程中故障總數(shù)N為100次，老化后的功率為1.2倍的額定功率，額定功率為1000W；老化常數(shù)δ為100，嚴(yán)重老化閾值為100。電器A使用了110個(gè)月，最近三個(gè)月的故障頻率為2.33次/月，使用過(guò)程中的故障次數(shù)達(dá)到了92次，最近三個(gè)月電能消耗的平均功率為1250W，通過(guò)老化模型計(jì)算老化度為119.2,大于閾值100，屬于嚴(yán)重老化電器。該電器并沒(méi)有到達(dá)公司規(guī)定的使用年限，可能是使用環(huán)境比較惡劣，或者用戶沒(méi)有按照廠家的規(guī)定使用該電器，或者其他原因造成了電器老化速度比較快。廠商通過(guò)服務(wù)器推送消息給用戶，告訴用戶該電器的現(xiàn)狀。電器B使用了130個(gè)月，最近三個(gè)月的故障頻率為1.67次/月，使用過(guò)程中的故障次數(shù)達(dá)到了85次，最近三個(gè)月電能消耗的平均功率為1300W，通過(guò)老化模型計(jì)算老化度為58.3,小于閾值100，不屬于嚴(yán)重老化電器。該電器雖然超過(guò)了公司規(guī)定的使用年限，但故障發(fā)生率還在可接收的范圍，該電器仍可以繼續(xù)使用。

老化模型不只限制與此，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，電器不同，老化模型不同。

通過(guò)上述方式能夠隨時(shí)監(jiān)控電器的老化程度，對(duì)危險(xiǎn)的電器及時(shí)提出告警，避免故障和危險(xiǎn)的發(fā)生，為人們的生活提供了安全保證。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。