專利名稱：一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
由于生活水平的提高，一般家庭使用的電器越來越多，例如，各個房間內(nèi)安置空 調(diào)，衛(wèi)生間和廚房安置熱水器，廚房內(nèi)具有電飯煲、微波爐、電水壺等，如此多的電器使用電 力資源，而且每個電器使用的電能是不同的，用戶無法了解每個電器的用電量以及用電狀 況。
小區(qū)用戶想了解家中某月的用電量，只能通過電力部門查詢，通過咨詢或打印用 電詳單，然而只能了解到家庭的總用電量，無法了解到每個電器的用電信息，也不能隨時監(jiān) 控到家中各個電器的運(yùn)行情況，無法選擇合理使用電能的方案。電力公司也無法提供這些 信息，實時性也很差。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個以上的智能家 電，其包括一控制模塊，用于采集所述智能家電的狀態(tài)信息，并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)，以及接收 家庭網(wǎng)關(guān)的控制信息控制該智能家電的運(yùn)行；一個以上的電量模塊，其包括一電量采集模 塊，用于采集各個智能家電的電量信息并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)；家庭網(wǎng)關(guān)，與各個智能家電和電 量模塊通信連接，其上存儲有所述各個電量模塊與各個智能家電的綁定關(guān)系，用于據(jù)此將 接收的各個智能家電的狀態(tài)信息和電量信息進(jìn)行綁定后發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器，以及接收監(jiān)控 服務(wù)器的控制信息，并發(fā)送給相應(yīng)智能家電的控制模塊；監(jiān)控服務(wù)器，與所述家庭網(wǎng)關(guān)通信 連接，用于接收各個綁定的家電的狀態(tài)信息和電量信息，并據(jù)此和預(yù)定的策略生成控制智 能家電運(yùn)行的控制信息發(fā)送給所述家庭網(wǎng)關(guān)。
通過采集智能家電的用電信息，監(jiān)控服務(wù)器可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各種策略，對各個 家庭的智能電器的用電信息進(jìn)行計算、分析，實時監(jiān)控用戶電器的電量以及運(yùn)行狀態(tài)，并可 實時提供智能家電的用電信息，還可控制智能家電的運(yùn)行。
其中，所述智能家電、電量模塊和家庭網(wǎng)關(guān)分別包含用于通信連接的無線模塊。
通過無線模塊，使數(shù)據(jù)的傳輸更加方便、快速。
該系統(tǒng)還包括與所述家庭網(wǎng)關(guān)相連接的終端設(shè)備。
通過終端設(shè)備，可以實時接收用戶的指令以及監(jiān)控服務(wù)器的監(jiān)控信息，從而使用 戶和電力公司之間進(jìn)行有效的交互。
本發(fā)明提供一種智能家電監(jiān)控方法，其特征在于，包括A、通過各個智能家電上設(shè) 置的控制模塊采集所述各個智能家電的狀態(tài)信息；通過各個電量模塊采集各個智能家電的 電量信息；B、家庭網(wǎng)關(guān)接收所述狀態(tài)信息和電量信息，并根據(jù)預(yù)先建立的各個電量模塊與 各個智能家電之間的綁定關(guān)系進(jìn)行邦定后傳輸至監(jiān)控服務(wù)器；C、監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)接收的所 述狀態(tài)信息和電量信息及預(yù)定的策略生成控制信息，通過家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)送給相應(yīng)的智能家電的控制模塊，控制所述智能家電的運(yùn)行。
通過采集智能家電的用電信息，監(jiān)控服務(wù)器可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各種策略，對各個 家庭的智能電器的用電信息進(jìn)行計算、分析，實時監(jiān)控用戶電器的電量以及運(yùn)行狀態(tài)，并可 實時提供智能家電的用電信息，還可控制智能家電的運(yùn)行。
其中，步驟B所述綁定關(guān)系建立的步驟包括在網(wǎng)關(guān)上存儲各個電量模塊的設(shè)備 編碼；在網(wǎng)關(guān)上存儲各個智能家電的設(shè)備編碼；創(chuàng)建各個電量模塊的設(shè)備編碼和各個智能 家電的設(shè)備編碼的對應(yīng)關(guān)系。
通過將電量模塊和智能家電進(jìn)行綁定，可以使電量模塊采集到智能家電的用電信 息，并將采集的智能家電的用電信息發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行分析、處理。
其中，步驟C還包括通過與所述家庭網(wǎng)關(guān)相連接的終端設(shè)備查看監(jiān)控服務(wù)器所 接收的狀態(tài)信息和電量信息。
通過終端設(shè)備，可以實時接收用戶的指令以及監(jiān)控服務(wù)器的監(jiān)控信息，從而使用 戶和電力公司之間進(jìn)行有效的交互。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例提供的一種智能家電監(jiān)控方法的流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過智能家電的電量模塊和控 制模塊采集智能家電的電量信息和狀態(tài)信息，并將所述電量信息和狀態(tài)信息通過家庭網(wǎng)關(guān) 傳送至監(jiān)控服務(wù)器(電力服務(wù)器)，監(jiān)控服務(wù)器對所接收到的電量信息和狀態(tài)信息進(jìn)行處 理，并根據(jù)處理結(jié)果，對智能家電進(jìn)行控制。
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。參見圖1和圖2，該系統(tǒng)包括 家庭網(wǎng)關(guān)300、與家庭網(wǎng)關(guān)300相連接的至少一個智能家電100、至少一個電量模塊200、監(jiān) 控服務(wù)器400以及終端設(shè)備500。
智能家電100包括電連接的控制模塊以及第一無線模塊。電量模塊200包括電連 接的電量采集模塊以及第二無線模塊。智能家電100通過其上的控制模塊采集智能家電的 狀態(tài)信息，并通過第一無線模塊發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)300中。電量模塊200通過其上的電量采 集模塊采集各個智能家電的電量信息，并通過第二無線模塊發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)300中。
家庭網(wǎng)關(guān)300存儲有智能家電100和電量模塊200的對應(yīng)關(guān)系，即綁定關(guān)系，從 而，將智能家電100采集的狀態(tài)信息和電量模塊200采集的電量信息都對應(yīng)到所述智能家 電100上。實現(xiàn)電量模塊200與家庭網(wǎng)關(guān)300關(guān)聯(lián)，此后智能家電的電量信息或家電狀態(tài) 信息任何一個發(fā)生變化后加上時間標(biāo)識后可通過家庭網(wǎng)關(guān)300上傳給監(jiān)控服務(wù)器400。
綁定設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系需預(yù)先設(shè)定并存儲在家庭網(wǎng)關(guān)300中。其中，智能家電100 和電量模塊具有不同的設(shè)備編碼(ID)，以進(jìn)行設(shè)備的區(qū)分。電量模塊100經(jīng)過網(wǎng)關(guān)注冊獲 得確認(rèn)后，其上的信息才能和智能家電所采集的信息進(jìn)行綁定，注冊后的電量模塊200也 可在網(wǎng)關(guān)上刪除，建立需要綁定設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系如下已注冊的智能家電100的具體設(shè)備 的ID號對應(yīng)已注冊電量模塊的具體設(shè)備的ID號。
將智能家電100采集的狀態(tài)信息和電量模塊200采集的電量信息進(jìn)行信息綁定步 驟如下通過存儲在家庭網(wǎng)關(guān)中的綁定設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系(綁定關(guān)系)和電量模塊200的ID 號，可以確定電量模塊200所綁定的智能家電的ID號，進(jìn)而確定出所綁定的智能家電100， 家庭網(wǎng)關(guān)300將智能家電100采集的狀態(tài)信息和電量模塊200采集的電量信息綁定在一 起，該信息能夠完整、精確地反映出智能家電的用電信息。
智能家電的控制模塊所采集的狀態(tài)信息包括家電的開關(guān)機(jī)狀態(tài)，運(yùn)行模式，溫度 等參數(shù)?？刂颇K能夠控制智能家電正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過第一無線模塊與家庭網(wǎng)關(guān)300相連接， 通過家庭網(wǎng)關(guān)300，控制模塊110可將所采集的集智能家電100的狀態(tài)信息上傳至監(jiān)控服 務(wù)器400，還可接收監(jiān)控服務(wù)器400的控制指令，根據(jù)所接收的控制指令，控制智能家電100 的運(yùn)行。電量模塊200的電量采集模塊所采集的電量信息包括電壓、電流、累計電量、有功 功率、無功功率、電網(wǎng)頻率等電參數(shù)，并通過第二無線模塊向家庭網(wǎng)關(guān)300上傳所采集的電 量信息。再由家庭網(wǎng)關(guān)將智能家電100所采集的狀態(tài)信息與電量模塊200所采集的電量信 息根據(jù)綁定關(guān)系綁定后，傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)器400中。
第一無線模塊和第二無線模塊提供控制模塊以及電量采集模塊與家庭網(wǎng)關(guān)300 進(jìn)行通訊的接口?？稍谥悄芗译姷目刂颇K上集成與第一無線模塊通訊的接口?；蛘咴谥?能家電的控制模塊上預(yù)留與第一無線模塊通訊的接口，也可將電量模塊200的電量采集模 塊和第二無線模塊進(jìn)行集成。
家庭網(wǎng)關(guān)300將所接收的智能家電100的狀態(tài)信息、流經(jīng)智能家電100的電量信 息、家庭網(wǎng)關(guān)300所屬的戶號、智能家電100的電器號、智能家電運(yùn)行的時間等信息按照無 線協(xié)議進(jìn)行打包，并將打包后的信息發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器400中，家庭網(wǎng)關(guān)300也可將所接收 的信息進(jìn)行本地存儲，也可上傳至監(jiān)控服務(wù)器400，由監(jiān)控服務(wù)器400進(jìn)行存儲。
監(jiān)控服務(wù)器400根據(jù)所接收的信息，控制智能家電100的運(yùn)行。監(jiān)控服務(wù)器400對 所接收的信息和當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并根據(jù)將分析后的信息，執(zhí)行相應(yīng)的操作， 即，將控制信息發(fā)送到家庭網(wǎng)關(guān)300，家庭網(wǎng)關(guān)300對控制信息進(jìn)行解析，通過存儲在家庭 網(wǎng)關(guān)300中的綁定設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系(綁定關(guān)系)，解析出智能家電的設(shè)備標(biāo)識符，家庭網(wǎng)關(guān) 300根據(jù)智能家電的設(shè)備標(biāo)識符，向智能家電100的控制模塊發(fā)送控制信息，由該控制模塊 控制智能家電的運(yùn)行。
該系統(tǒng)還包括與家庭網(wǎng)關(guān)300相連接的終端設(shè)備500，用戶還可使用終端設(shè)備500 輸入操作命令信息，家庭網(wǎng)關(guān)300根據(jù)該操作命令信息，向智能家電100發(fā)送控制信息，控 制智能家電100的運(yùn)行。
也可使用終端設(shè)備500接收監(jiān)控服務(wù)器400發(fā)送的信息，例如，監(jiān)控服務(wù)器400可 實時提供用戶的用電信息、電費(fèi)、合理用電建議等信息，監(jiān)控服務(wù)器400可將上述信息發(fā)送 至家庭網(wǎng)關(guān)300或與家庭網(wǎng)關(guān)300相連接的終端設(shè)備500中，終端設(shè)備500可以是手機(jī)，PC 機(jī)，PAD，帶信息顯示功能的電視智能終端設(shè)備等。用戶可通過終端設(shè)備500隨時查詢家中 智能家電當(dāng)前的各種參數(shù)。另外，監(jiān)控服務(wù)器400也可根據(jù)所接收的用電信息和用戶輸入 的操作命令信息，將控制智能家電的指令信息通過家庭網(wǎng)關(guān)300發(fā)送至智能家電100的控 制模塊，由控制模塊130根據(jù)所接收的指令信息，控制智能家電的運(yùn)轉(zhuǎn)。
電量模塊200上還可具有報警單元，電量模塊200對所采集的信息進(jìn)行分析，例 如，當(dāng)電量模塊200所采集的電量信息中的電壓、電流、功率等變化超過本身的5%，將報警信息發(fā)送至報警單元，由報警單元進(jìn)行報警，例如，發(fā)出蜂鳴聲，另外通過家庭網(wǎng)關(guān)300將 報警信息發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器400，監(jiān)控服務(wù)器400通過家庭網(wǎng)關(guān)300將報警信息發(fā)送至終端 設(shè)備500，監(jiān)控服務(wù)器400發(fā)送報警信息同時，還可發(fā)送收到報警信息的確認(rèn)信息，監(jiān)控服 務(wù)器400直到收到終端設(shè)備500發(fā)回的確認(rèn)信息后，才停止繼續(xù)向終端設(shè)備500發(fā)送該報 警信息，以便于用戶不在家時，通過與監(jiān)控服務(wù)器400連接的終端設(shè)備500獲得報警信息。 智能家電的報警信息可包括(I)智能家電的過功率報警，(2)電量模塊作為獨(dú)立設(shè)備時， 其負(fù)載(智能家電)超過電量模塊的額定功率(3)低周報警，當(dāng)電網(wǎng)頻率過低(可選擇低 于標(biāo)準(zhǔn)*2% )時(3)智能家電遇到故障。
當(dāng)監(jiān)控服務(wù)器400接收到報警信息時，根據(jù)智能家電的用電信息，控制智能家電， 監(jiān)控服務(wù)器400可根據(jù)預(yù)先設(shè)置的協(xié)議，通過家庭網(wǎng)關(guān)300向智能家電的控制模塊發(fā)送相 應(yīng)的控制指令，智能家電的控制模塊根據(jù)所述指令控制智能家電的運(yùn)行。
本發(fā)明實施例還提供一種智能家電監(jiān)控方法，參見圖3，該方法包括以下步驟:A、 通過各個智能家電上設(shè)置的控制模塊采集所述各個智能家電的狀態(tài)信息；通過各個電量模 塊采集各個智能家電的電量信息、家庭網(wǎng)關(guān)接收所述狀態(tài)信息和電量信息，并根據(jù)預(yù)先 建立的各個電量模塊與各個智能家電之間的綁定關(guān)系進(jìn)行邦定后傳輸至監(jiān)控服務(wù)器；C、監(jiān) 控服務(wù)器根據(jù)接收的所述狀態(tài)信息和電量信息及預(yù)定的策略生成控制信息，通過家庭網(wǎng)關(guān) 發(fā)送給相應(yīng)的智能家電的控制模塊，控制所述智能家電的運(yùn)行。
其中，步驟B所述綁定關(guān)系建立的步驟包括在網(wǎng)關(guān)上存儲各個電量模塊的設(shè)備 編碼；在網(wǎng)關(guān)上存儲各個智能家電的設(shè)備編碼；創(chuàng)建各個電量模塊的設(shè)備編碼和各個智能 家電的設(shè)備編碼的對應(yīng)關(guān)系。
其中，步驟C還包括通過與所述家庭網(wǎng)關(guān)相連接的終端設(shè)備查看監(jiān)控服務(wù)器所 接收的狀態(tài)信息和電量信息。
通過智能家電100的控制模塊采集智能家電包括家電的開關(guān)機(jī)狀態(tài)，運(yùn)行模式， 溫度等參數(shù)的狀態(tài)信息，并通過第一無線模塊向家庭網(wǎng)關(guān)300上傳所采集的信息。通過電 量模塊200的電量采集模塊采集電壓、電流、累計電量、有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率等電 參數(shù)的電量信息，并通過第二無線模塊向家庭網(wǎng)關(guān)上傳所采集的電量信息。家庭網(wǎng)關(guān)300 可將所接收的信息傳送至監(jiān)控服務(wù)器400中或?qū)⑺邮盏男畔⑦M(jìn)行綁定，形成智能家電的 用電信息(包括電量信息和家電狀態(tài)信息)后，上傳送至監(jiān)控服務(wù)器400。
所述監(jiān)控服務(wù)器對所接收的電量信息和狀態(tài)信息進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳 送至所述家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)300將所接收的智能家電100的狀態(tài)信息、流經(jīng)智能家電100 的電量信息、家庭網(wǎng)關(guān)300所屬的戶號、智能家電100的電器號、智能家電運(yùn)行的時間等信 息按照無線協(xié)議進(jìn)行打包，并將打包后的信息發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器400中，家庭網(wǎng)關(guān)300也可 將所接收的信息進(jìn)行本地存儲，也可上傳至監(jiān)控服務(wù)器400，由監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行存儲。
監(jiān)控服務(wù)器400發(fā)送用戶的用電信息、電費(fèi)等信息或控制智能家電的運(yùn)行，監(jiān)控 服務(wù)器400也可根據(jù)用戶通過終端設(shè)備500輸入操作指令信息，控制智能家電的運(yùn)行。
監(jiān)控服務(wù)器400可以根據(jù)對用電信息處理后的信息，對智能家電進(jìn)行控制，即，將 控制信息發(fā)送到家庭網(wǎng)關(guān)300，家庭網(wǎng)關(guān)300根據(jù)信息關(guān)聯(lián)單元中的綁定信息，確定出需要 控制的智能家電，對該家電進(jìn)行控制，例如，對該家電斷電。
本實施例的方法實施例對應(yīng)上述系統(tǒng)實施例，該方法的實施例均可在系統(tǒng)實施例的任一系統(tǒng)上實施，其具體實現(xiàn)可參見系統(tǒng)實施例。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，例如，可以將不同 功能的模塊通過一個集成芯片來實現(xiàn)等，均在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 一個以上的智能家電，其包括一控制模塊，用于采集所述智能家電的狀態(tài)信息，并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)，以及接收來自家庭網(wǎng)關(guān)的控制信息控制該智能家電的運(yùn)行； 一個以上的電量模塊，其包括一電量采集模塊，用于采集各個智能家電的電量信息并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)； 家庭網(wǎng)關(guān)，與各個智能家電和電量模塊通信連接，其上存儲有所述各個電量模塊與各個智能家電的綁定關(guān)系，用于據(jù)此將接收的各個智能家電的狀態(tài)信息和電量信息進(jìn)行綁定后發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器，以及接收監(jiān)控服務(wù)器的控制信息，并發(fā)送給相應(yīng)智能家電的控制模塊； 監(jiān)控服務(wù)器，與所述家庭網(wǎng)關(guān)通信連接，用于接收各個綁定的家電的狀態(tài)信息和電量信息，并據(jù)此和預(yù)定的策略生成控制智能家電運(yùn)行的控制信息發(fā)送給所述家庭網(wǎng)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能家電、電量模塊和家庭網(wǎng)關(guān)分別包含用于通信連接的無線模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 與所述家庭網(wǎng)關(guān)相連接的終端設(shè)備。
4.一種智能家電監(jiān)控方法，其特征在于，包括 A、通過各個智能家電上設(shè)置的控制模塊采集所述各個智能家電的狀態(tài)信息；通過各個電量模塊采集各個智能家電的電量信息； B、家庭網(wǎng)關(guān)接收所述狀態(tài)信息和電量信息，并根據(jù)預(yù)先建立的各個電量模塊與各個智能家電之間的綁定關(guān)系進(jìn)行邦定后傳輸至監(jiān)控服務(wù)器； C、監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)接收的所述狀態(tài)信息和電量信息及預(yù)定的策略生成控制信息，通過家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)送給相應(yīng)的智能家電的控制模塊，控制所述智能家電的運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟B所述綁定關(guān)系建立的步驟包括 在網(wǎng)關(guān)上存儲各個電量模塊的設(shè)備編碼； 在網(wǎng)關(guān)上存儲各個智能家電的設(shè)備編碼； 創(chuàng)建各個電量模塊的設(shè)備編碼和各個智能家電的設(shè)備編碼的對應(yīng)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C還包括 通過與所述家庭網(wǎng)關(guān)相連接的終端設(shè)備查看監(jiān)控服務(wù)器所接收的狀態(tài)信息和電量信肩、O
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能家電監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能家電、電量模塊、家庭網(wǎng)關(guān)以及監(jiān)控服務(wù)器，智能家電的控制模塊和電量模塊的電量采集模塊分別采集狀態(tài)信息和電量信息并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)，家庭網(wǎng)關(guān)將狀態(tài)信息和電量信息綁定后發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)狀態(tài)信息、電量信息和預(yù)定的策略生成控制信息發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)，家庭網(wǎng)關(guān)將控制信息發(fā)送給相應(yīng)智能家電的控制模塊控制該智能家電的運(yùn)行。本發(fā)明還提供了一種智能家電監(jiān)控方法。通過采集智能家電的用電信息，監(jiān)控服務(wù)器可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各種策略，對各個家庭的智能電器的用電信息進(jìn)行計算、分析，實時監(jiān)控用戶電器的電量以及運(yùn)行狀態(tài)，并可實時提供智能家電的用電信息，還可控制智能家電的運(yùn)行。
文檔編號G05B19/418GK103019162SQ201110296250
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者李莉, 周遠(yuǎn)武, 劉明巖, 熊賡超, 陳松峰, 羅朝明, 陳艷麗 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾科技有限公司, 山東電力集團(tuán)公司青島供電公司