用于控制消耗器具的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于借助由与管理中心(10)连接的节能设备(40)控制的自动选择器开关(35)来控制至少一个消耗器具(31)的操作的系统和方法，其中所述自动选择器开关(35)在多个操作模式之间切换所述消耗器具(31)，所述多个操作模式即至少限能缺省模式和自由功率模式。所述方法包括如下步骤：-将所述消耗器具(31)保持在其限能缺省模式中，直到由所述节能设备(40)接收到由管理中心(10)发送的可信安全控制消息(11)，所述控制消息(11)至少包括所述消耗器具(31)需要被切换至的模式的命令；随后-使用初始化值初始化计数器(44)，-触发所述计数器(44)的计数，-将所述消耗器具(31)切换至由包括在控制消息(11)中的命令所指示的模式内，直到计数器(44)达到预定阈值为止，或直到节能设备(40)接收到来自管理中心(10)的另一可信安全控制消息(11)为止，-如果所述计数器(44)已经达到所述预定阈值，则将所述消耗器具(31)切换至由其限能缺省模式，-如果接收到另一可信安全控制消息(11)，则返回至初始化所述计数器(44)的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制消耗器具的系统和方法
本专利技术涉及智能电网领域，并且旨在通过控制诸如个人、商业或工业消费者的电气设备的消耗器具的能量供应来节省能量。虽然如下将结合电力负载描述本专利技术，但是应该理解在本专利技术中还可以考虑能够由设施仪表测量的其他类型的能量或负载，诸如燃气或水。
技术介绍
在节能和优化的情境中，设施提供方或任何其他组织开始关注控制能量使用的能力。限制能耗的需要通常可以预先预测，这是因为高峰使用通常是可预测，例如通过与过去使用相比和/或通过预报接下来几天的温度。某些使用被认为不如其他使用关键，并且典型地在存在能量短缺风险的情况下可以被临时设置为低能耗模式。例如，可能的解决方案可以是迫使加热系统不加热超过18°或20°的温度，或是迫使洗衣机延迟启动。对于消耗大量能量的消费者，可以通过联系客户或通过推荐降低能量负载来手动进行限制能耗的处理。然而这一实践是费力且缓慢的。此外，能量负载的自愿削减通常是不足够的，并且当电力设施在高峰使用期间暂时无法完全供应所有用户的电力需求时强制削减将变得必须。现今，由于智能电网，例如向连接至这一智能电网的电器发送“开”或“关”消息（分别对应于活动和不活动状态）而能够实现用于限制能耗的自动措施。然而，一些人可能想阻止这类消息以避开特征，由此这些人将不会受到服务削减的困扰。对抗这类行动的一种可能的解决方案是要求设备确认禁用请求，但这会由于服务器侧的复杂处理以及会使网络20过载的上游消息激增而导致可扩展性问题。此外，强制要求的确认也可以通过发送虚假确认消息而被篡改。文档US2009062970建议了管理由电力设施供应的能耗以向客户的设备供电的这样一种系统。该系统包括存储与由这些设备消耗的电力相关的信息的服务器。在由该设施要求电力削减时，服务器基于该信息选择至少一个客户设备以借助“关闭”消息向其发送出电力削减消息。一旦电力削减不再必须，耗能设备必须接收“打开”消息以切换回打开。确认消息被发送至服务器以证实业务结束。文档US2005065742公开了使用无线通信链路进行远程电力管理的另一系统。该系统包括三个主要部件，即终端设备(例如，空调设备)、用作主机服务器的能量管理主机处理器、以及确保终端设备和主机服务器之间的无线通信的接入点。该接入点可以是智能电表。例如，该智能电表可以将去激活负载的命令发送至终端设备。在识别出该消息之后，设备处理该指令以禁用器具。此外，该系统的能量管理包括设施电表读取。主机服务器典型地是能够同时处理与大量远程终端设备通信的大型服务器。主机服务器能够记录有关设施电表是否活动的状态。例如，设施电表可以在住宅腾空时被“切断”以断开电力。主机服务器还可以要求接入点轮询终端设备以获取能量状态指示。作为替换，接入点可以通过使用电力线基础设施作为传送数据的物理介质来与主机服务器通信。该文档并未教导使得系统免于想要阻止命令消息的人或想要绕开提出的通信系统的人的动作的具体方式。文档US2011/196547公开了一种提供节能功能以控制用户区域内家用电器的功率的能量管理系统。为此，该系统提供有用于通过智能电网网络接收电费率（例如，来自电力公司）的信息接收单元。使用这类信息，电力控制单元可以借助将家用电器连接至用户区域内的能量管理系统的通信单元分别控制多个电器。在任何时候，用户都能够借助用户命令将任何电器从节能模式切换至手动模式。因此，提出的系统并非限制用户的系统，这是因为用户能够在任何时候将一个或多个电器切换至其选择的功率模式。本专利技术提出了一种克服了上述缺点的控制消耗设备的操作的方法和系统。
技术实现思路
本专利技术涉及一种借助能够由节能设备自动控制的选择器开关控制至少一个消耗器具的操作的方法。该节能设备连接至能够命令终端用户的消耗设备的管理中心，以使得该消耗设备能够在多个操作模式之间切换，所述多个操作模式尤其至少是限能缺省模式和自由功率模式。优选地，操作模式还包括待机模式。于是，消耗设备能够例如从其缺省模式切换至其自由模式，随后从其自由模式切换至其待机模式。可以实现以这三个模式为基础的任何切换组合，但其中限能缺省模式被定义为低能耗模式。典型地，待机模式可被用于延迟洗衣机的启动。自由模式是允许终端用户根据其消耗设备的全电势（即，其整个功率范围）来对这些设备供电的无限制功率模式。默认模式对应于将被用于削减终端用户器具的能耗的限能模式。典型地，在能耗必须由管理中心削减以避免高峰使用期间的任何能量供应问题的关键时段内，洗衣机、烘干机或热水加热器将被限制为45℃而非60℃的温度。为此，本专利技术提出让终端用户的器具缺省保持为低能耗模式。离开这一缺省模式的唯一方法是从管理中心接收允许改变其模式（例如，从缺省模式切换至自由功率模式）的可信消息。这一消息由节能设备接收，该节能设备在如果消息被识别为可信则控制相应消耗设备的自动选择器开关执行包含在消息内的指令之前，首先负责认证和解密消息。由此，管理中心就能够设定终端用户设备的行为。根据本专利技术，如果节能设备没有在给定时间段内接收到任何消息或接收到错误签名的消息（即，消息已被操纵），则终端用户的器具将根据最严格的节能规则自动回到其限能缺省模式。为此目的，本专利技术的主题涉及一种用于借助由与管理中心连接的节能设备控制的自动选择器开关来控制至少一个消耗器具的操作的方法，其中所述自动选择器开关在多个操作模式之间切换所述消耗器具，所述多个操作模式即至少限能缺省模式和自由功率模式。所述方法包括如下步骤：-将所述消耗器具保持（即，设置）在其限能缺省模式中，直到由所述节能设备接收到由管理中心发送的可信安全控制消息，所述控制消息至少包括所述消耗器具需要被切换至的模式的命令，随后-使用初始化值初始化计数器，-触发所述计数器的计数，-将所述消耗器具切换至由包括在控制消息中的命令所指示的模式内，直到计数器达到预定阈值为止，或直到节能设备接收到来自管理中心的另一可信安全控制消息为止，-如果所述计数器已经达到所述预定阈值，则将所述消耗器具切换至由其限能缺省模式，-如果接收到另一可信安全控制消息，则返回至初始化所述计数器的步骤。本专利技术的其他优点和实施例将在随后的详细描述中阐明。附图说明图1是示出了由通过能够驱动自动选择器开关的节能设备控制位于终端用户区域的器具的能耗的管理中心使用的装置的框图。具体实施方式参见图1，如下将公开根据本专利技术动作的主要部件。该图公开了三个主要区域，即管理中心10、网络20和终端用户区30。终端用户区30包括一个或多个消耗器具31。这些器具各自的操作能够通过由节能设备40驱动的自动选择器开关35选择。该设备40通过网络20接收来自管理中心10的控制消息11。网络20可以是任何类型的网络，诸如ADSL、PLC（电力线载波通信）、3G/4G网络等。每个器具31具有与低耗能模式相对应的缺省模式。在没有来自管理中心10的任何控制消息11的情况下，器具31无法以其缺省模式之外的其他方式供电。结果，所有器具都能够在没有管理器中心的任何干涉的情况下保持在低能耗模式。为了将器具设为另一操作模式，节能设备必须接收来自管理中心的可信安全控制消息。这意味着由管理中心10发送的每个控制消息11都被加密和签名以使其内容极难被篡改，由此不会出现没人知道原始控制消息已被修改的情况。为此目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助由与管理中心(10)连接的节能设备(40)控制的自动选择器开关(35)来控制至少一个消耗器具(31)的操作的方法，其中所述自动选择器开关(35)在多个操作模式之间切换所述消耗器具(31)，所述多个操作模式即至少限能缺省模式和自由功率模式，其特征在于，所述方法包括如下步骤：‑将所述消耗器具(31)保持在其限能缺省模式中，直到由所述节能设备(40)接收到从管理中心(10)发送的可信安全控制消息(11)，所述控制消息(11)至少包括所述消耗器具(31)需要被切换至的模式的命令，随后‑使用初始化值初始化计数器(44)，‑触发所述计数器(44)的计数，‑将所述消耗器具(31)切换至由包括在控制消息(11)中的命令所指示的模式中，直到计数器(44)达到预定阈值为止，或直到节能设备(40)接收到来自管理中心(10)的另一可信安全控制消息(11)为止，‑如果所述计数器(44)已经达到所述预定阈值，则将所述消耗器具(31)切换至其限能缺省模式，‑如果接收到另一可信安全控制消息(11)，则返回至初始化所述计数器(44)的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.02 EP 11179835.1;2011.09.02 US 61/530,4051.一种用于借助由与管理中心(10)连接的节能设备(40)控制的自动选择器开关(35)来控制至少一个消耗器具(31)的操作的方法，其中所述自动选择器开关(35)在多个操作模式之间切换所述消耗器具(31)，所述多个操作模式即至少限能缺省模式和自由功率模式，其特征在于，所述方法包括如下步骤：.将所述消耗器具(31)保持在其限能缺省模式中，直到由所述节能设备(40)接收到从管理中心(10)发送的可信安全控制消息(11)，所述控制消息(11)至少包括所述消耗器具(31)需要被切换至的模式的命令，随后-使用初始化值初始化计数器(44)，-触发所述计数器(44)的计数，-将所述消耗器具(31)切换至由包括在控制消息(11)中的命令所指示的模式中，直到计数器(44)达到预定阈值为止，或直到节能设备(40)接收到来自管理中心(10)的另一可信安全控制消息(11)为止，-如果所述计数器(44)已经达到所述预定阈值，则将所述消耗器具(31)切换至其限能缺省模式，-如果接收到另一可信安全控制消息(11)，则返回至初始化所述计数器(44)的步骤。2.如权利要求1所述的方法，其中操作模式还包括待机模式。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述控制消息(11)的所述命令还包括用于标识所述命令涉及哪个消耗器具(31)的标识符。4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述控制消息(11)的所述命令还包括所述初始化值和/或所述阈值。5.如权利要求3所述的方法，其中所述控制消息(11)包括多个命令以控制多个消耗器具(31)的操作。6.如权利要求1或2所述的方法，其中所述控制消息(11)从所述节能设备(40)借助安全无线通信发送至自动选择器开关(35)。7.如权利要求1或2所述的方法，其中如果接收到由包括在节能设备(40)内的验证装置识别为不可信的控制消息(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·比卡尔，
申请(专利权)人：纳格拉影像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH