一种电源多路计量控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源多路计量控制装置及其控制方法，该装置包括计量单元、数据分析单元和远程控制单元；其中：计量单元，用于采集处理电源多路电流、电压和有功功率，获得并网络上传能耗数据，下发控制指令；数据分析单元与计量单元连接，用于接收能耗数据，并对能耗数据进行分析、建模和预测；远程控制单元与计量单元连接，用于解析控制指令，向用电设备发送用电控制指令。该控制方法分为两种，一种是自动控制，另一种是手动控制，本发明专利技术能够实现多路电能耗的监测和管理，并通过自动或手动方式控制用电设备用电，从而有效减少能源浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种电源多路计量控制装置及其控制方法
本专利技术属于能源计量
，尤其涉及一种电源多路计量控制装置及其控制方法。
技术介绍
能源作为人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，一直以来备受世界各国重视。目前我国是世界上第二大能源消费国，然而能源利用效率仅为36.3%左右，比发达国家低10%，随着经济的快速增长，我国正面临着能源短缺的危机。伴随着信息科技的进步和智能家居的发展，对细粒度的能耗监测与能源足迹管理需求越来越强烈。特别是对于个人用户和工业企业能源管理者，如果能够了解家庭和企业内各分类分项能耗量，将使用户准确掌握各用电设备的耗电量，从而为用户进行节能诊断和节能改造提供详实的数据信息，从而实现能源消耗的高效管理和能源利用率的提高，这将大大缓解我国能源紧缺的现状。基于现有技术市场上出现了电源计量插座，该电源计量插座可以计量其连接的用电设备的用电量，帮助用户了解各种用电设备的用电情况。然而，该电源计量插座只能监测与其连接的一路信号，如果在建筑内部全部部署，成本比较高；而且该电源计量插座只能监测电压、电流和有功功率等指标，无法实现对电器设备的控制，并且该类产品只是实现能耗数据的计量，数据管理能力薄弱，缺少能源数据分析功能。因此，目前急需一种能够同时计量多路信号，控制电器设备的电源多路计量控制技术。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种同时监测多路电压、电流和有功功率等能耗指标，并且能够实现分项能耗数据分析、建模和预测以及用电设备控制的电源多路计量控制装置及控制方法。（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种电源多路计量控制装置，该装置包括计量单元、数据分析单元和远程控制单元；其中：计量单元，用于采集处理电源多路电流、电压和有功功率，获得并网络上传能耗数据，下发控制指令；数据分析单元与计量单元连接，用于接收能耗数据，并对能耗数据进行分析、建模和预测；远程控制单元与计量单元连接，用于解析控制指令，向用电设备发送用电控制指令。为实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种使用电源多路计量控制装置的电源多路计量控制方法，该方法包括以下步骤：步骤S1：数据分析单元对电能耗数据进行分析、建模和预测，结合实时采集的电能耗数据，形成电能耗数据分析返回值；步骤S2：计量单元的通信模块接收电能耗数据分析返回值并进行判断，如果电能耗数据分析返回值为真，则执行S3，如果电能耗数据分析返回值为假，则执行步骤S5；步骤S3：远程控制单元的wifi通信模块将电能耗数据分析返回值解析成二进制控制指令；步骤S4：远程控制单元的继电器控制模块接收二进制控制指令，执行关断设备用电操作，执行步骤S5；步骤S5：结束。（三）有益效果：1）利用本专利技术，可以实现建筑能耗的分项计量，鉴于本专利技术能够同时监测六路信号，有效地降低了能耗计量装置在建筑内全面部署的成本；2）利用本专利技术，在数据管理方面，通过数据分析单元对采集的多路分项能耗数据利用数据挖掘算法进行分析、建模和预测，使用户全面掌握细粒度能耗情况，提高能耗数据管理和利用水平；3）利用本专利技术，基于数据分析单元建立用户行为模型和耗能预测，结合实时采集的分项能耗数据，自动形成控制指令并下发至远程控制单元关断设备用电，实现用电设备的自动控制，减少了不必要的能源浪费；4）利用本专利技术，用户可下发控制指令至数据分析单元，控制指令经由通信模块和wifi模块传输至继电器控制模块，继电器控制模块执行该控制指令，实现用电设备的手动控制，主动开启或关闭用电设备，提高能源利用效率。附图说明图1是本专利技术电源多路计量控制装置的结构示意图；图2是本专利技术电源多路计量控制方法流程图；图3是本专利技术电源多路计量控制装置的电能耗数据包获取流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。随着信息科技的进步和智能家居的发展，对细粒度的能耗监测与能源足迹管理需求越来越强烈。目前市场上出现的电源计量插座可以计量其连接的用电设备的用电量，然而，该电源计量插座只能监测与其连接的一路信号，数据管理能力薄弱，缺少能源数据分析功能，并且无法实现对电器设备的控制。因此急需一种电源多路计量控制装置及控制方法。本专利技术利用电子式互感器和计量芯片实现电源多路计量，将数据挖掘技术应用于能耗数据管理中，对能耗数据进行分析、建模和预测，实现用电设备的自动控制；同时支持手动控制指令下发，管理用电设备用电。本专利技术有效降低了能耗分项计量装置部署成本，实现了用电设备自动和手动控制，提高了能源利用效率和能耗数据管理水平。请参阅图1示出的本专利技术提供的电源多路计量控制装置的结构示意图，该系统包括计量单元101、数据分析单元107和远程控制单元108，其中：计量单元101，用于采集处理电源六路电流、电压和有功功率，获得并网络上传能耗数据，下发控制指令；采集处理电源电流、电压和有功功率不仅仅限于六路，可以是小于等于六路或更多路，在此不再赘述。数据分析单元107与计量单元101连接，用于接收能耗数据，并对能耗数据进行分析、建模和预测；远程控制单元108与计量单元101连接，用于解析控制指令，向用电设备发送用电控制指令。续请参阅图1示出计量单元101的结构，所述计量单元101包括传感模块102、数据处理模块103、数据存储模块104、通信模块105和第一电源模块106；其中：传感模块102，用于采集六路电流、电压和有功功率并进行计量，获得能耗数据；所述的传感模块102采用电子式互感器，用于将高压电流/电压和有功功率转换为可直接计量的电流/电压，并输入电能计量芯片，进行电流、电压和有功功率的计量，可同时计量至多六路信号，采集周期根据能耗监测粒度需求的实际情况，通过在采集程序中设置采集周期的方式，将电源多路高压电流/电压和有功功率采集周期调节为多个级别，所述多个级别的采集周期包括1分钟至24小时，实施例中周期可选择1分钟、10分钟、1小时、6小时、24小时等多个级别；数据处理模块103与传感模块102连接，用于处理传感模块采集的能耗数据，控制能耗数据在数据存储模块104的存储方式；所述数据处理模块103使用单片机对传感模块采集的能耗数据进行处理和存储方式控制，是整个计量单元的控制中心；数据存储模块104与数据处理模块103连接，用于存储能耗数据；通信模块105与数据存储模块104连接，用于把能耗数据打包成XML格式包，并利用网络上传，下发控制指令；所述通信模块105包含wifi无线通信和RJ45有线通信两种方式；第一电源模块106与传感模块102、数据处理模块103、数据存储模块104和通信模块105连接，用于为传感模块102、数据处理模块103、数据存储模块104和通信块模块105供电。数据分析单元107与通信模块105连接，用于接收通信模块105上传的能耗数据，并采用数据挖掘算法对用电设备电能耗数据进行分析，获得分析结果并构建用户行为模型；基于用户行为模型对各用电设备进行用能预测和异常行为监测，根据分析结果下发用电设备控制指令。该远程控制单元108包括wifi模块109、继电器控制模块110和第二电源模块111；其中：wifi模块109与通信模块105连接，用于接收通信模块下发的控制指令，并解析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源多路计量控制装置，其特征在于，该装置包括计量单元、数据分析单元和远程控制单元；其中：计量单元，用于采集处理电源多路电流、电压和有功功率，获得并网络上传能耗数据，下发控制指令；数据分析单元与计量单元连接，用于接收能耗数据，并对能耗数据进行分析、建模和预测；远程控制单元与计量单元连接，用于解析控制指令，向用电设备发送用电控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种电源多路计量控制装置的电源多路计量控制方法，其基于包括计量单元、数据分析单元和远程控制单元的电源多路计量控制装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：数据分析单元对电能耗数据进行分析、建模和预测，结合实时采集的电能耗数据，形成电能耗数据分析返回值；步骤S2：计量单元的通信模块接收电能耗数据分析返回值并进行判断，如果电能耗数据分析返回值为真，则执行S3，如果电能耗数据分析返回值为假，则执行步骤S5；步骤S3：远程控制单元的将电能耗数据分析返回值解析成二进制控制指令；步骤S4：远程控制单元的继电器控制模块接收二进制控制指令，执行关断设备用电操作，执行步骤S5；步骤S5：结束。2.根据权利要求1所述的一种电源多路计量控制装置的电源多路计量控制方法，其特征在于：获取电能耗数据包括如下步骤;步骤S11：电源多路计量控制装置的计量单元的传感模块采集多路电压、电流和有功功率；步骤S12：数据处理模块接收传感模块采集的电能耗数据，并控制电能耗数据在数据存储模块中的存储方式；步骤S13：数据存储模块接收数据处理模块输出的电能耗数据，并根据数据处理模块的控制方式存储电能耗数据；步骤S14：通信模块接收数据存储模块输出的电能耗数据，并将能耗数据打包成XML格式包。3.根据权利要求2所述的一种电源多路计量控制装置的电源多路计量控制方法，其特征在于：数据分析单元的返回值有两种来源，一是利用数据分析单元的分析结果自动形成的控制指令；一是用户手动下发的控制指令。4.一种电源多路计量控制装置，采用权利要求1所述的电源多路计量控制方法，其特征在于：计量单元，用于采集处理电源多路电流、电压和有功功率，获得并网络上传能耗数据，下发控制指令；数据分析单元与计量单元连接，用于接收能耗数据，并对能耗数据进行分析、建模和预测；远程控制单元与计量单元连接，用于解析控制指令，向用电设备发送用电控制指令。5.根据权利要求4所述的一种电源多路计量控制装置，其特征在于，该计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘禹，夏卫平，李冬梅，
申请(专利权)人：秦皇岛中科百捷电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13