CN109188041B - 具有用电控制功能的智能电表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有用电控制功能的智能电表，包括：计电模块，用于计量各电路的用电量；其特征在于：所述具有用电控制功能的智能电表包括：控制开关，用于控制所连接的用电器的电路通断；识别单元，位于控制开关内，用于识别当前用电器的类型；其中，所述控制开关、识别单元和智能终端通过有线或无线构成通讯。本发明所达到的有益效果：提供一种智能化电表，可以根据对应用电器的类型自动或半自动式进行电表计费切换。

Description

具有用电控制功能的智能电表

技术领域

本发明涉及一种具有用电控制功能的智能电表。

背景技术

传统电能表按其工作原理可分为电气机械式电能表和电子式电能表(又称静止式电能表、固态式电能表)。电气机械式电能表用于交流电路作为普通的电能测量仪表，其中最常用的是感应型电能表。电子式电能表可分为全电子式电能表和机电式电能表。随着各种电能表的出现，分路计费概念也顺势而生，分路计费能够更加精准的计费，同时根据实际用户的用电状况，可以根据其不同的用电方式进行针对性调整。

但是实际的使用中，对于这一方式并没有什么比较好的技术方案来实现根据不同用户用电方式的不同从而对用电方式进行调整的方案。

发明内容

一种具有用电控制功能的智能电表，包括：

计电模块，用于计量各电路的用电量；

其特征在于：

具有用电控制功能的智能电表包括：

控制开关，用于控制所连接的用电器的电路通断；

识别单元，位于控制开关内，用于识别当前用电器的类型；

其中，控制开关、识别单元和智能终端通过有线或无线构成通讯。

进一步地，具有用电控制功能的智能电表还包括：

对接单元，位于用电器的插头上，用于存储所对应用电器的信息数据。

进一步地，对接单元采用RFID标签以记录用电器的信息。

进一步地，控制开关包括：

物理控制部，通过物理方式对电路通断进行改变；

远程控制部，通过智能指端控制对电路通断进行改变。

进一步地，远程控制部与智能终端构成无线或有线通讯。

进一步地，识别单元包括：

读取单元，用于读取对接单元中的信息数据；

控制单元，根据读取单元识别的用电器信息设定用电阈值范围，若超出阈值，向控制开关发送信号；

存储单元，用于存储用电器的用电历史数据。

进一步地，存储单元内设置有FRID标签，用于记录当前控制开关的信息。

进一步地，识别单元还包括：

匹配单元，用于鉴定读取单元所读取的对接单元的FRID标签与存储单元内的FRID标签内容是否匹配，控制开关对电路通断作出对应动作。

进一步地，对接单元内的RFID标签的内容为只读数据。

进一步地，存储单元内的RFID标签的内容为可修改数据。

本发明所达到的有益效果：提供一种智能化电表，可以根据对应用电器的类型自动或半自动式进行电表计费切换。

附图说明

图1是本***的结构框图；

图2是电表结构图；

图3是电表与用电器的连接示意图；

图4是本***的一个具体实施例的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-3所示，在之前的电能表设计中，电能表往往独立为一个的电能电量记录组件，电能表与下属开关等相互独立，在本申请中，电表采用了不同于现有技术的计电方式，本方案中的多模式智能电表包括：

若干个计电模块，用于接收用电信息并形成数据存储；

传输模块，用于采集每个用户的用电器的用电量并传输给计电模块；

控制模块，用于控制传输模块选择数据上传的计电模块；

其中，所述控制模块，传输模块和计电模块通过有线或无线构成通讯。

作为一个具体的实施例，计电模块设置有两类：第一类计电模块，与用户总闸相连接；第二类计电模块，与用户总闸不相连，用于计量需不间断用电的用电器用电量。每一类计电模块下均与每一户的家中的每一个用电器相连，从而可以实现对于每一户中用电器的分路计费。同时，第一类计电模块和第二类计电模块的模式也不相同，第一类计电模块与总闸相连，与正常的电表使用相同，第二类计电模块与总闸不相连，这就使得在没有外界控制的因素下，第二类计电模块所对应的用电器是长期持续供电的，而第一类计电模块所对应的用电器是会受到停电或者认为拉闸等多种外因的影响，这样的计电模式下，诸如冰箱这种需要长期使用的电器，以及在夏天空调或者电扇这类尽量不能停电的电器，就可以通过纳入第二类计电模块的范畴，可以避免停电，保证生活质量，也符合现代化智能生活的要求。

本实施例可以直接实现两种计电模式的切换以及混用，包括长期用电与正常用电，两类计电模块内部均采用峰谷电的计电方式，这就使得，当所有的电器均选择第一类计电模块时，计电方式与现有的一样。而两类计电模式对于工业，企业，家庭等用电场景下中一些需要长期不间断供电的电路而言，使得某些电路在总闸关闭等情况依旧可以提供正常供电，比如家庭应用中的冰箱，安保消防***，以及工业与企业中的一些特殊设备，服务器等，在紧急断电情况下依然可以进行持续供电，避免经济损失与生活不便。

作为一个具体的实施例，控制模块包括：自控单元，用于根据传输模块所对应的用电器类型自动选择对应的计电模块。手控单元，用于手动修改传输模块所对应的计电模块。本实施例中可以将控制模块设置在电表箱上，以便于用户或工作人员实施物理切换方式。

作为一个具体的实施例，自控单元可以采用物理控制部，通过物理方式对电路通断进行改变，等效于多用插座上的开关；或远程控制部，通过智能指端控制对电路通断进行改变。

作为一个具体的实施例，手控单元包括：物理切换单元，与电表相连接，通过物理结构转动实现切换计电模块的选择，比如拨动开关这一类结构，以方便于用户的操作。或者无线切换单元，与智能终端相连接，通过智能终端操控实现切换计电模块的选择，以便于实现智能化的控制。无线切换单元通过无线或有限与电表相连，并通过通讯模块与控电平台相连，最后通过智能终端进行控制。

为了以防止家用电器出现异常用电现象，在智能电表中设置了自检模块，位于每一个控制模块上，用于对所对应的用电器的用电进行检测，检测的内容是为了防止电流过大过小的情况出现。

作为一个具体的实施例，自检模块包括：

自断单元，若当前电路的用电量异常，自动断开用电器用电；

监测单元，用于监测当前电路的用电量是否在实现设置的阈值范围内，若超出则启动自断单元；

存储单元，用于存储当前电路的异常情况出现的数据，并通过有线或无线与智能终端构成通讯。监测单元、自断单元与智能终端通过有线或无线构成通讯。存储单元所存储的数据，可以通过无线或有线最终由控电平台来调用，并记录。通过所记录的数据，对监测单元内的阈值范围进行修改，这一方式主要是针对家用电器，尤其是大型电器的更换所带来的用电差异，同时也能够作为一个有效的数据对于家用用电进行监测，及时发现故障。

在用电器接入插头时，为了能够使得本方案能够自行识别所对应的用电器类型，作为一个具体的实施例，在每个用电器的插头内设置有带有FRID标签的对接单元，记录着对应用电器的信息，包括归属于第一类计电模块还是第二类计电模块。同时，在每一个家用插座上设置了读取单元，以读取该FRID标签。控电平台通过调用该信息能够远程操控该电路接入哪一类计电模块，为了提高安全性，本实施例中对接单元内的RFID标签的内容为只读数据。

作为一个具体的实施例，在控制模块内设置有识别单元，控制模块为了方便使用，安装于家用插座上，包括：

读取单元，用于读取对接单元中的信息数据；

控制单元，根据读取单元识别的用电器信息设定用电阈值范围，若超出阈值，向控制开关发送信号。这里的控制单元不同于上述的监测单元，监测单元用于电器使用中的监控，而这里的控制单元主要是针对新的电器插头***时，通过读取单元对用电器的信息进行读取后来设定该信息中所包含的阈值范围，而如果当用电器接入插座后，一开始所得到的用电量与设定值不符，则由控制单元立即向控制开关发送信号，断开电路，相当于对于电器进行一个核验的工作，用于新电器的***时使用。

存储单元，用于存储用电器的用电历史数据。

作为一个具体的实施例，识别单元中设置有匹配单元，用于鉴定读取单元所读取的对接单元的FRID标签与存储单元内的FRID标签内容是否匹配，控制开关对电路通断作出对应动作。比如当前的电路只适用于小功率的用电器，那么存储单元内容的FRID标签就会包含一个电器范围，而如果对接单元中的FRID标签不在这个范围中，则立即给控制开关信号，断开电路，以保证电路的安全性。

在实现了家电和电能表之间的智能化控制后，为了便于远程的控电平台进行操控，在每一个用户的智能电表上设置有FRID标签以记录用户信息，控制平台通过通讯模式得到的信息，包括用户信息，用户家用电器的信息，以形成一个数据库。

作为一个具体的实施例，FRID标签的信息存储于UID存储单元中，其中UID存储单元只可读，这就使得FRID标签信息具备唯一性也不可更改，降低了不法分子对于电路进行非法改造的情况。

作为一个具体的实施例，在控电平台中设置了AI模块，根据数据库中的数据，可以分析出哪些每一个用户的家用电器的用电习惯，以及每种电器所应该采用的计电模式，在学习模块的数据学习下，形成更加全面有效的数据并形成记录，从而便于以后其他用户或者其他电器的接入，能够实现更加快捷地远程操控。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有用电控制功能的智能电表，包括：若干个计电模块，用于接收用电信息并形成数据存储；

其特征在于：

所述具有用电控制功能的智能电表包括：

控制开关，用于控制所连接的用电器的电路通断；

传输模块，用于采集每个用户的用电器的用电量并传输给计电模块；

控制模块，用于控制传输模块选择数据上传的计电模块；

所述控制模块包括：

识别单元，位于控制开关内，用于识别当前用电器的类型；

自控单元，用于根据传输模块所对应的用电器类型自动选择对应的计电模块；

手控单元，用于手动修改传输模块所对应的计电模块；

其中，所述控制开关，识别单元，控制模块，传输模块，计电模块和智能终端通过有线或无线构成通讯；

在每个用电器的插头内设置有带有R FID标签的对接单元，记录着对应用电器的信息，在每一个家用插座上设置了读取单元，以读取该R FID标签；

所述计电模块设置有两类：

第一类计电模块，与用户总闸相连接；

第二类计电模块，与用户总闸不相连，用于计量需不间断用电的用电器用电量。

2.根据权利要求1所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述具有用电控制功能的智能电表还包括：

对接单元，位于用电器的插头上，用于存储所对应用电器的信息数据。

3.根据权利要求2所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述对接单元采用RFID标签以记录用电器的信息。

4.根据权利要求2所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述控制开关包括：

物理控制部，通过物理方式对电路通断进行改变；

远程控制部，通过智能终端控制对电路通断进行改变。

5.根据权利要求4所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述远程控制部与智能终端构成无线或有线通讯。

6.根据权利要求2所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述识别单元包括：

读取单元，用于读取对接单元中的信息数据；

控制单元，根据读取单元识别的用电器信息设定用电阈值范围，若超出阈值，向控制开关发送信号；

存储单元，用于存储用电器的用电历史数据。

7.根据权利要求6所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述存储单元内设置有R FID标签，用于记录当前控制开关的信息。

8.根据权利要求7所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述识别单元还包括：

匹配单元，用于鉴定读取单元所读取的对接单元的R FID标签与存储单元内的R FID标签内容是否匹配，控制开关对电路通断作出对应动作。

9.根据权利要求3所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述对接单元内的RFID标签的内容为只读数据。

10.根据权利要求7所述的具有用电控制功能的智能电表，其特征在于：

所述存储单元内的RFID标签的内容为可修改数据。

Images