用于监控住宅能耗的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及住宅能耗监控系统和用于监控住宅房屋的能耗的方法。该系统包括智能配电板(DB)和至少一个智能电气插座。智能DB包括具有多个计量通道的计量板，每个计量通道连接到微型断路器(MSB)中的一个，并且被配置为获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)；DB处理单元，被配置为从计量设备接收数据；以及直流电源，用于驱动该处理单元。智能电气插座包括连接到MCB中的一个的带电入口；中性入口；被配置为从带电入口和中性入口获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)的计量设备；以及被配置为从计量设备接收数据并将包括来自计量设备的数据的数据包传输到DB处理单元的插座处理单元。插座处理单元通信地连接到DB处理单元。通信地连接到DB处理单元。通信地连接到DB处理单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控住宅能耗的系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种远程监控住宅能耗的系统和方法。具体地，本专利技术涉及一种系统和方法，用于从受监控房屋中的配电板和一个或多个插座获得与能耗相关联的数据，并本地和远程分析该数据，以供用户可视化。

技术介绍

[0002]智能插头目前可用于监控和控制与其相连的电器的能耗。为了监控所有插座，每个插座都必须附接有一个智能插头。智能插头必须单独配置，以便用户能够识别受监控的插座。因此，用户必须多次重复相同的设置过程。
[0003]智能插头必须在无线网络范围内，以便智能插头通信地连接到家庭网络。因此，可能需要无线中继器来扩展无线网络范围，以便智能插头通信地连接到家庭网络。这增加了监控能耗的成本，因为需要外部设备来确保智能插头与家庭网络通信地连接。
[0004]为了使用智能插头，它必须直接插入现有的插座。这产生了难看的突起，并且可能需要重新布置现有家具以容纳突起。
[0005]因此，本领域技术人员正在努力提供一种改进和集成的能耗监测系统和方法。

技术实现思路

[0006]通过根据本专利技术的系统和方法，解决了上述和其他问题，并且实现了本领域的进步。根据本专利技术的系统和方法的第一个优点是，该系统和方法能够早期检测电器中的异常。根据本专利技术的系统和方法的第二个优点是，该系统和方法可以用于监控多个住宅房屋的能耗趋势，允许导出附加信息(例如家用电器的能量曲线)以便于将来识别。根据本专利技术的系统和方法的第三个优点是，该系统和方法将允许在任何场景/异常的情况下接通或断开家用电器，促进需求响应和/或负载削减的可能性。根据本专利技术的系统和方法的第四个优点是，与本专利技术相关联的设备的形状因子通过设计被物理地集成，而不需要用作外部插入的设备。
[0007]本公开的第一方面描述了一种住宅能耗监控系统。该系统包括智能配电板(distribution board，DB)和至少一个智能电气插座。该智能DB包括：具有多个计量通道的计量板，每个计量通道连接到微型断路器(miniature circuit breaker，MCB)中的一个，并且被配置为获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)；DB处理单元，被配置为从计量设备接收数据；以及直流电源，用于驱动处理单元。该至少一个智能电气插座包括连接到MCB中的一个的带电入口(live inlet)；中性入口(neutral inlet)；被配置为从带电入口和中性入口获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)的计量设备；被配置为从计量设备接收数据并将包括来自计量设备的数据的数据包发送到DB处理单元的插座处理单元。插座处理单元通信连接到DB处理单元。本领域技术人员将认识到，在不脱离本专利技术的情况下，计量板还可以被配置成获得其他参数，例如有功功率、无功功率、功率因数、谐波等。
[0008]根据第一方面的实施例，连接到带电入口的MCB中的一个还连接到常规电气插座
的带电入口。
[0009]根据第一方面的实施例，DB处理单元包括DB处理器、DB存储器和存储在存储器上的DB指令，并且该DB指令可由DB处理器执行以：从主服务器接收包含前N个公共电器的电负载签名的签名列表；将签名列表存储在DB存储器中；以及开始从计量板和该至少一个智能电气插座收集数据。
[0010]根据第一方面的实施例，开始从计量板和该至少一个智能电气插座收集数据的DB指令包括DB指令以：与该至少一个智能电气插座建立连接；更新存储在DB存储器上的配置文件中的细节，该配置文件包含关于所连接的智能电气插座的信息，该细节是与该至少一个智能电气插座连接的连通性类型；从计量板获得数据，该数据包括频率、电压和电流；以及从该至少一个智能电气插座接收数据包，该数据包包括频率、电压和电流。
[0011]根据第一方面的实施例，配置文件还包括保护阈值AC电压、保护阈值电流和保护阈值温度。
[0012]根据第一方面的实施例，智能DB还包括用于接通或断开每个MCB的接通/断开开关，以及开始从计量板和该至少一个智能电气插座收集数据的DB指令还包括DB指令以：响应于包括以下的规则之一，断开MCB：AC电压高于保护阈值AC电压、电流高于保护阈值电流、温度高于保护阈值温度。
[0013]根据第一方面的实施例，开始从计量板和该至少一个智能电气插座收集数据的DB指令还包括DB指令以：通过将签名列表中的电负载签名与通过从MCB和/或智能电气插座汲取的负载所生成的电签名进行匹配，识别从MCB和智能电气插座汲取的负载的类型；以及向主服务器发送DB数据包，该DB数据包包括从该至少一个智能电气插座和/或计量板获得的数据，其中所识别的负载类型被指示给相应的MCB和智能电气插座。
[0014]根据第一方面的实施例，该系统还包括主服务器。主服务器包括处理器、存储器和存储在存储器上的指令，并且该指令可由处理器执行以：从智能DB接收DB数据包；响应于从DB数据包接收到未确定的负载来确定负载的类型；以及存储DB数据包并更新与智能DB相关联的数据结构，并且其中存储器还包括包含多个电器的电负载签名的签名列表。
[0015]根据第一方面的实施例，响应于从DB数据包接收到未确定的负载来确定负载类型的指令包括指令以：将未确定的负载的电负载签名与签名列表中的电负载签名进行比较；响应于匹配，识别与匹配的电负载签名相关联的电器，并向用户发送通知以确认所识别的电器；以及响应于接收到来自用户的确认，向智能DB发送更新的签名列表，该修订的签名列表包含前N个公共电器和所识别的电器的电负载签名。
[0016]根据第一方面的实施例，主服务器的指令还包括指令以：接收修改与多个智能DB之一相关联的数据结构的请求；根据请求修改数据结构；以及存储修改后的数据结构。
[0017]根据第一方面的实施例，根据请求修改数据结构的指令还包括指令以：响应于将新设备包括到所连接的负载的请求，相应地修改与智能DB相关联的数据结构，以包括针对MCB或智能电气插座的新电器。
[0018]根据第一方面的实施例，根据请求修改数据结构的指令还包括指令以：修改签名列表以包括与新电器相关联的电负载签名。
[0019]根据第一方面的实施例，根据请求修改数据结构的指令还包括指令以：更新签名列表中电负载签名的顺序。
[0020]根据第一方面的实施例，更新签名列表中的电负载签名的顺序的指令包括指令以：更新每个电负载签名的分数，该分数是包含相同电负载签名的数据结构的数量；以及按照升序排列电负载签名，其中最高分数将排列在签名列表的顶部，最低分数将排列在签名列表的底部。
[0021]根据第一方面的实施例，插座处理单元包括插座处理器、插座存储器和存储在插座存储器上的插座指令，并且该插座指令可由插座处理器执行以：与智能DB建立连接；从计量设备获得数据，该数据包括频率、电压、电流和温度；以及向智能DB发送插座数据包，该插座数据包包括从计量设备获得的数据。
[0022]根据第一方面的实施例，智能电气插座还包括：接通/断开按钮，被配置为在智能模式和常规模式之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种住宅能耗监控系统，包括智能配电板(DB)和至少一个智能电气插座，所述智能DB包括：计量板，所述计量板具有多个计量通道，每个计量通道连接到一个具有微型断路器(MCB)的电路，并且被配置为获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)、能量(Wh)、功率(W)、谐波等；DB处理单元，被配置为从计量设备接收数据；以及直流电源，用于驱动处理单元；并且所述至少一个智能电气插座包括：带电入口，其连接到所述MCB中的一个；中性入口；计量设备，被配置为从所述带电入口和所述中性入口获得频率(Hz)、电流(A)和电压(V)；插座处理单元，被配置为从所述计量设备接收数据并将包括来自所述计量设备的数据的数据包发送到所述DB处理单元；以及其中所述插座处理单元通信地连接到所述DB处理单元。2.根据权利要求1所述的住宅能耗监控系统，其中，连接到所述带电入口的所述MCB中的一个进一步连接到常规电气插座的带电入口。3.根据权利要求1或权利要求2所述的住宅能耗监控系统，其中，所述DB处理单元包括DB处理器、DB存储器和存储在存储器上的DB指令，并且所述DB指令可由所述DB处理器执行，以：从主服务器接收包含前N个公共电器的电负载签名的签名列表；将所述签名列表存储在所述DB存储器中；以及开始从计量板和所述至少一个智能电气插座收集数据。4.根据权利要求3所述的住宅能耗监控系统，其中，开始从计量板和所述至少一个智能电气插座收集数据的DB指令包括DB指令以：与所述至少一个智能电气插座建立连接；更新存储在所述DB存储器上的配置文件中的细节，所述配置文件包含关于所连接的智能电气插座的信息，所述细节是与所述至少一个智能电气插座连接的连通性类型；从所述计量板获得数据，所述数据包括频率、电压和电流；以及从所述至少一个智能电气插座接收数据包，所述数据包包括频率、电压和电流。5.根据权利要求4所述的住宅能耗监控系统，其中，所述配置文件还包括保护阈值AC电压、保护阈值电流和保护阈值温度。6.根据权利要求5所述的住宅能耗监控系统，其中，所述智能DB还包括用于接通或断开每个MCB的接通/断开开关，以及开始从计量板和所述至少一个智能电气插座收集数据的DB指令还包括DB指令以：响应于包括以下的规则之一，断开所述MCB：AC电压高于保护阈值AC电压、电流高于保护阈值电流、温度高于保护阈值温度。7.根据权利要求4所述的住宅能耗监控系统，其中，开始从计量板和所述至少一个智能电气插座收集数据的DB指令还包括DB指令以：通过将所述签名列表中的电负载签名与通过从所述MCB和所述智能电气插座汲取的负载所生成的电签名进行匹配，识别从所述MCB和所述智能电气插座汲取的负载的类型；以及向所述主服务器发送DB数据包，所述DB数据包包括从所述至少一个智能电气插座和所述计量板获得的数据，其中所识别的负载类型被指示给相应的MCB和智能电气插座。8.根据权利要求7所述的住宅能耗监控系统，还包括所述主服务器，所述主服务器具有
处理器、存储器和存储在所述存储器上的指令，并且所述指令可由所述处理器执行以：从所述智能DB接收所述DB数据包；响应于从所述DB数据包接收到未确定的负载来确定负载的类型；以及存储所述DB数据包并更新与所述智能DB相关联的数据结构，并且其中所述存储器还包括包含多个电器的电负载签名的签名...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄良兴，陈泽森，陈国坤，郑宗富，洪伟戬，陈伟强，
申请(专利权)人：建屋发展局，
类型：发明
国别省市：