一种基于云端控制的智能电采暖系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于供暖技术领域，尤其与一种基于云端控制的智能电采暖系统有关。
【背景技术】
[0002]冬季采暖是南北方人民的共同诉求，以燃煤为主的传统供暖方式，导致供暖性雾霾频发，严重影响气候环境和人身健康。此外，集中供暖的方式存在建设成本大、能源消耗大、冷热不均、不能自主调温等问题。相比而言，电采暖将电能转换为热能，清洁环保，灵活舒适，具有不可比拟的优越性，将大面积推广和应用。现有电暖器产品包括暖风式电暖器、油汀式电暖器、远红外电暖器等，不同种类的电暖器各有利弊。然而，现有电采暖产品多采用本地温度控制或者恒功率运行模式，一方面用电能效低，大量空闲时间电暖器低效用运行，用户也无从了解电暖器的用电情况，另一方面，电暖器的本地温度控制效果不理想，调节不便利，用户舒适性不佳。这些问题的存在制约了电暖器的发展与应用。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的旨在提供一种便于掌控、资源可调配且舒适性高的基于云端控制的智能电采暖系统。
[0004]为此，本发明采用以下技术方案:一种基于云端控制的智能电采暖系统，其特征是，包括分设于作用于各个工作区上的电暖器、各个工作区上设置的温度传感器和用于供电且负责采集电暖器负荷数据和接收控制指令的能效插座、由云端服务器集群构成的智能电采暖云平台以及通过所述的智能电采暖云平台可实时监控电采暖运行情况的用户客户端，多个相邻或靠近的所述工作区形成工作组，每个工作组上设置独立的网关，所有网关通过网络与至所述的智能电采暖云平台进行信息互联，实现采集数据上送和控制指令下达。
[0005]所述的智能电采暖云平台为每个工作区设定不同时刻的温度上限和温度下限。存在两种模式来设定温度曲线:其一为用户设定模式，即由用户在网页或移动终端应用中自定义;其二为优化设定模式，即由云端根据天气预报的温度湿度数据、参与需求侧响应的负荷调节量或分时电价等数据，以最大化用户舒适度、最小化用电成本为目标，在协调优化的基础上，动态制定各房间的温度曲线。
[0006]智能电采暖云平台根据房间的温度曲线控制电暖器的启停。存在两种控制模式:其一为直控模式，即智能电采暖云平台分析各房间上送的负荷数据和温度数据，当房间温度数据高于温度曲线设定的上限且插座开关状态为合时，智能电采暖平台向网关发送该插座开关断开的控制指令，当房间温度数据低于温度曲线设定的下限且插座开关状态为开时，智能电采暖平台向网关发送该插座开关闭合的控制指令;其二为间控模式，即智能电采暖云平台将设定的房间温度曲线发送给该房间对应的网关，并由网关完成插座开关分合的控制。
[0007]在直控模式下，网关接收到智能电采暖云平台下发的开关控制指令，并将指令下发至对应的能效插座，完成对电暖器启停的控制。在间控模式下，网关接收到智能电采暖云平台下发的房间温度曲线，并根据温度曲线和插座开关状态确定开关控制指令，具体为:当房间温度数据高于温度曲线设定的上限且插座开关状态为合时，网关发送该插座开关断开的控制指令，当房间温度数据低于温度曲线设定的下限且插座开关状态为开时，网关发送该插座开关闭合的控制指令。
[0008]使用本发明可以达到以下有益效果:本发明通过能效插座和温度传感器的实时采集，并经网关和智能电采暖云平台，在用户客户端上实时展现电暖器的运行状态、能效水平和制热效果，让用户充分享有知情权，一目了然。在知情的基础上，用户可通过客户端控制电暖器启停、设定温度曲线，便捷掌控，提升智能化水平。通过个性化、优化设定不同房间的温度曲线，提升用户舒适度，提高电暖器能效水平。智能电采暖云平台可实现不同房间、不同楼宇、不同社区电采暖的协调控制，参与需求响应，实现资源的优化配置。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的系统结构示意图。
[0010]图2为本发明的系统信息交互示意图。
[0011]图3为本发明的实施例系统运行曲线示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0013]如图1?图2所示，本发明包括分设于作用于各个工作区上的电暖器1、各个工作区上设置的温度传感器2和用于供电且负责采集电暖器负荷数据和接收控制指令的能效插座
3、由云端服务器集群构成的智能电采暖云平台5以及通过智能电采暖云平台5可实时监控电采暖运行情况的用户客户端6，多个相邻或靠近的所述工作区形成工作组，每个工作组上设置独立的网关4，所有网关4通过网络与智能电采暖云平台5进行信息互联，实现采集数据上送和控制指令下达。
[0014]优选地，用户客户端6包括网页端、移动终端APP，通过在网页端、移动终端APP上可查看电采暖运行情况并远程控制；能效插座采集的电暖器负荷数据包括电压、电流、功率、插座开关状态、电量。
[0015]进一步地，智能电采暖云平台5为每个工作区设定不同时刻的温度上限和温度下限，不同时刻的温度上限和温度下限组成工作区的温度曲线；温度曲线包括用户设定模式和优化设定模式；用户设定模式由用户在网页或移动终端应用中自定义;优化设定模式由云端根据天气预报的温度湿度数据、参与需求侧响应的负荷调节量或分时电价数据，以最大化用户舒适度、最小化用电成本为目标，在协调优化的基础上，动态制定各房间的温度曲线。
[0016]进一步地，智能电采暖云平台5的控制模式包括直控模式和间控模式，直控模式:智能电采暖云平台分析各个工作区上送的负荷数据和温度数据，当房间温度数据高于温度曲线设定的上限且插座开关状态为合时，智能电采暖平台向网关发送该插座开关断开的控制指令，当房间温度数据低于温度曲线设定的下限且插座开关状态为开时，智能电采暖平台向网关发送该插座开关闭合的控制指令；间控模式:智能电采暖云平台将设定的房间温度曲线发送给该房间对应的网关，并由网关完成插座开关分合的控制。
[0017]本发明的工作方法，电暖器I运行时，能效插座3实时采集电暖器负荷数据，并基于数据驱动的机制，将变化数据通过ZigBee无线通信协议传送至网关；
温度传感器2实时采集房间室内温度，定时将温度数据通过ZigBee无线通信协议传送至网关；
网关4对电暖器I负荷数据、温度数据进行校核，剔除不良数据和无变化数据，并将分析后的数据通过网络传送至智能电采暖云平台；
智能电采暖云平台5根据各个工作区的温度曲线控制电暖器I的启停；
在直控模式下，网关4接收到智能电采暖云平台5下发的开关控制指令，并将指令下发至对应的能效插座3，完成对电暖器I启停的控制；
在间控模式下，网关4接收到智能电采暖云平台5下发的房间温度曲线，并根据温度曲线和插座开关状态确定开关控制指令。能效插座接收网关下发的控制指令，并根据控制指令进行相应的动作，实现电暖器的启停。
[0018]进一步地，监控模式工作方法为:当房间温度数据高于温度曲线设定的上限且插座开关状态为合时，网关发送该插座开关断开的控制指令，当房