一种直流电能表及其控制方法与流程

本发明涉及机组控制技术领域，具体而言，涉及一种直流电能表及其控制方法。

背景技术：

随着电子技术和无线通信技术的不断发展，智能照明的实现越来越低成本，而照明设备越来越引起人们的重视。本发明旨在为普通家庭提供最经济的智能解决方案。更重要的是，如果现在的家庭要实现智能家庭，必需更换家现有的普通开关或插座，换成现有市场上己有的产品。

传统的普通开关或插座存在有很多问题，首先是智能照明设备多，对应的控制开关也比较多，现场控制需要多次调试；其次是进行大面积区域照明控制时，现场无开关，或照明回路距离开关较远，无法根据实际情况控制照明灯光，使用不便，增加了照明管理难度，相应的照明设备的控制也会比较复杂。最后，传统的照明设备，一旦装修部署完毕，基本功能也已经固定下来，照明线路的布局布线、控制方式改造就比较困难。

因此，现有的照明设备根本无法满足智能照明的实际需求和用户体验；同样的，对于其他电器设备，其控制管理也困难，开关调试复杂。因此，现有的电器设备控制成本较高、开关计量调试复杂、电器设备使用效率较低、灯管控制管理困难。

针对现有技术中电器设备的控制无法满足实际需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种直流电能表及其控制方法，以解决现有技术中电器设备的控制无法满足实际需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流电能表，其中，所述直流电能表包括：

计量模块、无线模块和开关模块；

所述计量模块与该直流电能表对应的电器设备相连，用于计量所述电器设备的状态信息，并将所述状态信息经所述无线模块发送给控制中心；

所述无线模块用于接收控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，并将其发送至所述开关模块；

所述开关模块用于执行所述控制指令。

可选的，该直流电能表通过开关电源与交流负载或市电连接；

所述开关电源用于进行交直流转换。

可选的，所述无线模块通过无线网关与所述控制中心通信。

可选的，所述直流电能表还包括：

ad采样模块；

所述ad采样模块设于所述计量模块和所述电器设备之间，用于对所述电器设备的电流进行实时采样，并将采样得到的采样数据发送给所述计量模块。

可选的，所述无线模块用于与其它电器设备对应的直流电能表中的无线模块组成自组网。

可选的，

所述控制中心设于所述直流电能表对应的所述电器设备中，或设于所述无线网关中，或独立于无线网关与所述自组网无线连接；

通过所述自组网与该自组网内所有直流电能表进行无线通信。

可选的，所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，根据电器设备的状态信息和/或其他电器设备的状态信息做出。

本发明还提供了一种电器设备，所述电器设备包括上述的直流电能表。

另一方面，本发明提供了一种直流电能表的控制方法，所述控制方法包括：

计量与所述直流电能表对应相连的电器设备的状态信息，并将所述状态信息发送给控制中心；

接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令；

执行所述控制指令。

可选的，所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，包括：

根据与所述电器设备一一对应的组号接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令。

可选的，

所述将所述状态信息发送给控制中心包括：通过网关将所述状态信息发送给控制中心；

所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令包括：

通过所述网关接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令。

可选的，所述计量与所述直流电能表对应相连的电器设备的状态信息之前，包括：

通过ad采样模块对所述电器设备的电流进行实时采样。

可选的，

所述将所述状态信息发送给控制中心包括：通过自组网将所述状态信息发送给控制中心；

所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令包括：

通过所述自组网接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令；

其中，所述自组网由所述直流电能表中的无线模块与其它直流电能表的无线模块模块组成，所述控制中心设于所述其它直流电能表中。本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

本发明的有益效果：本发明通过创新的采用一种直流电能表，使得能实时计量电器设备的状态信息，并将所述状态信息经无线模块发送给控制中心；控制中心反馈指示所述电器设备开合的控制指令并将所述控制指令经无线模块发送给开关模块以实现开关的自动打开与闭合。从而解决了现有技术中电器设备的控制无法满足实际需求的问题，能够实时根据实际情况自动控制各电器设备的开关状态，方便了用户的需求。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种直流电能表的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的基于多个直流电能表控制的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种直流电能表的控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种lora无线私有网络系统示意图。

计量模块-101，无线模块-102，开关模块-103，开关电源-104，ad采样模块-105，无线网关-106。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

图1是根据本发明实施例的一种直流电能表的结构示意图，如图1所示，该直流电能表包括：

计量模块101、无线模块102和开关模块103；

所述计量模块101与该直流电能表对应的电器设备相连，用于计量所述电器设备的状态信息，并将所述状态信息经所述无线模块102发送给控制中心；

所述无线模块102用于接收控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，并将其发送至所述开关模块103；

所述开关模块103用于执行所述控制指令。

在一个可选的实施方式中，电器设备可为空调，或加湿器/减湿器，或照明设备等等，直流电能表中的计量模块101计量该电器设备的状态信息，即环境的温度是否合适，是否需要打开空调；或环境的湿度是否合适，是否需要增加湿度或去除湿气；或环境的光线强度是否黑暗，是否需要打开照明设备；计量模块101计量并确定该状态信息，并将所述状态信息经无线模块102发送给控制中心，控制中心根据该状态信息反馈指示所述电器设备开合的控制指令，即当所在环境的温度过低时，将发送打开空调暖风的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开开关，或，所在环境过于干燥，此时发送打开加湿器的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开开关从而增加湿度，或当天暗下来时，根据检测到的光线状态，发送打开照明设备的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开照明设备从而提供照明。

其中，以上实施方式中对所述电器设备不作限定。

在一个可选的实施方式中，该直流电能表通过开关电源104与交流负载或市电连接；所述开关电源104用于进行交直流转换。交流负载或市电提供的都是交流电，因而需要开关电源104，将所述交流电转换为直流电以供给该直流电能表工作。

图2是根据本发明实施例的基于多个直流电能表控制的结构示意图，如图2所示：

在一个可选的实施方式中，所述无线模块102通过无线网关106与所述控制中心通信。

所述无线网关106接收所述无线模块102发送的状态信息并将其发送给控制中心以使控制中心根据所述状态信息确定相应的控制指令；以及，用于接收控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，并将其发送至所述开关模块103。

在一个可选的实施方式中，所述直流电能表还包括：ad采样模块105；所述ad采样模块105设于所述计量模块101和所述电器设备之间，用于对所述电器设备的电流进行实时采样，并将采样得到的采样数据发送给所述计量模块101。

ad采样模块可以设定采样频率，即对所述电器设备的电流数据选取若干点构成最终的采样数据，并将其发送给计量模块，通过设计该模块，可以减少所述计量模块的运算量并且不会影响计量模块计量的所述电器设备的状态信息的准确性。

在一个可选的实施方式中，所述无线模块102用于与其它电器设备对应的直流电能表中的无线模块102组成自组网。

每个电器设备均设有一个直流电能表，各个直流电能表中的无线模块102相互间可进行自组网。

在一个可选的实施方式中，所述控制中心设于所述直流电能表对应的所述电器设备中，或设于所述无线网关106中，或独立于无线网关106与所述自组网无线连接；通过所述自组网与该自组网内所有直流电能表进行无线通信。

所述控制中心可设在所述直流电能表对应的所述电器设备中，当设在所述电器设备中时，直流电能表中的无线模块102直接接收计量模块101发送的状态信息并发送给所述电器设备中的控制中心，所述控制中心反馈指示所述电器设备开合的控制指令给所述无线模块，所述无线模块102将所述控制指令发送给开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

所述控制中心可设在所述无线网关106中，当设在所述无线网关106中时，直流电能表中的无线模块102直接接收计量模块101发送的状态信息并发送给所述无线网关106，所述无线网关106将所述状态信息发送给手机app和/或网页上层软件，以及接收所述手机app和/或网页上层软件反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，并将其发送至所述开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

所述控制中心可独立于无线网关106与所述自组网无线连接，通过所述自组网与该自组网内所有直流电能表进行无线通信，直流电能表中的无线模块102进行自组网，控制中心可直接将控制指令发送给自组网后的无线模块102，所述无线模块102将所述控制指令发送给开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

在一个可选的实施方式中，所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，根据电器设备的状态信息和/或其他电器设备的状态信息做出。

电器设备可为多个，例如：空调和温度传感器共同工作，其中，空调和温度传感器中都设有直流电能表，两个直流电能表中的计量模块101计量所述空调和温度传感器的状态信息，即环境的温度是否合适，是否需要打开空调；计量模块计量并确定该状态信息，将所述状态信息发送给无线模块102。

此时，在一个优选的实施方式中，无线模块102将温度传感器的状态信息经无线网关发送给手机app上，假定人体待的环境温度22℃为最合适的温度，而此时手机app根据无线网关106发来的状态信息显示为25℃，超过所述舒适温度，手机app将自动反馈指示空调降低一定的温度或指示所述空调关闭的指令给无线网关106，所述无线网关106将所述指令发送给无线模块102，无线模块102传输给开关模块103以降低空调的温度或关闭空调。

在一个优选的实施方式中，无线模块102将温度传感器的状态信息经无线网关106发送给手机app上，人根据手机app上显示的温度通过遥控或其他控制设备主动降低所述空调的温度或关闭空调。

在另一个优选的实施方式中，温度传感器中的无线模块102和空调传感器中的无线模块102进行自组网，无线模块102将温度传感器的状态信息通过自组网发送给手机app上，同时手机app反馈指示空调降低一定的温度或指示所述空调关闭的指令，并将其通过自组网后的无线模块102传输给开关模块103以降低空调的温度或关闭空调。

图3是根据本发明实施例的一种直流电能表的控制方法的流程图，如图3所示，所述方法包括：

步骤201，计量与所述直流电能表对应相连的电器设备的状态信息，并将所述状态信息发送给控制中心；

步骤202，接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令；

步骤203，执行所述控制指令。

本发明提供一种通过直流电能表控制各电器设备的开关的控制方法。通过本发明的控制方法，能够实时根据实际情况自动控制电器设备的开关状态，方便了用户的需求。

在一个可选的实施方式中，所述状态信息至少包括：环境的温度、或湿度，或光线强度。电器设备可为空调，或加湿器/减湿器，或照明设备等等，直流电能表中的计量模块101计量该电器设备的状态信息，即环境的温度是否合适，是否需要打开空调；或环境的湿度是否合适，是否需要增加湿度或去除湿气；或环境的光线强度是否黑暗，是否需要打开照明设备；计量模块101计量并确定该状态信息，并将所述状态信息经无线模块102发送给控制中心，控制中心根据该状态信息反馈指示所述电器设备开合的控制指令，即当所在环境的温度过低时，将发送打开空调暖风的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开开关，或，所在环境过于干燥，此时发送打开加湿器的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开开关从而增加湿度，或当天暗下来时，根据检测到的光线状态，发送打开照明设备的控制指令给开关模块103以使开关模块103执行该操作指令打开照明设备从而提供照明。

其中，以上实施方式中对所述电器设备不作限定。

在一个可选的实施方式中，所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，包括：根据与所述电器设备一一对应的组号接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令。

手机app或者网页上层软件预先设置电器设备及其对应的电器设备组号，并生成所述电器设备与电器设备组号一一对应的工作表，储存于手机app或者网页上层软件；

当所述手机app或者网页上层软件需要下发控制指令至所述电器设备时，在手机app或者网页上层软件中的工作表中查询与所述电器设备一一对应的电器设备组号，并将其写入所述控制指令中，进而控制所述电器设备的开关状态。

在一个可选的实时方式中，所述将所述状态信息发送给控制中心包括：通过网关将所述状态信息发送给控制中心；所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令包括：通过所述网关接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令。

通过设置一个无线网关，可以实现不同协议之间的互联，即可以使无线模块接收到的状态信息发送给控制中心。

在一个可选的实施方式中，所述计量与所述直流电能表对应相连的电器设备的状态信息之前，包括：通过ad采样模块对所述电器设备的电流进行实时采样。

ad采样模块可以设定采样频率，即对所述电器设备的电流数据选取若干点构成最终的采样数据，并将其发送给计量模块，通过设计该模块，可以减少所述计量模块的运算量并且不会影响计量模块计量的所述电器设备的状态信息的准确性。

在一个可选的实时方式中，所述将所述状态信息发送给控制中心包括：通过自组网将所述状态信息发送给控制中心；所述接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令包括：通过所述自组网接收所述控制中心反馈的指示所述电器设备开合的控制指令；其中，所述自组网由所述直流电能表中的无线模块与其它直流电能表的无线模块模块组成，所述控制中心设于所述其它直流电能表中。

每个电器设备均设有一个直流电能表，各个直流电能表中的无线模块102相互间可进行自组网；所述控制中心可设在所述直流电能表对应的所述电器设备中，当设在所述电器设备中时，直流电能表中的无线模块102直接接收计量模块101发送的状态信息并发送给所述电器设备中的控制中心，所述控制中心反馈指示所述电器设备开合的控制指令给所述无线模块，所述无线模块102将所述控制指令发送给开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

所述控制中心也可设在所述无线网关106中，当设在所述无线网关106中时，直流电能表中的无线模块102直接接收计量模块101发送的状态信息并发送给所述无线网关106，所述无线网关106将所述状态信息发送给手机app和/或网页上层软件，以及接收所述手机app和/或网页上层软件反馈的指示所述电器设备开合的控制指令，并将其发送至所述开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

所述控制中心可独立于无线网关106与所述自组网无线连接，通过所述自组网与该自组网内所有直流电能表进行无线通信，直流电能表中的无线模块102进行自组网，控制中心可直接将控制指令发送给自组网后的无线模块102，所述无线模块102将所述控制指令发送给开关模块103以指示所述电器设备中的开关进行打开或闭合。

进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

以下通过一个优选的实施例对本发明进行进一步说明：

本发明提供一种基于lora无线组网的直流电能表，各电器设备均设有lora无线直流电能表，lora无线直流电能表间可进行无线自组网，通过网页上层软件统一管理；通过lora无线直流电能表可以在任意位置对各电器设备的开关进行控制，为用户提供了方便；并且通过无线组网技术，可以建立私有网络系统，各电器设备可以配置组合，实现了系统自定义配置，以及空间区域开关智能管理。

无线组网网络包括lora无线直流电能表、无线自组网、无线网关、空调、加湿器/减湿器、温度传感器、湿度传感器。

空调、加湿器/减湿器、温度传感器、湿度传感器供电回路设置有lora无线直流电能表，通过lora无线开关控制。lora无线直流电能表控制空调、加湿器/减湿器的开关状态，同时接收能耗计量数据并且经由无线自组网，能量数据传输到无线网关。lora无线直流电能表还接收来自温度传感器的温度数据和来自湿度传感器的湿度数据，并且经由无线自组网将温度数据和湿度数据传输到无线网关。

lora无线直流电能表结构图如图1，在lora无线直流电能表的各个部件中，包含有以下部分：

开关电源：用于将交流电转成合适的直流电压供给控制器工作；

计量模块：用于数据采集、状态检测与控制、数据分析、通讯；

ad采样模块：采集电流传感器的数据，并送给处理器分析处理；

开关模块：控制信号原有开关的控制对象的开关信号。

本发明提供另一种基于lora无线私有组网网络系统的实施例，如图4所示。

1，手机app或者网页上层软件预先设置房间灯管及其对应的照明设备组号，并生成房间灯管与照明设备组号一一对应的工作表，储存于手机app或者网页上层软件。

2，根据照明需求，查询存储于手机app或者网页上层软件中的工作表，确定用户所需要控制的照明设备，并获取所需要控制的灯管对应的照明设备组号。

3，由手机app或者网页上层软件，通过lora无线直流电能表之间进行无线自组网，向各照明设备发送携带照明设备组号的无线控制指令，照明设备接收并转发无线控制命令，并执行相应的操作。

4，若lora无线直流电能表相互接收到无线控制命令，进而通过lora无线直流电能表之间无线自组网，向照明设备组号对应的照明设备发送无线控制命令，控制照明设备的照明状态。

上述技术方案具有如下有益效果：本发明通过创新的采用一种直流电能表，使得能实时计量电器设备的状态信息，并将所述状态信息经无线模块发送给控制中心；控制中心反馈指示所述电器设备开合的控制指令并将所述控制指令经无线模块发送给开关模块以实现开关的自动打开与闭合。从而解决了现有技术中电器设备的控制无法满足实际需求的问题，能够实时根据实际情况自动控制各电器设备的开关状态，方便了用户的需求。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。