一种用电管理系统的制作方法

本实用新型涉及电能检测领域，具体的涉及一种用电管理系统。

背景技术：

通常，用户家庭中只在公共电网接入口处设置电能检测装置，如设置电能表，这里，电能表检测的是用户家庭中所有用电器的总耗电量。采用这样的方式，用户只能够通过电能表的示数观察家庭总耗电情况，若要进行每个用电器耗电的监测，则需要为每个用电器配置电能检测装置，这使得电能检测装置的投资过大；或者，在用电器公用的电插板上设置电能检测装置，以检测某一电插线板上的用电情况，但这只是将用电器的分组缩小，仍然无法确定每个用电器的耗电情况。并且，用户也无法对电能表展示出的示数的准确性进行评估，当电能表计算得到的总耗电量的示数与实际耗电量不符时，用户也不会得到提示，使用的的耗电量判断出现错误。

鉴于以上原因，提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种用电管理系统，使得能够对单独的用电器统计耗电量，并且能够检测电能表是否正常工作。

具体地，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种用电管理系统，包括电能源部、配电盘、电能表以及电能表检测装置；所述电能源部与配电盘连接，所述配电盘一方面与各个用电器连接，所述配电盘另一方面与电能表连接；所述电能表检测装置与各个用电器连接，用于接收各个用电器的用电状态信息，所述电能表检测装置还与电能表连接，用于接收用电器消耗的总电能。

较佳的，所述电能表包括总电流接收部和电流特征提取部，所述总电流接收部用于接收从配电盘里接收所述配电盘发送给各个用电器的总电流；所述总电流接收部与电流特征提取部连接，所述电流特征提取部用于接收总电流接收部接收到的总电流，并对所述总电流进行特征提取。

较佳的，所述电流特征提取部还与电器特征存储部连接，所述电器特征存储部中预先存储了各个用电器在正常工作情况下，每个用电器中的电流特征。

较佳的，所述电流特征提取部与电流确定部连接，所述电器特征存储部与电流确定部连接，所述电流确定部用于接收电流提取部提取出的各个电流特征信息，再将所述电流特征信息与电器特征存储部中存储的电流特征进行对比。

较佳的，所述电器特征存储部与各个用电器连接，用于接收各个用电器发送的正常工作状态下的电流特征。

较佳的，所述电能表还包括电流平方积分部，所述电流平方积分部分别与电流确定部和电器特征存储部连接。

较佳的，所述电能表还包括电能计算部，所述电能计算部与电流平方积分部和电器特征存储部连接。

较佳的，所述电能表检测装置包括信息接收部、指令发送部、控制部和耗电分析部，所述信息接收部用于接收各个用电器发送的用电状态信息，以及电能表发送的各个用电器的耗电信息；所述指令发送部用于向各个用电器发送获取用电状态信息的指令；所述指令发送部和信息接收部分别与控制部连接，所述控制部还与耗电分析部连接。

较佳的，所述耗电分析部包括信息采集部、判定部和判定规则更新部，所述信息采集部与控制部连接，所述判定部与信息采集部连接。

较佳的，所述耗电分析部还包括判定规则更新部，所述判定部和判定规则更新部连接，所述判定规则更新部与用电器厂家服务器连接。

本实用新型的有益效果是：(1)能够对单独的用电器统计耗电量；(2)能够检测电能表是否正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的一种用电管理系统结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例提供的一种用电管理系统结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例提供的一种用电管理系统结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型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。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型所述的具有各种功能的功能模块均为现有技术中存在并且本领域技术人员了解其是如何工作、懂得其使用方法的功能电路，本实用新型的创新点在于将这些功能模块进行组合连接，以解决本实用新型中提出的技术问题。

一种用电管理系统，如图1所示，所述用电管理系统包括电能源部、配电盘、电能表以及电能表检测装置；所述电能源部与配电盘连接，所述配电盘一方面与各个用电器连接，用于将电能源部中的电能分配给各个用电器，所述配电盘另一方面与电能表连接，所述电能表用于接收流经配电盘的总电流，并根据总电流具有的电流特征，确定各个用电器的电流，并根据各个用电器的电流计算每个用电器的功耗；所述电能表检测装置与各个用电器连接，用于接收各个用电器的用电状态信息，所述电能表检测装置还与电能表连接，用于接收用电器消耗的总电能，所述电能表检测装置用于根据用电器消耗的总电能和各个用电器的用电状态信息，判断电能表是否出现故障，导致计量有误。

进一步的，所述电能表包括总电流接收部，用于接收从配电盘里接收所述配电盘发送给各个用电器的总电流；所述总电流接收部与电流特征提取部连接，所述电流特征提取部用于接收总电流接收部接收到的总电流，并对所述总电流进行特征提取，例如采用各种可行的频域特征提取方法，提取总电流信号的频域特征；所述电流特征提取部还与电器特征存储部连接，所述电器特征存储部中预先存储了各个用电器在正常工作情况下，每个用电器中的电流特征；所述电流特征提取部与电流确定部连接，所述电器特征存储部与电流确定部连接，所述电流确定部用于接收电流提取部提取出的各个电流特征信息，再将所述电流特征信息与电器特征存储部中存储的电流特征进行对比，从而确定当前的电流特征对应的是哪些用电器在工作，一旦确定了当前时刻有哪些用电器在工作，就可以通过查询对照表的方法，确定对应的每个用电器当前的电流值。

具体的，所述电器特征存储部与各个用电器连接，用于接收各个用电器发送的正常工作状态下的电流特征。例如，在用电器出厂时，预先对各个用电器进行试验，获取并保存各个用电器在不同工作状态下的电流特征，之后将这些电流特征信息存储在用电器自带的存储器中，在用电器第一次使用时，首先将用电器与电器特征存储部连接，将用电器自带的存储器中所存储的相关信息导入到电器特征存储部中，这样就实现了将用电器所有可能的电流特征都记录在了电器特征存储部中。通常，一件用电器在正常工作中的不同工作工况下的电流大小都会不同，例如洗衣机，在洗涤、漂洗、脱水和烘干工况下的用电电流大小都会不同，针对这种情况，在该洗衣机出厂检测的时候，就可以针对该洗衣机在洗涤、漂洗、脱水和烘干工况下的用电电流大小进行检测和存储，并且制作成“电流特征-电流大小”对照表，在用电器第一次使用的时候也一并导入到电器特征存储部中，这样，一旦电流特征提取部提取出了电流特征，电流确定部根据所述电流特征就能够从电器特征存储部中根据所述“电流特征-电流大小”对照表获取对应的用电器当前的电流值。

所述电能表还包括电流平方积分部，所述电流平方积分部分别与电流确定部和电器特征存储部连接，所述电流确定部获取每个用电器的电流值大小后，电流平方积分部就可以从所述电流确定部中获得每个用电器的电流值，并对每个用电器的电流值进行平方积分运算，同时，所述电器特征存储部还存储有在当前电流下，每个用电器的内阻值，所述电能表还包括电能计算部，所述电能计算部与电流平方积分部和电器特征存储部连接，所述每个用电器的电流值进行平方积分运算后，再在电能计算部中与对应用电器的内阻值相乘，即得到了每个用电器的电能消耗量。

采用本实用新型的结构，能够只使用一个电能表，就实现对多个用电器的电能消耗量的检测。

进一步的，当所述用电器都属于同一个用电器厂家的产品时，所述电器特征存储部还可以与用电器厂家服务器连接，所述用电器厂家服务器中包含了该厂家历史以来生产的各个用电器产品的编号信息和该编号产品通过出厂试验得到的各种工况下的电流信息，这样，所述电器特征存储部就可以只获得各个用电器的编号信息，将所述各个用电器的编号信息存储在电器特征存储部中，所述电器特征存储部与电流特征提取部连接，获取电流特征提取部提取到的电流特征信息，并将所述电流特征信息与各个用电器的编号信息发送给用电器厂家服务器，所述用电器厂家服务器直接与电流确定部连接，将该编号用电器在当前电流特征的情况下的电流值发送给电流确定部，在采用用电器厂家服务器的这一实施例中，所述电流确定部可以不与电流特征提取部连接。

进一步的，如图2所示，所述电能表检测装置包括信息接收部、指令发送部、控制部和耗电分析部，所述信息接收部用于接收各个用电器发送的用电状态信息，以及电能表发送的各个用电器的耗电信息；所述指令发送部用于向各个用电器发送获取用电状态信息的指令。所述指令发送部和信息接收部分别与控制部连接，所述控制部还与耗电分析部连接，所述控制部一方面用于控制指令发送部向各个用电器发送指令，另一方面用于将信息接收部接收到的用电状态信息和各个用电器的耗电信息传递到耗电分析部中，所述耗电分析部根据接收到的用电状态信息和各个用电器的耗电信息，判断电能表是否出现计量不准的情况。

具体的，所述耗电分析部包括信息采集部、判定部和判定规则更新部，所述信息采集部与控制部连接，用于接收从控制部传输来的用电状态信息和各个用电器的耗电信息，所述判定部与信息采集部连接，用于根据信息采集部中保存的所述用电状态信息和各个用电器的耗电信息判定电能表是否出现计量不准的情况，具体的，所述用电状态信息为用电器当前的使用状态，例如用电器是洗衣机，其使用状态可以为停机、进水、洗涤、漂洗、脱水、烘干等，每种状态对应的有大致的单位时间电功率消耗数据，所述判定部根据每个用电器的当前的使用状态大致估算当前电能使用量，并且比较估算出的当前电能使用量与各个用电器的耗电信息总和是否一致，若两者统计出的耗电结构差距过大，则耗电分析部发出警报，说明电能表出现计量不准的情况。

所述判定部和判定规则更新部连接，所述判定规则更新部向判定部发送不同的判定规则，例如，最简单的一种判定规则为：计算预设时间内各个用电器的耗电总和与各个用电器用电状态信息中对应的耗电量的总和，判断两者是否一致，若两者差距过大，则判定电能表计量不准确。但是随着用电器的使用时间增长，各个用电器会出现偶发性误差，或者在一定时间内出现实际用电与用电器用电状态信息中对应的耗电量不符的情况，这时用电器的耗电总和与各个用电器用电状态信息中对应的耗电量的总和会出现不符的情况，但这并不能说明电能表计量不准，这时就需要重新确定判定电能表计量准确性的规则，例如，在一段时间内随机抽取电能表计量的电能瞬时值，并对电能瞬时值进行平均运算，再以得到的电能均值与该段时间内用电器用电状态信息中对应的耗电量的总和的在时间上的均值进行比较。以上例子只说明判定规则更新部所具有的功能，即存储不同的判定规则，以向判定部发送不同的判定规则。

进一步的，所述判定规则更新部还可以与用电器厂家服务器连接，所述用电器厂家服务器能够向判定规则更新部发送提供由设计人员设计好的新的判定规则。

进一步的，如图3所示，所述电能源部与电磁发射/接收部连接，所述电磁发射/接收部用于向电能源部发射电磁波，并且接收电能源部反馈回的回波，所述电磁发射/接收部还与异常状态接收部连接，所述异常状态接收部获取电磁发射/接收部接收到的回波，并根据所述回波判断能源部是否出现异常；所述电能表中还设置有异常状态特征存储部，异常状态接收部与异常状态特征存储部连接，所述异常状态特征存储部用于存储从异常状态接收部接收到的异常状态特征，所述异常状态特征存储部还与电能计算部连接，所述电能计算部根据记录在异常状态特征存储部中的异常状态特征，对用电器的总电能消耗量进行修正。

本实用新型所述的具有各种功能的功能模块均为现有技术中存在并且本领域技术人员了解其是如何工作、懂得其使用方法的功能电路，本实用新型的创新点在于将这些功能模块进行组合连接，以解决本实用新型中提出的技术问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。