一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统

1.本发明涉及人工智能技术领域，具体的是一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统。


背景技术：

2.高校安全一直以来是社会安全中的较薄弱环节，而在众多高校安全隐患中，使用大功率电器引发的一系列火灾事故在我国各地高校都时常发生，在高校明令禁止使用大功率电器的情况下，大功率电器还是在寝室中出现，这与校方对大功率电器的监控力度，与监控方法有密切关系。
3.在现有的技术下，高校对于大功率电器的监控手段做的并不到位，仅仅是由于在学生使用一段时间后，由于功率过大而导致的断电才能得到学生在使用大功率电器的信息，然而在这种情况下，学生使用一段时间的大功率电器极有可能产生一些安全问题，比如着火，为此，现在提出一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块、报警模块和控制中心，所述控制中心用于存储各个宿舍的基本信息，各个宿舍的基本信息包括各个宿舍的楼牌号以及各个宿舍学生的名字；
6.所述数据采集模块用于采集学生用电时的实时输出电流，并且将学生用电时的实时输出电流发送至数据处理模块；
7.所述数据处理模块根据接收到的学生用电时的实时输出电流进行处理，通过学生用电时的实时输出电流计算得出在固定时间内的实际用电量，并且将实际用电量发送至数据分析模块进行分析；
8.所述数据分析模块根据接收到的实际用电量进行分析，通过计算得出用电承受电量阈值，并且设定线路损耗电量，并且将实际用电量与线路损耗电量相加得再与用电承受电量阈值进行比较，若实际用电量与线路损耗电量的和小于等于用电承受电量阈值，则能够正常进行实用，若实际用电量与线路损耗电量的和大于用电承受电量阈值，则数据分析模块发送断电信号至执行模块；
9.所述执行模块在接收到数据分析模块发送的断电信号，将用电线路进行切断；
10.所述报警模块在执行模块将用电线路切断后，通过数据分析模块发送的报警信号，对管理人员进行报警提示。
11.进一步地，所述数据采集模块的采集过程包括以下步骤：
12.步骤一：获取学生用电设备的用电状态，其中，用电设备的用电状态包括正在使用
和关机两个状态；
13.步骤二：当用电设备处于关机状态时，电流为0；
14.步骤三：当用电设备处于正在使用状态时，标记学生用电时的实时输出电流为i，并且将学生用电时的实时输出电流i发送至数据处理模块。
15.进一步地，所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
16.步骤s1：设定学生在使用用电设备的固定时间，并且将固定时间标记为ti，其中i为每段固定时间的标号，且i＝1、2、3...、n，n为固定时间的标号的总数；
17.步骤s2：计算学生在固定时间ti内的实际用电量wi，根据公式计算得到wi，其中，c为电流影响系数，l为时间影响系数，α为用电设备固定耗电系数；
18.步骤s3：将计算得出的实际用电量wi发送至数据分析模块进行分析。
19.进一步地，所述数据分析模块的分析过程包括以下步骤：
20.步骤w1：设定用电承受电量阈值为w
max
，其中式中i
max
为最大输入电流，且设定线路损耗电量为r；
21.步骤w2：若w
max
≥wi+r，则表示学生使用的用电设备在固定时间内的用电量没有超过设定的最大电量，则此时学生能够正常进行使用；
22.步骤w3：若w
max
＜wi+r，则表示学生使用的用电设备在固定时间内的用电量超过设定的最大电量，数据分析模块将断电信号发送至执行模块，执行模块将电源切断。
23.进一步地，所述报警模块根据控制中心判断定位出宿舍的楼牌号以及相应宿舍所对应的学生后，报警模块将信息显示，管理人员根据报警模块显示的信息，对相对应宿舍的学生的大功率用电器没收。
24.本发明的有益效果：
25.本发明在使用的过程中，首先数据采集模块采集到实时输出电流并且发送至数据处理模块进行处理，数据处理模块通过接收到的实时输出电流计算得出实际用电量，并且数据处理模块将实际用电量发送至数据分析模块，数据分析模块通过计算得出用电承受电量阈值，并且设定线路损耗电量，将用电承受电量阈值与实际用电量和线路损耗电量之和进行比较，若未超过用电承受电量阈值，则能够正常使用，若超过用电承受电量阈值，则数据分析模块发送断电信号至执行模块，执行模块将线路断电，并且数据分析模块报警信号至发送报警模块，报警模块对管理人员进行提示。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明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，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；
27.图1是本发明整体结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，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作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。
29.如图1所示，一种校园宿舍大功率电器智能检测及报警系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块、报警模块和控制中心，所述控制中心用于存储各个宿舍的基本信息，需要进行说明的是，各个宿舍的基本信息包括各个宿舍的楼牌号以及各个宿舍学生的名字，所述数据采集模块用于采集学生用电时的实时输出电流；
30.需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，数据采集模块采集学生用电时的实时输出电流的过程包括以下步骤：
31.步骤一：获取学生用电设备的用电状态，其中，用电设备的用电状态包括正在使用和关机两个状态；
32.步骤二：当用电设备处于关机状态时，电流为0；
33.步骤三：当用电设备处于正在使用状态时，标记学生用电时的实时输出电流为i，并且将学生用电时的实时输出电流i发送至数据处理模块。
34.需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述数据采集模块包括对原始的电流电压进行采集，然后经过整流滤波，信号调理后，通过a/d转换器将模拟信号转换为数字信号，在发送至数据处理模块。
35.所述数据采集模块将学生用电时的实时输出电流i发送至数据处理模块，所述数据处理模块用于对实时输出电流i进行处理，具体处理过程包括以下步骤：
36.步骤s1：设定学生在使用用电设备的固定时间，并且将固定时间标记为t
i，
其中i为每段固定时间的标号，且i＝1、2、3...、n，n为固定时间的标号的总数；
37.步骤s2：计算学生在固定时间ti内的实际用电量wi，根据公式计算得到wi，其中，c为电流影响系数，l为时间影响系数，α为用电设备固定耗电系数；
38.步骤s3：将计算得出的实际用电量wi发送至数据分析模块进行分析；
39.所述数据分析模块在接收到数据处理模块发送的实际用电量wi，对实际用电量wi进行分析，分析过程包括以下步骤：
40.步骤w1：设定用电承受电量阈值为w
max
，其中式中i
max
为最大输入电流，且设定线路损耗电量为r；
41.需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，用电承受电量阈值w
max
为学生宿舍所能承受的固定时间内的最大电量，若超过此用电承受电量阈值，则电路就会被切断，若没有超过此用电承受电量阈值，则学生能够正常使用；
42.步骤w2：将实际用电量与线路损耗电量相加，并且与用电承受电量阈值进行比较；
43.步骤w3：若w
max
≥wi+r，则表示学生使用的用电设备在固定时间内的用电量没有超过设定的最大电量，则此时学生能够正常进行使用；
44.步骤w4：若w
max
＜wi+r，则表示学生使用的用电设备在固定时间内的用电量超过设定的最大电量，数据分析模块将断电信号发送至执行模块，执行模块将电源切断。
45.所述执行模块包括继电器，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，继电器
在使用时能够控制线路使用时的通断电。
46.所述报警模块在执行模块接收到断电信号，并且执行模块将电源进行切断后，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块根据控制中心判断定位出宿舍的楼牌号以及相应宿舍所对应的学生后，报警模块将信息显示，管理人员根据报警模块显示的信息，对相对应宿舍的学生的大功率用电器没收。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。