本發(fā)明涉及建筑節(jié)能領(lǐng)域，涉及一種家用節(jié)能用電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，家庭能源消耗已成為我國(guó)能源消耗增量中的一個(gè)重要部分，而且居民收入的不斷提高也加快了家庭能源消耗的增長(zhǎng)。如家庭用電環(huán)境中的電器待機(jī)能耗，已經(jīng)越來(lái)越引起人們的關(guān)注，成為不可忽視的一個(gè)節(jié)能領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)節(jié)能認(rèn)證中心調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)城市家庭平均待機(jī)能耗相當(dāng)于每個(gè)家庭晝夜亮著一盞的“長(zhǎng)明燈”。以此計(jì)算，若一個(gè)家庭中有多種待機(jī)用電設(shè)備，每月待機(jī)耗電約為。因此，如何解決電器的待機(jī)能耗將是一個(gè)必須要面對(duì)的問題。在此基礎(chǔ)上，建立一個(gè)家用節(jié)能用電系統(tǒng)是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種解決或部分解決上述問題的家用節(jié)能用電系統(tǒng)。

為達(dá)到上述技術(shù)方案的效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種家用節(jié)能用電系統(tǒng)，包含多個(gè)人體傳感器、中央控制器、電源模塊、電流量檢測(cè)模塊、電源切斷模塊，并且與多個(gè)家用電器相連；

人體傳感器，通過紅外線對(duì)人體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到人體的熱量時(shí)，轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)的人體紅外熱釋電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的高電平，輸出給中央控制器中的微處理器；

電源模塊用于從外部供電電路采集電源，并將220V的電壓轉(zhuǎn)換成5V的電壓輸出，同時(shí)對(duì)電流進(jìn)行調(diào)理輸出；

電流量檢測(cè)模塊，對(duì)電源模塊輸出的電流進(jìn)行定時(shí)采集，設(shè)定信號(hào)的采集頻率以及信號(hào)周期，在信號(hào)周期內(nèi)采集16個(gè)電流數(shù)據(jù)，并取電流數(shù)據(jù)的平均值，將電流數(shù)據(jù)的平均值轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部包含的電流放大器放大，經(jīng)調(diào)理、濾波，輸出給電源切斷模塊；

電源切斷模塊，將調(diào)理、濾波后的電流信號(hào)輸入到一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)采用先進(jìn)先出的原理，包含12個(gè)單元和一個(gè)頭部單元，每個(gè)單元存儲(chǔ)一個(gè)調(diào)理、濾波后的電流信號(hào)，頭部單元存儲(chǔ)電流信號(hào)比較值，初始時(shí)設(shè)置為所有家用電器的電流上限值，當(dāng)緩沖區(qū)的存儲(chǔ)溢出時(shí)，電流信號(hào)比較值設(shè)置為12個(gè)單元存儲(chǔ)內(nèi)容的平均值，其后對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行清零，電流信號(hào)比較值與緩沖區(qū)的第一個(gè)單元中存儲(chǔ)的調(diào)理、濾波后的電流信號(hào)進(jìn)行比較，若緩沖區(qū)的第一個(gè)單元中存儲(chǔ)的調(diào)理、濾波后的電流信號(hào)大于電流信號(hào)比較值，電源切斷模塊發(fā)出切斷信號(hào)經(jīng)由電流量檢測(cè)模塊傳送給中央控制器；

中央控制器包含微處理器、切斷回路，與多個(gè)家用電器相連，當(dāng)微處理器沒有檢測(cè)到數(shù)字信號(hào)的高電平或者檢測(cè)到切斷信號(hào)時(shí)，開始使用延時(shí)變量計(jì)時(shí)，延時(shí)變量的初始值為0s，以單位為1s長(zhǎng)度進(jìn)行累加，當(dāng)延時(shí)變量累加到10s，在這期間一直沒有檢測(cè)到數(shù)字信號(hào)的高電平時(shí)，使用切斷回路對(duì)n個(gè)家用電器進(jìn)行切斷電源，其后對(duì)延時(shí)變量清零；若檢測(cè)到數(shù)字信號(hào)的高電平，延時(shí)變量立即清零。

本發(fā)明的有益成果是：本發(fā)明研究并設(shè)計(jì)一種家用節(jié)能用電系統(tǒng)，通過手動(dòng)、自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制方式進(jìn)行家用電器的自動(dòng)通斷電，在沒有人員在室內(nèi)或者家用電器電流量超過規(guī)定值，可接通室內(nèi)的切斷回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的節(jié)能控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的家用節(jié)能用電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)說明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進(jìn)，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。具體方法如下：

實(shí)施例1：對(duì)于家用節(jié)能用電系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)是后續(xù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是保證軟件有效運(yùn)行和系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的前提。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，不僅要注重系統(tǒng)功能需求，而外觀設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、調(diào)試便捷性、可操作性、可擴(kuò)展性以及系統(tǒng)后期的維護(hù)、升級(jí)和故障處理等也都是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的必要組成部分；沒有軟件的配合，硬件功能也無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此，軟、硬件設(shè)計(jì)必須緊密配合，只有硬件可靠、軟件穩(wěn)定才能保證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)高效運(yùn)行。

家用節(jié)能用電系統(tǒng)是一種能夠綜合室內(nèi)用電設(shè)備工作狀態(tài)信息和人員信息，并藉此切斷接通用電回路的智能控制裝置。在合適的時(shí)間切斷家庭供電回路，以達(dá)到在不影響用戶正常用能的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

家用節(jié)能用電系統(tǒng)，包含多個(gè)人體傳感器、中央控制器、電源模塊、電流量檢測(cè)模塊、電源切斷模塊，并且與n個(gè)家用電器相連。

首先，需將家用節(jié)能用電系統(tǒng)的供電回路劃分為可斷電回路和持續(xù)供電回路。在可斷電回路加裝交流接觸器和電流互感器，電流互感器采集可斷電回路上用電設(shè)備的電流信息；在室內(nèi)合理位置布置人體傳感器，采集室內(nèi)的人員信息。然后，中央控制器融合釆集到的電流信息與室內(nèi)人員信息并進(jìn)行處理。最后，中央控制器判斷是否可以斷電，并通過交流接觸器控制回路實(shí)現(xiàn)對(duì)可斷電回路通斷的合理控制。

中央控制器選用意法半導(dǎo)體推出的作為微處理器，該款微處理器為內(nèi)核，具有低功耗、高性能、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，完全能夠滿足本方案對(duì)微處理器的要求；采用極低功率的無(wú)線收發(fā)器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的無(wú)線通信功能該收發(fā)器與之間通過線接口通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以及和家庭智能終端的組網(wǎng)；傳感部分主要包括人體傳感器和電流量檢測(cè)模塊，人體傳感器實(shí)現(xiàn)人員存在的檢測(cè)，作為下發(fā)控制指令的判決之一，電流量檢測(cè)模塊獲取用電回路的電流信息，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路，將回路電流信息傳送給，作為其控制交流接觸器回路通斷的另一判據(jù)；此外，控制器還設(shè)計(jì)有門檻電流檔位調(diào)節(jié)按鍵、控制器手動(dòng)自動(dòng)工作模式選擇鍵和一鍵切斷接通用電回路的功能。

實(shí)施例2：對(duì)人員存在情況的判斷，結(jié)合具體程序設(shè)計(jì)，可分為兩類：無(wú)干涉判斷和有干涉判斷。所謂無(wú)干涉判斷，是在自動(dòng)模式下，且沒有任何人員對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)切斷操作的前提下，人體傳感器做出人員存在情況的判斷；所謂有干涉判斷，是指離家模式控制器工作在自動(dòng)模式下，用戶對(duì)其進(jìn)行了主動(dòng)切斷操作之后，人體傳感器做出人員存在情況的判斷。這種分類方式主要是為了避免離家模式控制器工作在自動(dòng)模式，且用戶主動(dòng)切換為離家狀態(tài)時(shí)，人員仍為活動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)人體傳感器器仍然判斷室內(nèi)有人，再次接通用電回路，工作狀態(tài)又轉(zhuǎn)為居家狀態(tài)，違背了用戶的初衷。

建筑物內(nèi)，用電環(huán)境大都為市電，電流信號(hào)往往較大，現(xiàn)有測(cè)量裝置基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，這就需要將這些大的電流信號(hào)變換為小電流信號(hào)，以方便信號(hào)的采集和處理。電流檢測(cè)信息作為該控制算法的第一判據(jù)，提高了對(duì)用戶用電行為判斷的準(zhǔn)確性，杜絕了因誤判而錯(cuò)誤地切斷供電回路；結(jié)合人體紅外熱釋電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人員不存在時(shí)切斷電路，且即使人員存在，若處于睡眠等休息狀態(tài)，沒有使用可斷電回路上的電器設(shè)備，該算法仍能準(zhǔn)確切斷設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)待機(jī)節(jié)電。

以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍。同時(shí)以上說明，對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可以理解及實(shí)施，因此其他基于本發(fā)明所揭示內(nèi)容所完成的等同改變，均應(yīng)包含在本權(quán)利要求書的涵蓋范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益成果是：本發(fā)明研究并設(shè)計(jì)一種家用節(jié)能用電系統(tǒng)，通過手動(dòng)、自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制方式進(jìn)行家用電器的自動(dòng)通斷電，在沒有人員在室內(nèi)或者家用電器電流量超過規(guī)定值，可接通室內(nèi)的切斷回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的節(jié)能控制。