[发明专利]一种智能家居的家电设备运行状态监测方法

说明书

技术领域

本发明属于一种电器的运行状态监测方法，特别涉及一种智能家居的家电设备运行状态监测方法。

背景技术

在常规的智能家居中，当需要获取家电设备的运行状态时，往往需要事先对智能家居中每一台家电设备进行改造，植入一些用于监测家电设备运行状态的无线模块，或是为家电设备添加一个专用的外部设备，用来监测特定家电设备的运行状态。

以上两种方法均需要对智能家居中每一台家电设备进行内部或外部的改造，以达到监测家电设备运行状态的目的，而且往往对不同家电设备的改造方法是不同的。即无论上述哪一种方法，其实质都是对家电设备进行改造，以达到监测特定家电设备运行状态的目的。其工作方式为：在家电设备上添加一个无线控制模块，此模块从其依附的家电设备中获取电能，或使用自身携带的电池作为电能来源。当它工作的时候，实时地对其所依附的家电设备运行状态进行监测，同时以无线电波的通信方式从智能家居控制系统接收命令，并根据智能家居控制系统给出的命令返回相应的数据，智能家居控制系统根据返回的数据判断出此无线控制模块所依附的家电设备当前的运行状态，从而实现对特定家电设备运行状态的监测。然而，要实现对智能家居中所有家电设备的监测，就必须对各种不同的家电设备做不同的改造，其安装实施过程是非常繁琐的，而且在添加新家电设备或更换家电设备的时候，需要再次对新的家电设备进行改造，这在客观上为使用者带来了非常大的不便。

从使用者对智能家居的使用来看，智能家居中常规的家电设备运行状态监测方法采用无线电进行通信，众多设备结点共同组成蜂窝式通信网络的工作方式，使其工作时的稳定性得不到充分的保证。尤其在雷雨天气强电磁场作用下，更是难以正常工作。

从安全性的角度来看，智能家居中常规的家电设备运行状态监测方法采用无线电通信的工作方式，而无线电波的传播方向往往无法控制，其所携带的数据有被他人非法远程截获的可能，这对于需要广泛使用的智能家居控制系统来讲是非常危险的。另从人体健康的角度看，在智能家居中的每一台家电设备上使用无线电通信模块，则一个智能家居中至少需要使用几十个无线电通信模块，其产生的大量电磁辐射将对使用者的身体健康造成不利影响，尤其对婴幼儿和孕妇的影响更为严重。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非侵入式家电设备运行状态监测方法，在安装实施过程中不需要对任何一台家电设备进行任何改造，提高了智能家居控制系统的稳定性，在使用过程中只通过一台电功率采集器对智能家居中所有家电设备运行状态进行监测，结构简单的智能家居的家电设备运行状态监测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能家居的家电设备运行状态监测方法，在市电接入线路处安装一台电功率采集器，电功率采集器的电源零线端与市电零线相连，电功率采集器的电源火线端与市电火线相连，电功率采集器的各电源输出端口的火线端和零线端分别连接智能家居中所有插座的火线端和零线端，电功率采集器的数据传输端通过数据传输线路连接智能家居控制系统；通过采集家电设备电功率数据、对电功率数据进行预处理、提取电功率数据特征值、对运行状态进行识别四个步骤，可监测家庭电路中所有家电设备任意时刻的运行状态。

进一步地，所述的电功率采集器的每一个电源输出端口还连接一个模拟量采集器，模拟量采集器用于获取对应的电源输出端口的电压和线路中电流，模拟量采集器的输入端与插座的火线端相连，电功率采集器的电源火线端与模拟量采集器的输入端之间连接有定值电阻器。

本发明采用电功率采集器实现家电设备运行状态的过程包括以下步骤：

S1：电功率采集器采集家电设备电功率数据；

S2：对家电设备电功率数据进行预处理；

S3：提取家电设备电功率数据特征值；

S4：模式识别：根据家电设备电功率的特征提取值，参照家电设备工作模式固有功耗特征，对家电设备当前运行状态进行识别；

S5：根据步骤S4中的识别结果，得到此家电设备当前的运行状态。

进一步地，所述的步骤S1包括以下子步骤：

S11：设置本次电功率数据采集的总次数n；

S12：判断n是否为0，若n为0则结束电功率采集；

S13：获取家电设备当前电源电压；

S14：获取家电设备当前工作电流；

S15：根据电功率计算公式P＝U*I，计算得到此家电设备当前的电功率；

S16：记录本次得到的家电设备电功率；

S17：等待一个采样周期T；