[发明专利]一种家用智能插座系统及其控制方法

权利要求书

1.一种家用智能插座系统，该系统包括智能插座、智能监控服务器和用户端；

其中，所述智能插座包括：

插座检测模块，用于检测和采集插座的电量数据和环境数据；

插座动作执行模块，用于执行指定的插座开关动作；

插座数据发送模块，用于插座检测模块得到的电量数据和环境数据发送给智能监控服务器；

电源模块，包括电源输入端、电源输出端、电磁继电器；

智能监控服务器包括：

数据接收模块，用于从所述智能插座获取电量数据和环境数据；

数据处理及分析模块，用于对所述电量数据和环境数据进行处理和分析；

插座管理策略确定模块，用于根据数据处理及分析模块得到的结果和/或用户端的指令确定插座的管理策略，所述管理策略包括上述的指定插座开关动作；

服务器通信模块，用于智能监控服务器和用户端之间的通信；

所述用户端包括：

用户端通信模块，用于用户端和智能监控服务器之间的通信；

用户端数据处理模块，用于处理用户端的数据，包括智能监控服务器发送过来的数据；

显示模块，用于实时显示智能插座的相关信息，包括电量数据、环境数据以及当前插座的动作信息；

控制模块，用于控制所述用户端通信模块、用户端数据处理模块和显示模块；其中所述控制模块包括：用户指令生成单元，用于根据用户输入的指令，生成用户控制信号，经用户端通信模块发送给智能监控服务器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述插座检测模块，包括电量数据采集单元、环境数据采集单元、故障电弧检测单元，其中环境数据采集单元包括：温湿度传感器、空气质量传感器和光强度传感器。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电量数据采集单元包括交流电流采集子单元、交流电压采集子单元、信号处理子单元，电量数据采集单元可得到实时的电流、电压信号并通过信号处理单元将其转化为易于传送分析的原始电量数据，发送给智能监控服务器。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述数据处理及分析模块对所述原始电量数据，进行处理，得到单相电压有效值及单向电流有效值，再对上述单相电压有效值和单相电流有效值进行运算，应用全相位快速傅里叶变换算法把采样的电压电流的基波和各次谐波分离，并分别计算出电压电流的各种电力数据，如功率、功率因素、电压电流的基波频率、基波幅值、各次谐波幅值、相位等。

5.如权利要求2-4任一所述的系统，其特征在于所述数据处理及分析模块包括用户用电行为分析单元，用于对采集到的大量环境数据和用户用电数据进行初步计算，存储计算结果并将该计算结果进行数据分析和挖掘，以此实现对用户用电行为习惯进行分析并预测，便于为用户确定科学合理用电策略。

6.如权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于所述的电源模块的所述电磁继电器与所述电量监控模块连接，并接受其管控；所述电磁继电器与外部电源输入端、外部电源输出端分别连接。

7.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于所述插座检测模块的所述故障电弧检测单元，用于检测当前负载电路中是否包含故障电弧，在当前负载电路中包含故障电弧的情况下，向智能监控服务器发送故障信号数据。

8.如权利要求7任一所述的系统，所述智能监控服务器对所述故障信号数据进行分析判断，确定是否需要断开插座与故障负载的连接，如果确定需要断开，则由插座管理策略确定模块向插座动作执行模块发送断开负载连接的控制信号；其中，所述故障电弧检测单元检测当前负载电路中的故障电弧包括：

故障电弧检测单元提取负载电路中电流的高频分量信号；

根据高频分量信号获得电流的尺度参数；

在尺度参数大于尺度阈值的情况下，确定负载电路中包含故障电弧。