[发明专利]智慧家庭能源路由器

说明书

本发明公开了一种智慧家庭能源路由器。该发明响应了能源互联网领域的发展要求，在用户端提升用户的用能体验。该智慧家庭能源路由器具备用户用能信息存储和传输、用能负荷辨识、用能安全性监测、信息优化等功能，并将用能信息和用能建议通过无线通信装置上传到物联网信息推送云平台，操作人员使用相关软件把用户想要的信息反馈到用户的微信小程序里，供用户实时查看，增强用户与家庭用能信息的交互。在掌握了各设备详细用能的情况下，可以随时进行设备用能安全性监测。根据用能信息和实时能源价格，进行多能互补分析，让用户用能体验更具经济性和安全性，使各类能源利用更高效。

技术领域

本发明涉及能源互联网、智能仪表领域，具体涉及一种智慧家庭能源路由器。

背景技术

传统的家庭用能管理方式单一、低效、缺乏互动性。现今使用的电表和天然气表提供给居民的信息也非常有限，使得居民对能源的消费构成没有清楚的认识，不能获取精确的用能信息以及一套科学合理的用能方案。大多数居民只能根据用能经验来定性的管理家庭用能，未能做到多能互补，缺乏用能的科学性和合理性。

当前使用的智能表只能对一种能源用量数据进行量测，不能一表多用；对用能设备进行识别也大多采用侵入式测量方法，需要采购大量硬件设备，安装维护都不方便；识别用能信息后不能和用户进行实时用能信息交互，失去了用能信息的潜在价值；对于异常用能的情况没有好的处理办法，使得居民家庭用能的安全性得不到更好的保障，造成居民用户不能高效用能、节能，造成能源利用的性价比不高。

发明内容

针对现今居民对家庭用能情况的不了解，本发明介绍了一种能让居民实时掌握家庭用能情况的智慧家庭能源路由器。其功能表现在：每个用能设备的用能信息提取采用基于特征相似度的非侵入式测量识别方法，解决了现有测量表计需要在每个用能设备和插座之间安装中间监测装置的问题；对不正常的家庭用能情况进行反馈，增强了用能的安全性；利用数据优化模块进行用能特征曲线优化，进行多能互补分析，给出用能建议；通过网络通信技术把用能信息及用能建议反馈给用户，做到能源高效利用。

所述智慧家庭能源路由器由硬件部分和软件部分组成。

所述的硬件部分由中央控制器、电源模块、液晶显示模块、信息采集与识别模块、安全监测模块、存储模块、阀门控制模块以及多种通信模块和接口组成，软件部分为专门的封装优化模块和物联网信息推送云平台。

所述的硬件部分的信息采集与识别模块能采集家庭用能设备的用能信息，并对每种用能设备进行用能识别。对于每个家庭用能设备的用能信息，采用基于特征相似度的非侵入式测量识别方法进行辨识。

所述的具备用能信息存储功能的存储模块采用AT24C02芯片。

所述的硬件部分有安全检测模块，采用AT89C51单片机，它判断用能设备是否处于异常用能状态。

所述的阀门控制模块配合安全监测模块运作，接收不正常用能信息，发出电信号给执行元件进行保护动作，控制能源供给。

所述的阀门控制模块由光电耦合驱动器MOC3041和双向晶闸管组成。

所述的封装优化模块将存储好的特征用能曲线进行优化分析，得到更加精确的用能数据，结合用能设备的用能详情和实时能源价格，给出用能建议，做到电和气的互补利用，让能源的利用性价比更高。

所述的多种通信模块及相关通信协议，采用WIFI作为嵌入式通信芯片，利用 TCP/IP协议将设备接入互联网。

所述的物联网信息推送云平台接收来自WIFI通信模块通过相关协议发送的用能信息，工作人员在云平台上结合优化模块给出的精确用能信息和用能建议，对用户进行信息的推送。