一种基于家用电控箱的能耗监控系统及其方法
阅读说明：本技术 一种基于家用电控箱的能耗监控系统及其方法 (Energy consumption monitoring system and method based on household electric control box ) 是由 淦贵生 于倩文 路家明 庄宇平 孟凡宝 王建禄 陈永军 王本闯 徐昌明 陈兴华 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于家用电控箱的能耗监控系统,包括,社区云平台,通过无线路由器网络连接若干电控箱,并以社区为单位将电控箱划分为若干子平台；社区云平台通过云端接入电费信息告知服务器,并以子平台为单位分批次批量接收电费信息告知服务器下发的电费账单；电控箱,接入住户家内的各线路并建立与各线路的控制关系；所述电控箱内部设有数据采集器与电费生成单元,用于得出预设电费账单；控制终端,与所述电控箱对应设置且每个电控箱至少连接有一个控制终端,控制终端通过身份认证后与所述子平台通信连接；本发明能够快速、准确地获取各用电环节的电能数据,进行用电量分析,避免合租用户应该因为电费的分摊不合理而产生争议。(The invention discloses an energy consumption monitoring system based on a household electric cabinet, which comprises a community cloud platform, a plurality of electric cabinets and a plurality of sub-platforms, wherein the community cloud platform is connected with the electric cabinets through a wireless router network, and the electric cabinets are divided into a plurality of sub-platforms by taking a community as a unit; the community cloud platform accesses the electricity charge information informing server through the cloud end, and receives the electricity charge bill sent by the electricity charge information informing server in batches by taking the sub-platform as a unit; the electric cabinet is accessed to each line in the household and establishes a control relation with each line; the electric control box is internally provided with a data collector and an electric charge generating unit for obtaining a preset electric charge bill; the control terminals are arranged corresponding to the electric control boxes, each electric control box is at least connected with one control terminal, and the control terminals are in communication connection with the sub-platforms after passing identity authentication; the invention can quickly and accurately acquire the electric energy data of each electricity utilization link to analyze the electricity utilization amount, and avoids disputes caused by unreasonable allocation of the electricity charge for the co-hire users.)
技术领域
本发明涉及电控箱技术领域，具体涉及一种基于家用电控箱的能耗监控系统及其方法。
背景技术
当前供电企业正处在改革发展的关键时期,南方电网公司与时俱进制定了中长期发展战略，提出建设“服务好、管理好、形象好的国际先进电网企业”的战略目标。坚持以客户为中心，推出多样化、个性化服务，是提高客户服务水平的有效途径。
随着社会的进步，客户对供电服务的预期也日益提高，供电企业随着客户的需求，不断改进和创新服务方式及信息传递渠道，在传统的营业厅服务的基础上，先后推出了95598服务热线、手机短信等服务方式，但这些服务方式也各有不足，具体分析如下：
1、营业厅服务：
上个世纪，供电企业主要采取的是营业厅服务。受营业厅布点的限制，客户需要专门抽出时间到营业厅咨询，了解供电形势和电费账单信息。信息传递方式单一、覆盖面小、效率低，给客户造成诸多不便。
2、服务热线：
本世纪初期，为了解决客户信息查询和简单业务办理不方便的问题，供电企业陆续建立了统一的服务热线，由专职客户服务人员坐席，解答客户疑问，办理简单业务。但是，到客户缴费高峰、紧急停电时，客户集中在同一时间打电话咨询，造成热线电话繁忙，呼损率高。
3、手机短信服务：
近几年，随着电信业务的发展，为了解决热线电话繁忙的问题，供电企业推出了手机短信服务，但手机短信集中群发，容易造成短信“塞车”，导致客户也无法收到信息；而且，社会上众多的短信也给客户造成了很大的困扰。
4、互联网服务：
随着互联网技术的不断发展，供电企业又推出了互联网服务，通过互联网发布信息并网上办理业务。但互联网服务的对象需要具备电脑基础知识，对客户要求较高，推广有一定局限性。
要解决上述服务渠道存在的普及率低、信息堵塞、普适性低等问题，必须开拓新的服务渠道。
并且，现有技术中，窃电行为扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了供用电安全。而随着现代科学技术的飞速发展，窃电行为也呈现出专业化、隐蔽化、科技化的趋势，因此，传统的现场撒网反窃电方式会消耗大量的人力、物力和时间，已经不能适应当前现状
然而目前，电费信息告知取证工作处于比较落后的阶段；一般，电费信息告知取证证据由管辖区域的抄表员保存于各自的计算机硬盘中，保存地点较为分散、不易查找，证据管理落后。由于查询、统计复杂，因此无法实时监督各抄表员的电费信息告知取证工作开展情况。这现有技术所存在的不足之处。即使如此用户无法确认电力公司的计量表是否准确，电费单据上的数据计算是否准确；也无法系统地规划用电，难以做到用电合理。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种基于家用电控箱的能耗监控系统及其方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种基于家用电控箱的能耗监控系统，包括，
社区云平台，通过无线路由器网络连接若干电控箱，并以社区为单位将电控箱划分为若干子平台；社区云平台通过云端接入电费信息告知服务器，并以子平台为单位分批次批量接收电费信息告知服务器下发的电费账单；
电控箱，接入住户家内的各线路并建立与各线路的控制关系；所述电控箱内部设有数据采集器与电费生成单元，用于得出预设电费账单；
控制终端，与所述电控箱对应设置且每个电控箱至少连接有一个控制终端，控制终端通过身份认证后与所述子平台通信连接。
优选地，所述电费生成单元包括电费生成模块以及电费基准设定模块，所述电费基准设定模块通过电控箱接入社区云平台，获得电控箱的地址编码、得到当地电费计算规则并进行计算规则更新；所述电费生成单元获得所述数据采集器采的不同时段、不同线路的用电信息，并根据所述电费基准设定模块获得的计算规则进行电费计算得到预设电费账单。
优选地，所述电费生成单元内设有设定模块，设定模块用于校对标准时间、收集电费计算的计价日期、设定所述费基准设定模块的计算规则更新时间。
优选地，所述电控箱内还设有互动交流模块，用于接收社区云平台发布相关信息资讯以及所述子平台用户之间的交流通信。
优选地，所述数据采集器内设有处理单元，所述数据采集器根据数据采集器采集得的不同时段、不同线路的用电信息进行分析。
本发明还请请求一种基于家用电控箱的能耗的监控方法，步骤如下：
S100控制终端接入电控箱，登录对应的子平台绑定对应的电费账号；
S200社区云平台接入与电费信息告知服务器，分批次批量接收子平台内电控箱的电费账单；
S300社区云平台将电费账单根据其电费账号分别发送至与其对应的控制终端以及配电箱；
S400配电箱将根据预设的计算规则得出预设电费账单与社区云平台上传的电费账单进行对比；若对比结果在预设范围之内，则确定电费正常；若对比结果在超出预设范围，则确定电费异常，对其进行解析后配电箱生成异常提醒信息并将其发送至该电控箱所绑定的控制终端；
S500控制终端向社区云平台发送电费异常信息，社区云平台进行电费账单更新，若电费账单无误，配电箱则进行能耗自检。
其中，所述S400中预设电费账单计算步骤如下：
S410电费基准设定模块内预设有单一电费计算规则、分时电费计算规则、阶梯电费计算规则；
S420电费基准设定模块通过电控箱接入社区云平台，获得电控箱的地址编码、并根据地址编码得到当地电费计算规则；若当地电费计算规则属于预设的计算规则，则进行计算系数更新；若当地电费计算规则不属于预设的计算规则，则将新的当地电费计算规则加设至电费基准设定模块；
S430电费生成模块获得数据采集器以及设定模块采集的不同时段、不同线路的耗电信息，并预算得出线损或变损的耗电信息的范围；
S440电费生成单元将电费生成模块获得的耗电信息带入电费基准设定模块得出预设电费账单。
优选地，所述S400中的异常提醒信息包括错误次数、错误电量、异常电量。
优选地，所述S500中配电箱能耗自检步骤如下，
S510处理单元采集控制终端的身份认证信息并判断其为居民用电还是企业用电，并根据以往用电信息进行用电峰段与用电谷段划分；
S520处理单元根据电峰段与用电谷段依次将各线路的耗电量进行与以往耗电量，得出用电异常线路；
S530对用电异常线路的瞬时电压、瞬时电流、功率因数、功率进行分析，判断其为线损过大或漏电窃电；
S540若为线损过大，电控箱对控制终端发送故障电线信息，并提示控制终端取消电费异常信息；若为漏电窃电，电控箱对控制终端发送偷电漏电警告，并提示控制终端取消电费异常信息与报警。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明形成的预设电费账单与电力公司电费单格式完全一致，便于用户查看，并自动对电费账单进行比较，通过对比以往的用电数据来判断电费账单是否合理；
2、本发明公开了一种配电箱能耗自检的方法，可以发现用电是否合理，是否出现电线故障或者漏电窃电；且本发明的电箱连入社区云平台可以储存多年的电费缴纳信息，准确且更加容易查询；
3、实现了电费即时计算、显示，从而有助于促进电费的透明，便于用户系统地规划用电，减少漏电窃电的时间的发生，有利于环保事业；大大提高了用户体验
4、本发明能够快速、准确地获取各用电环节的电能数据，进行用电量分析、运行状况监测、电费结算，避免合租用户应该因为电费的分摊不合理而产生争议。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
一种基于家用电控箱的能耗监控系统，包括，
社区云平台，通过无线路由器网络连接若干电控箱，并以社区为单位将电控箱划分为若干子平台；社区云平台通过云端接入电费信息告知服务器，并以子平台为单位分批次批量接收电费信息告知服务器下发的电费账单；
电控箱，接入住户家内的各线路并建立与各线路的控制关系；所述电控箱内部设有数据采集器与电费生成单元，用于得出预设电费账单；
控制终端，与所述电控箱对应设置且每个电控箱至少连接有一个控制终端，控制终端通过身份认证后与所述子平台通信连接；所述控制终端包括本地终端与移动终端，所述本地终端与所述电控箱连接，所述移动终端包括一个主终端与若干个分终端，所述本地终端与移动终端均可进行缴费操作；对应的若与用户通过线下缴费，缴费信息也一同更新至本地终端与移动终端。
所述电费生成单元包括电费生成模块以及电费基准设定模块，所述电费基准设定模块通过电控箱接入社区云平台，获得电控箱的地址编码、得到当地电费计算规则并进行计算规则更新；所述电费生成单元获得所述数据采集器采的不同时段、不同线路的用电信息，并根据所述电费基准设定模块获得的计算规则进行电费计算得到预设电费账单。
所述电费生成单元内设有设定模块，设定模块用于校对标准时间、收集电费计算的计价日期、设定所述费基准设定模块的计算规则更新时间。
所述电控箱内还设有互动交流模块，用于接收社区云平台发布相关信息资讯以及所述子平台用户之间的交流通信，使得子平台形成个性化子社区平台。
所述数据采集器内设有处理单元，所述数据采集器根据数据采集器采集得的不同时段、不同线路的用电信息进行分析；所述处理单元将用电信息生成统计表以供控制终端拜访审阅；在本发明的一个补充实施例中，所述电费生成单元直接与所述处理单元连接。
所述数据采集器内还设有限电设定单元，用于限定某一条或者某一区域的多条电线的用电量，当该电线的用电量靠近设定值时，电控箱将即将关闭发送至控制终端，并询问控制终端是否取消关闭，若控制终端未取消关闭则电控箱控制该电线的短路阀断开。
实施例2
一种基于家用电控箱的能耗的监控方法，步骤如下：
S100控制终端接入电控箱，登录对应的子平台绑定对应的电费账号；
S200社区云平台接入与电费信息告知服务器，分批次批量接收子平台内电控箱的电费账单；
S300社区云平台将电费账单根据其电费账号分别发送至与其对应的控制终端以及配电箱；
S400配电箱将根据预设的计算规则得出预设电费账单与社区云平台上传的电费账单进行对比；若对比结果在预设范围之内，则确定电费正常；若对比结果在超出预设范围，则确定电费异常，对其进行解析后配电箱生成异常提醒信息并将其发送至该电控箱所绑定的控制终端；
S500控制终端向社区云平台发送电费异常信息，社区云平台进行电费账单更新，若电费账单无误，配电箱则进行能耗自检；
其中，所述S500后面还包括，
S600电费账单无误后，控制终端生成缴费二维码，控制终端通过扫描二维码，进行缴费操作，
S700若控制终端在临近缴费日期尚未缴费，社区云平台则对控制终端发出第一催缴通知；
S800若控制终端在缴费日期当天尚未缴费，社区云平台则对控制终端发出第二催缴通知，并做停电处理；
所述S600还包括，控制终端通过设定模块设定自动缴纳日期提醒，控制终端则接收缴纳日期提醒。
实施例3
本实施例主要介绍一种预设电费账单计算步骤如下：
S410电费基准设定模块内预设有单一电费计算规则、分时电费计算规则、阶梯电费计算规则；
S420电费基准设定模块通过电控箱接入社区云平台，获得电控箱的地址编码、并根据地址编码得到当地电费计算规则；若当地电费计算规则属于预设的计算规则，则进行计算系数更新；若当地电费计算规则不属于预设的计算规则，则将新的当地电费计算规则加设至电费基准设定模块；
S430电费生成模块获得数据采集器以及设定模块采集的不同时段、不同线路的耗电信息，并预算得出线损或变损的耗电信息的范围；
S440电费生成单元将电费生成模块获得的耗电信息带入电费基准设定模块得出预设电费账单。
所述S400中的异常提醒信息包括错误次数、错误电量、异常电量。
实施例4
本实施例主要介绍一种配电箱能耗自检步骤如下：
S510处理单元采集控制终端的身份认证信息并判断其为居民用电还是企业用电，并根据以往用电信息进行用电峰段与用电谷段划分；
S520处理单元根据电峰段与用电谷段依次将各线路的耗电量进行与以往耗电量，得出用电异常线路；
S530对用电异常线路的瞬时电压、瞬时电流、功率因数、功率进行分析，判断其为线损过大或漏电窃电；
S540若为线损过大，电控箱对控制终端发送故障电线信息，并提示控制终端取消电费异常信息；若为漏电窃电，电控箱对控制终端发送偷电窃电警告，并提示控制终端取消电费异常信息与报警。
其中，所述控制终端可以设定每日用电范围值，若当天的用电值大于所述设定每日用电范围值，则将其标记为电异常日期；收集设定时间区域内的用电异常日期，对异常日期的间隔时间以及超流大小进行计算，生成波形图判断其是否有规律；若有规律将其上传至控制终端，通过控制终端再次判断其是否为用电习惯，若是，则将每日用电范围值根据此用电习惯进行调整；若无规律，将其上传至控制终端，通过控制终端再次判断其是否为用电习惯，若否，对用其进行总电路的瞬时电压、瞬时电流、功率因数、功率进行分析，判断其为线损过大或漏电窃电。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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