一种基于大数据的智能家居水电控制系统的制作方法

1.本发明涉及智能家居控制技术领域，具体为一种基于大数据的智能家居水电控制系统。


背景技术：

2.智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境；
3.现有的智能家居在热水器水电控制过程中，存在需要手动设置水温档位，然后加热到对应水温，当用户在使用过程中，水温随着下降，需要等待加热才能使用，造成使用不便的问题；
4.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决现有的热水器需要手动设置水温档位，然后加热到对应水温，当用户在使用过程中，水温随着下降，需要等待加热才能使用，造成使用不便的问题，而提出一种基于大数据的智能家居水电控制系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的智能家居水电控制系统，包括：
7.数据采集模块，用于采集用户的智能家居信息并将智能家居信息发送至存储端；
8.水电分析模块，用于对智能家居信息进行控制分析，具体为：用户通过智能终端输入家用热水器的使用开始时刻；对用户每次使用的用水量进行均值计算得到平均水量，当平均水量小于等于家用热水器的水容量时，则输电分析模块将平均水量和用水温度发送至水电控制模块；当平均水量大于家用热水器的水容量时，将平均水量与家用热水器的水容量进行差值计算得到容量差并标记为rm；设定水容量温度换算系数为b1；利用公式wh＝rm
×
b1计算得到家用热水器的增温值，将增温值加上用户的用水温度得到水温值，将水温值发送至控制模块；
9.控制模块，用于接收水温值并将水温值按照一定比例换算得到家用热水器的加热时长，根据用户输入家用热水器的使用开始时刻及加热时长计算得到家用热水器的提前时刻；当系统当前时刻等于提前时刻时，控制模块控制家用热水器通电并对家用热水器内的水进行加热，使家用热水器内水的温度在家用热水器的使用开始时刻时等于水温值；
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述智能家居信息包括家用热水器的位置、水容量、型号、安装时刻、维护完成时刻、维护总次数和热水器数据，热水器数据包括通电开始时刻、通电结束时刻、家用热水器内水温以及用于每次使用的用水量和用水的温度；
11.作为本发明的一种优选实施方式，还包括：
12.维护分析模块，用于对智能家居信息进行维护分析，具体步骤为：
13.步骤一：将系统当前时刻与维护完成时刻进行时刻差计算得到待分析时长，当家用热水器无维护，则将系统当前时刻与安装时刻进行时刻差计算得到待分析时长；
14.步骤二：将待分析时长标记为df1；设定所有的区域均对应一个区域预设值；将家用热水器的文字与所有的区域进行匹配得到对应的所属区域，将所属区域的区域预设值标记为df2；
15.步骤三：将家用热水器内水温与预设温度范围进行匹配，统计热水器内水温在预设温度范围内的时长得到计算时长并标记为df3；
16.步骤四：将待分析时长、区域预设值和计算时长进行归一化处理并取其数值；利用公式wf＝df1
×
b2 df2
×
b3 df3
×
b4得到家用热水器的维发值wf；其中，b2、b3和b4均为预设权重系数；取值分别为0.27、0.12、0.61；
17.步骤五：当维发值大于设定发送阈值时，生成器维指令并将其发送至对应用户的手机终端，用户通过手机终端接收到器维指令后，当用户通过手机终端发送维护时间段至维护分析模块时，维护分析模块将器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段发送至服务器；
18.作为本发明的一种优选实施方式，所述服务器内包括注册单元和数据库；
19.注册单元用于热水器维修人员通过手机终端提交人员信息进行注册并将注册成功的人员信息发送至数据库内，并将注册成功的热水器维修人员标记为注册人员；其中，人员信息包括人员的姓名、身份证号、年龄、手机号和维护热水器的型号；
20.作为本发明的一种优选实施方式，所述服务器内还包括器分单元；
21.器分单元用于接收维护分析模块发送的器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段并分配对应的选中人员；具体步骤为：
22.s1：向注册人员的手机终端发送至位置获取指令并获取注册人员的位置，将注册人员的位置与家用热水器的位置进行距离差计算得到维护间距，将维护间距小于设定距离阈值的注册人员标记为初选人员；
23.s2：将初选人员的维护热水器型号与器维指令对应家用热水器的型号进行比对，当初选人员的维护热水器型号包含器维指令对应家用热水器的型号时，将初选人员标记为优选人员；
24.s3：获取优选人员的维效值，将优选人员的维效值、维护间距及年龄分别标记为qy1、qy2和qy3；再将维效值、维护间距及年龄进行归一化处理并取其数值；
25.s4：利用公式
26.得到优选人员的器优值qp；其中，d1、d2和d3为预设权重因子，取值分别为1.9、0.3、24.12；λ为修正因子，取值为0.93；器优值是将优选人员对应参数的数值进行运算得到一个用于评定优选人员维护家用热水器几率的数值；
27.s5：将器优值最大的优选人员标记为选中人员，将器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段发送至选中人员的手机终端，将器维指令发送的时刻标记为选中人员的指令发送时刻；选中人员通过手机终端接收到器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时
间段后，到达家用热水器的位置后进行验证，将验证成功的时刻标记为选中人员的到达时刻；然后选中人员对家用热水器进行维护，维护完成后，选中人员通过手机终端发送维护完成指令至器分单元，器分单元将接收到维护完成指令的时刻标记为家用热水器的维护完成时刻并反馈至存储端，同时家用热水器和选中人员的维护总次数均增加一次；
28.作为本发明的一种优选实施方式，所述服务器内还包括维效分析单元，维效分析单元用于获取选中人员的指令发送时刻和到达时刻并进行维效分析，具体为：当达到时刻在维护时间段之前时，将指令发送时刻和到达时刻进行时刻差计算得到到达时长；将选中人员所有到达时长进行求和并取均值得到时长均值并标记为sj1；将选中人员的维护总次数标记为sj2；再将维护总次数和上传均值进行归一化处理并取其数值；利用公式qy1＝d4/sj1 sj2
×
d5得到选中人员的维效值；其中，d4和d5为预设权重因子，取值分别为0.6、0.4；将选中人员的维效值发送至数据库内存储。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.本发明的水电分析模块对智能家居信息进行控制分析，用户通过智能终端输入家用热水器的使用开始时刻；对用户每次使用的用水量进行均值计算得到平均水量，当平均水量大于家用热水器的水容量时，将平均水量与家用热水器的水容量进行差值计算得到容量差，根据容量差计算得到家用热水器的增温值，将增温值加上用户的用水温度得到水温值，控制模块接收水温值并将水温值按照一定比例换算得到家用热水器的加热时长，根据用户输入家用热水器的使用开始时刻及加热时长计算得到家用热水器的提前时刻；当系统当前时刻等于提前时刻时，控制模块控制家用热水器通电并对家用热水器内的水进行加热，使家用热水器内水的温度在家用热水器的使用开始时刻时等于水温值，通过对用户的用水数据进行智能分析得到对应的水温，以便于更好的使用水和电；避免现有的热水器需要手动设置水温档位，然后加热到对应水温，当用户在使用过程中，水温随着下降，需要等待加热才能使用，造成使用不便。
附图说明
31.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
32.图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1所示，一种基于大数据的智能家居水电控制系统，包括数据采集模块、存储端、水电分析模块、控制模块、维护分析模块和服务器；
35.数据采集模块用于采集用户的智能家居信息并将智能家居信息发送至存储端；智能家居信息包括家用热水器的位置、水容量、型号、安装时刻、维护完成时刻、维护总次数和热水器数据，热水器数据包括通电开始时刻、通电结束时刻、家用热水器内水温以及用于每次使用的用水量和用水的温度；
36.水电分析模块用于对智能家居信息进行控制分析，具体为：用户通过智能终端输入家用热水器的使用开始时刻；对用户每次使用的用水量进行均值计算得到平均水量，当平均水量小于等于家用热水器的水容量时，则输电分析模块将平均水量和用水温度发送至水电控制模块；当平均水量大于家用热水器的水容量时，将平均水量与家用热水器的水容量进行差值计算得到容量差并标记为rm；设定水容量温度换算系数为b1；利用公式wh＝rm
×
b1计算得到家用热水器的增温值，将增温值加上用户的用水温度得到水温值，将水温值发送至控制模块；
37.控制模块用于接收水温值并将水温值按照一定比例换算得到家用热水器的加热时长，如水温值为60度，对应换算的加热时长为5分钟；其中，加热时长与家用热水器的功率及性能有关；根据用户输入家用热水器的使用开始时刻及加热时长计算得到家用热水器的提前时刻；当系统当前时刻等于提前时刻时，控制模块控制家用热水器通电并对家用热水器内的水进行加热，使家用热水器内水的温度在家用热水器的使用开始时刻时等于水温值；
38.维护分析模块，用于对智能家居信息进行维护分析，具体步骤为：
39.步骤一：将系统当前时刻与维护完成时刻进行时刻差计算得到待分析时长，当家用热水器无维护，则将系统当前时刻与安装时刻进行时刻差计算得到待分析时长；
40.步骤二：将待分析时长标记为df1；设定所有的区域均对应一个区域预设值；将家用热水器的文字与所有的区域进行匹配得到对应的所属区域，将所属区域的区域预设值标记为df2；区域预设值是本领域技术人员根据区域内水源产生的污垢量进行合理的设置；区域内1升水加热后产生的水垢越多，区域预设值越大；
41.步骤三：将家用热水器内水温与预设温度范围进行匹配，统计热水器内水温在预设温度范围内的时长得到计算时长并标记为df3；
42.步骤四：将待分析时长、区域预设值和计算时长进行归一化处理并取其数值；利用公式wf＝df1
×
b2 df2
×
b3 df3
×
b4得到家用热水器的维发值wf；其中，b2、b3和b4均为预设权重系数；取值分别为0.27、0.12、0.61；
43.步骤五：当维发值大于设定发送阈值时，生成器维指令并将其发送至对应用户的手机终端，用户通过手机终端接收到器维指令后，当用户通过手机终端发送维护时间段至维护分析模块时，维护分析模块将器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段发送至服务器；
44.服务器内包括注册单元、数据库、器分单元和维效分析单元；
45.注册单元用于热水器维修人员通过手机终端提交人员信息进行注册并将注册成功的人员信息发送至数据库内，并将注册成功的热水器维修人员标记为注册人员；其中，人员信息包括人员的姓名、身份证号、年龄、手机号和维护热水器的型号；
46.器分单元用于接收维护分析模块发送的器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段并分配对应的选中人员；具体步骤为：
47.s1：向注册人员的手机终端发送至位置获取指令并获取注册人员的位置，将注册人员的位置与家用热水器的位置进行距离差计算得到维护间距，将维护间距小于设定距离阈值的注册人员标记为初选人员；
48.s2：将初选人员的维护热水器型号与器维指令对应家用热水器的型号进行比对，
当初选人员的维护热水器型号包含器维指令对应家用热水器的型号时，将初选人员标记为优选人员；
49.s3：获取优选人员的维效值，将优选人员的维效值、维护间距及年龄分别标记为qy1、qy2和qy3；再将维效值、维护间距及年龄进行归一化处理并取其数值；
50.s4：利用公式
51.得到优选人员的器优值qp；其中，d1、d2和d3为预设权重因子，取值分别为1.9、0.3、24.12；λ为修正因子，取值为0.93；器优值是将优选人员对应参数的数值进行运算得到一个用于评定优选人员维护家用热水器几率的数值；通过公式可得，维效值越大，器优值越大，表示优选人员维护家用热水器的几率越大；维护间距越小，器优值越大；年龄越接近45岁，器优值越大；
52.s5：将器优值最大的优选人员标记为选中人员，将器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段发送至选中人员的手机终端，将器维指令发送的时刻标记为选中人员的指令发送时刻；选中人员通过手机终端接收到器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段后，到达家用热水器的位置后进行验证，将验证成功的时刻标记为选中人员的到达时刻；然后选中人员对家用热水器进行维护，维护包括家用热水器内污垢清理、零件维修等；维护完成后，选中人员通过手机终端发送维护完成指令至器分单元，器分单元将接收到维护完成指令的时刻标记为家用热水器的维护完成时刻并反馈至存储端，同时家用热水器和选中人员的维护总次数均增加一次；
53.维效分析单元用于获取选中人员的指令发送时刻和到达时刻并进行维效分析，具体为：当达到时刻在维护时间段之前时，将指令发送时刻和到达时刻进行时刻差计算得到到达时长；将选中人员所有到达时长进行求和并取均值得到时长均值并标记为sj1；将选中人员的维护总次数标记为sj2；再将维护总次数和上传均值进行归一化处理并取其数值；利用公式qy1＝d4/sj1 sj2
×
d5得到选中人员的维效值；其中，d4和d5为预设权重因子，取值分别为0.6、0.4；将选中人员的维效值发送至数据库内存储；
54.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；
55.本发明在使用时，水电分析模块对智能家居信息进行控制分析，用户通过智能终端输入家用热水器的使用开始时刻；对用户每次使用的用水量进行均值计算得到平均水量，当平均水量大于家用热水器的水容量时，将平均水量与家用热水器的水容量进行差值计算得到容量差，根据容量差计算得到家用热水器的增温值，将增温值加上用户的用水温度得到水温值，控制模块接收水温值并将水温值按照一定比例换算得到家用热水器的加热时长，根据用户输入家用热水器的使用开始时刻及加热时长计算得到家用热水器的提前时刻；当系统当前时刻等于提前时刻时，控制模块控制家用热水器通电并对家用热水器内的水进行加热，使家用热水器内水的温度在家用热水器的使用开始时刻时等于水温值，通过对用户的用水数据进行智能分析得到对应的水温，以便于更好的使用水和电；避免现有的热水器需要手动设置水温档位，然后加热到对应水温，当用户在使用过程中，水温随着下降，需要等待加热才能使用，造成使用不便；维护分析模块对智能家居信息进行维护分析，
结合热水器对应的待分析时长、区域预设值和计算时长得到维发值，当维发值大于设定发送阈值时，生成器维指令并将其发送至对应用户的手机终端，用户通过手机终端接收到器维指令后，当用户通过手机终端发送维护时间段至维护分析模块时，维护分析模块将器维指令、家用热水器的位置、型号和维护时间段发送至服务器，服务器对其进行分析，得到对应的选中人员进行维护，以便于更好的使用热水器。
56.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。