一种智能物联网开关及控制方法与流程

1.本发明属于物联网开关技术领域，尤其涉及一种能物联网开关及控制方法。


背景技术：

2.配电网是电网中与用户相连的最后一公里，运行设备具有点多面广的显著特点；在当前电网建设发展中，低压配电网网架结构不清晰、不透明的问题尤为突出，触电伤亡事故在低压配电网中占比也最大。
3.由于低压配电网是根据负荷需求漫延式的接入长期积累下来的，客观上存在着拓扑结构不清晰、线路老化、过载、供电半径不合理、接线不规范以及用户低电压等问题。同时，配网自动化目前仅覆盖到配变高压侧，低压配电网一直缺乏有效的漏电状态监管手段，低压配电网运行状态不可知、故障信息不可知，技术手段匮乏，大最设备处千＂盲管”状态，主要通过用户电话报修的方式开展”被动“抢修。
4.低压状态感知能力相对缺失，低压线路侧运行及故障信息数据存在空白点，相应的管理决策及大数据分析缺乏最基本的底层数据支撑，制约了客户服务水平的提升。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能物联网开关及控制方法，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的智能物联网开关及控制方法，导致无法对用户用电全方位进行智能监管及时发现用电故障、用户体验不佳的问题。
6.一方面，本发明提供了一种智能物联网开关，包括：
7.联网单元，连上互联网；
8.计量单元，统计负载用电量；
9.安全检测单元，功率过载检测及漏电检测；
10.定位单元，通过卫星定位或基站定位；
11.盗窃检测单元，非法拆除检测；
12.环境检测单元，检测周围环境的温度和湿度。
13.本发明所述的智能物联网开关，其中，还包括：
14.主控单元，对所述计量单元、所述安全检测单元、所述定位单元和所述盗窃检测单元以及所述环境检测单元检测到的状态信息进行分析处理之后发送至所述联网单元；
15.智能网关，所述联网单元通过所述智能网关与互联网上的远程服务器进行通讯连接；
16.报警单元，受所述主控单元的控制进行报警。
17.本发明所述的智能物联网开关，其中，还包括：
18.配网单元，接收用户的配置指令控制所述联网单元连上互联网；
19.通讯连接单元，与互联网上的所述远程服务器进行协议握手并获取加密方式及密钥进行加密通讯传输数据包；
20.心跳单元，检测与所述远程服务器的连接状态。
21.本发明所述的智能物联网开关，其中，所述智能网关与所述联网单元通过电力线进行载波通讯，所述智能网关还通过gprs基站通讯的方式与互联网上的所述远程服务器进行通讯连接；
22.所述计量单元检测所述电力线中各相线与零线的电压和电流后计算出各相线的功率，并根据所述各相线的功率计算出总负载的有功功率以及总用电量；
23.所述安全检测单元通过确定所述电力线中相线和零线上的电流判断是否漏电，所述安全检测单元还根据所述总负载的有功功率判断是否功率过载。
24.本发明所述的智能物联网开关，其中，所述配网单元通过蓝牙通讯方式或232接口通讯方式接收用户发送的配网指令，所述配网指令包括入网协议和入网密钥；
25.所述通讯连接单元与所述远程服务器使用非对称加密密钥与所述远程服务器进行加密通讯传输数据包；
26.所述心跳单元与所述远程服务器定时互发状态包检测所述心跳单元与所述远程服务器的连接状态。
27.本发明所述的智能物联网开关，其中，还包括：
28.开关单元，导通或断开配电网的所述电力线与负载用电设备的电连接；
29.频率检测单元，检测所述电力线的频率；
30.所述联网单元具有唯一入网标识id码，所述远程服务器对所述id码进行解密后与预存的密钥相匹配时初步允许所述智能物联网开关接入。
31.另一方面，本发明提供了一种智能物联网开关及控制方法，所述方法包括下述步骤：
32.接收用户的配置指令连上互联网；
33.与互联网上的远程服务器进行协议握手并获取加密方式及密钥进行加密通讯传输数据包；
34.检测与所述远程服务器的连接状态，连接失败时向用户的终端设备发出对应状态的报警；
35.当检测到缺相、过压、过流、欠频、过频、漏电、过温、或和过湿其中的一种或多种时向所述远程服务器发出对应状态的报警、并断开对负载用电设备的电连接；
36.当检测到位置发生变化、或非法拆除时向所述用户的终端设备发出对应状态的报警。
37.进一步地，所述方法还包括：
38.与所述远程服务器使用非对称加密密钥与所述远程服务器进行加密通讯传输数据；
39.与所述远程服务器定时互发状态包检测所述心跳单元与所述远程服务器的连接状态；
40.接收拆除指令后进入拆除模式，并在重新通电后进行解除拆除模式。
41.另一方面，本发明还提供了一种智能物联网开关装置，所述装置包括至少一个处理器；以及，
42.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
43.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的智能物联网开关及控制方法。
44.另一方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述的智能物联网开关及控制方法。
45.本发明的有益效果在于：通过联网单元连上互联网，计量单元统计负载用电量，安全检测单元进行功率过载检测及漏电检测，定位单元通过卫星定位或基站定位，盗窃检测单元进行非法拆除检测，环境检测单元检测周围环境的温度和湿度，报警单元进行报警；以及主控单元对计量单元、安全检测单元、定位单元和盗窃检测单元以及环境检测单元检测到的状态信息进行分析处理之后发送至联网单元，通过联网单元发送至互联网上的远程服务器；其中，当检测到缺相、过压、过流、欠频、过频、漏电、过温、或和过湿其中的一种或多种时向远程服务器发出对应状态的报警、并断开对负载用电设备的电连接，当检测到位置发生变化、或非法拆除时向用户的终端设备发出对应状态的报警；实现对用户用电的全方位智能化监管及保护，从而提高了开关的智能化程度，进而提高了用户体验。
附图说明
46.图1是本发明实施例一提供的智能物联网开关的结构示意图；
47.图2是本发明实施例二提供的智能物联网开关的控制方法的实现流程图；
48.图3是本发明实施例三提供的智能物联网开关装置较佳实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
49.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
50.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
51.实施例一：
52.图1示出了本发明实施例一提供的智能物联网开关的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：
53.联网单元102，连上互联网；
54.计量单元301，统计负载用电量；
55.安全检测单元302，功率过载检测及漏电检测；
56.定位单元201，通过卫星定位或基站定位；
57.盗窃检测单元202，非法拆除检测；
58.环境检测单元303，检测周围环境的温度和湿度。
59.如图1所示，还包括：主控单元101，对计量单元301、安全检测单元302、定位单元201和盗窃检测单元202以及环境检测单元303检测到的状态信息进行分析处理之后发送至联网单元102；
60.智能网关103，联网单元102通过智能网关103与互联网上的远程服务器进行通讯
连接；
61.报警单元203，受主控单元101的控制进行报警。
62.如图1所示，还包括：配网单元1011，接收用户的配置指令控制联网单元102连上互联网；
63.通讯连接单元1012，与互联网上的远程服务器进行协议握手并获取加密方式及密钥进行加密通讯传输数据包；
64.心跳单元1013，检测与远程服务器的连接状态。
65.如图1所示，智能网关103与联网单元102通过电力线进行载波通讯，智能网关103还通过gprs基站通讯的方式与互联网上的远程服务器进行通讯连接；
66.计量单元301检测电力线中各相线与零线的电压和电流后计算出各相线的功率，并根据各相线的功率计算出总负载的有功功率以及总用电量；
67.安全检测单元302通过确定电力线中相线和零线上的电流判断是否漏电，安全检测单元302还根据总负载的有功功率判断是否功率过载。
68.如图1所示，配网单元1011通过蓝牙通讯方式或232接口通讯方式接收用户发送的配网指令，配网指令包括入网协议和入网密钥；
69.通讯连接单元1012与远程服务器使用非对称加密密钥与远程服务器进行加密通讯传输数据包；
70.心跳单元1013与远程服务器定时互发状态包检测心跳单元1013与远程服务器的连接状态。
71.如图1所示，还包括：开关单元，导通或断开配电网的电力线与负载用电设备的电连接；
72.频率检测单元，检测电力线的频率；
73.联网单元102具有唯一入网标识id码，远程服务器对id码进行解密后与预存的密钥相匹配时初步允许智能物联网开关接入，之后进行协议握手。
74.在本发明的实施例中，通过联网单元连上互联网，计量单元统计负载用电量，安全检测单元进行功率过载检测及漏电检测，定位单元通过卫星定位或基站定位，盗窃检测单元进行非法拆除检测，环境检测单元检测周围环境的温度和湿度，报警单元进行报警；以及主控单元对计量单元、安全检测单元、定位单元和盗窃检测单元以及环境检测单元检测到的状态信息进行分析处理之后发送至联网单元，通过联网单元发送至互联网上的远程服务器；其中，当检测到缺相、过压、过流、欠频、过频、漏电、过温、或和过湿其中的一种或多种时向远程服务器发出对应状态的报警、并断开对负载用电设备的电连接，当检测到位置发生变化、或非法拆除时向用户的终端设备发出对应状态的报警；实现对用户用电的全方位智能化监管及保护，从而提高了开关的智能化程度，进而提高了用户体验。
75.在本发明实施例中，智能物联网开关的各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。
76.实施例二：
77.图2示出了本发明实施例二提供的智能物联网开关的控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
78.在步骤s201中，接收用户的配置指令连上互联网；
79.在本发明的实施例中，232接口通讯方式接收用户发送的配网指令。
80.在步骤s202中，与互联网上的远程服务器进行协议握手并获取加密方式及密钥进行加密通讯传输数据包；
81.在本发明的实施例中，与远程服务器使用非对称加密密钥与远程服务器进行加密通讯传输数据；实现加密传输数据包，提高安全级别。
82.在步骤s203中，检测与远程服务器的连接状态，连接失败时向用户的终端设备发出对应状态的报警；
83.在本发明的实施例中，与远程服务器定时互发状态包检测心跳单元1013与远程服务器的连接状态，实现离线断网检测。
84.在步骤s204中，当检测到缺相、过压、过流、欠频、过频、漏电、过温、或和过湿其中的一种或多种时向远程服务器发出对应状态的报警、并断开对负载用电设备的电连接；
85.在本发明的实施例中，实现用电全方位监管及保护。
86.在步骤s205中，当检测到位置发生变化、或非法拆除时向用户的终端设备发出对应状态的报警；
87.在本发明的实施例中，实现防盗窃保护；其中，需要移动位置时须向智能物联网开关发送拆除指令，智能物联网开关接收拆除指令后进入拆除模式，并在重新通电后进行解除拆除模式。
88.实施例三：
89.图3示出了本发明实施例三提供的一种智能物联网开关装置，如图3所示，装置10包括：
90.一个或多个处理器110以及存储器120，图2中以一个处理器110为例进行介绍，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
91.处理器110用于完成装置10的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp核、或任何其它这种配置。
92.存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的智能物联网开关的控制方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行装置10的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的智能物联网开关的控制方法。
93.存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据装置10使用所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至装置10。
上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
94.一个或者多个单元存储在存储器120中，当被一个或者多个处理器110执行时，执行上述任意方法实施例中智能物联网开关的控制方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤s201至步骤s205。
95.实施例四：
96.本发明实施例四提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤s201至步骤s205。
97.作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦rom(eeprom)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速缓存存储器的随机存取存储器(ram)。通过说明丽非限制，ram可以以诸如同步ram(sram)、动态ram、(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddr sdram)、增强型sdram(esdram)、synchlink dram(sldram)以及直接rambus(兰巴斯)ram(drram)之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。
98.实施例五：
99.本发明实施例五提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述方法实施例的智能物联网开关的控制方法。例如，执行以上描述的图2中的方法步骤s201至步骤s205。
100.以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
101.通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
102.除了其他之外，诸如"能够'、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地不旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有学生输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。
103.已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供智能物联网开关的控制方法及装置的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是
可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。