配电箱及基于配电箱的配电方法

摘要

本发明提供了一种配电箱及基于配电箱的配电方法。配电箱包括：进线单元，用于接收输入配电箱的总电源信号；回路单元，用于根据多个用电设备的用电量，将所述总电源信号分为多个子电源信号，将所述多个子电源信号分配给所述多个用电设备；控制单元，用于基于所述总电源信号的电能参数、所述多个子电源信号的电能参数、所述多个用电设备的运行参数和所述多个用电设备所处的环境状态，控制所述总电源信号的通断和/或所述多个子电源信号的通断。本发明实施例的配电箱提高了在多个用电设备中电力资源配置的准确性和配电箱为多个用电设备配电的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，更具体而言，涉及一种配电箱及基于配电箱的配电方法。

背景技术

配电箱是一个集成了用于电能分配的电气元件的箱体。配电箱的功能主要有：一是对用电设备进行配电和控制，二是在电路出现过载、短路和漏电时，提供断路保护。配电箱通常为多个用电设备配电。多个用电设备的运行参数和所处的环境状态与用电设备的用电安全息息相关。相关技术中，配电箱和多个用电设备通常分立安装于不同的空间区域，配电箱的工作与多个用电设备的运行参数和所处的环境状态无关联，降低了在多个用电设备中电力资源配置的准确性和配电箱为多个用电设备配电的可靠性。

发明内容

为了克服相关技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种配电箱及基于配电箱的配电方法，提高了在多个用电设备中电力资源配置的准确性和配电箱为多个用电设备配电的可靠性。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种配电箱，包括：

进线单元，用于接收输入配电箱的总电源信号；

回路单元，用于根据多个用电设备的用电量，将所述总电源信号分为多个子电源信号，将所述多个子电源信号分配给所述多个用电设备；

控制单元，用于基于所述总电源信号的电能参数、所述多个子电源信号的电能参数、所述多个用电设备的运行参数和所述多个用电设备所处的环境状态，控制所述总电源信号的通断和/或所述多个子电源信号的通断。

可选地，所述控制单元包括运行参数回传及控制模块，

所述运行参数回传及控制模块用于回传所述多个用电设备的运行参数，如果所述运行参数异常，则关断所述总电源信号或关断相应的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述控制单元包括：电能参数回传及控制模块，

所述电能参数回传及控制模块用于回传所述总电源信号的电能参数和所述多个子电源信号的电能参数，如果所述总电源信号的电能参数异常，则关断所述总电源信号；如果所述子电源信号的电能参数异常，则关断相应的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述环境状态包括易燃易爆气体含量，所述控制单元包括：易燃易爆气体含量回传及控制模块，

所述易燃易爆气体含量回传及控制模块用于回传所述多个用电设备所处的环境中易燃易爆气体含量，如果监测到易燃易爆气体含量超出预设值，则关断所述总电源信号或关断相应的所述用电设备的子电源信号，开启预设的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述环境状态包括烟雾含量，所述控制单元包括：烟雾含量回传及控制模块，

所述烟雾含量回传及控制模块用于回传所述多个用电设备所处的环境中烟雾含量，如果监测到烟雾含量超出预设值，则关断所述总电源信号或关断相应的所述用电设备的子电源信号，开启预设的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述控制单元包括：用电量回传及控制模块，

所述用电量回传及控制模块，用于回传所述多个用电设备的用电量和所述多个用电设备的用电总量，如果所述多个用电设备的用电总量超出预设值，则关断所述总电源信号，如果所述多个用电设备的用电量超出预设值，则关断相应的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述控制单元包括：门禁参数回传及控制模块，

所述门禁参数回传及控制模块用于回传门禁参数，识别门禁参数中的控制指令，开启预设的所述用电设备的子电源信号。

可选地，所述控制单元包括：用电设备控制器，

所述用电设备控制器用于基于所述多个用电设备的运行参数远程控制所述多个用电设备的工作状态。

可选地，所述控制单元包括：空气质量参数回传及控制模块，

所述空气质量参数回传及控制模块用于监测预设空间区域的空气质量，如果空气质量不达标时，则开启预设的所述用电设备的子电源信号。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于配电箱的配电方法，包括：

接收输入配电箱的总电源信号；

根据多个用电设备的用电量，将所述总电源信号分为多个子电源信号，将所述多个子电源信号分配给所述多个用电设备；

基于所述总电源信号的电能参数、所述多个子电源信号的电能参数、所述多个用电设备的运行参数和所述多个用电设备所处的环境状态，控制所述总电源信号的通断和/或所述多个子电源信号的通断。

根据本发明实施例的配电箱及基于配电箱的配电方法，多个用电设备与配电箱进行数据交互，回路单元用于根据多个用电设备的用电量，将总电源信号分为多个子电源信号，将多个子电源信号分配给多个用电设备，提高了在多个用电设备中电力资源配置的准确性。控制单元基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备的运行参数和多个用电设备所处的环境状态，控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断，提高了配电箱为多个用电设备配电的可靠性。

配电箱做为本地交互平台和多个用电设备进行数据交互，配电箱基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备的运行参数和多个用电设备所处的环境状态，在不影响其他用电设备正常工作的前提下，有选择性地关断相应的用电设备的子电源信号，配电方式更加灵活。配电箱独立为多个用电设备配电，减少了多个用电设备的干扰，提高了用电设备的工作稳定性。

附图说明

通过参考以下附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的配电箱的工作场景示意图；

图2示出了根据本发明实施例的配电箱的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的控制单元的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例的基于配电箱的配电方法的流程图；

图5示出了根据本发明实施例的基于配电箱的配电控制设备的结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。

图1示出了根据本发明实施例的配电箱的工作场景示意图。如图1所示，配电箱100为多个用电设备200配电。配电箱100是电力系统中的重要装置，是配电系统的末级设备，接收进户的市电。配电箱100和多个用电设备200分立安装于不同的空间区域。实际应用中，配电箱100和多个用电设备200例如位于不同的房间。多个用电设备200是智能家居设备。用电设备200包括灯具、智能门锁、空调、冰箱、热水器和电饭煲等。配电箱100和多个用电设备200中均包括通信模块，配电箱100和多个用电设备200之间可以进行信息交互。

图2示出了根据本发明实施例的配电箱的结构示意图。如图2所示，配电箱100包括：进线单元110、回路单元120和控制单元130。

进线单元110用于接收输入配电箱100的总电源信号。总电源信号是进户市电。回路单元120用于根据多个用电设备200的用电量(例如，多个用电设备200的额定功率)，将总电源信号分为多个子电源信号，将多个子电源信号分配给多个用电设备200。控制单元130，用于基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态，控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断。

需要说明的是，总电源信号的电能参数和子电源信号的电能参数包括：有功功率、无功功率、视在功率、有功能量、无功能量、电压有效值、电流有效值、功率因数和频率等。用电设备200的运行参数包括：运行时长、设备温度、设备湿度和电机转速等。配电箱100和多个用电设备200分立安装于不同的室内空间区域。多个用电设备200所处的空间区域设置有检测传感器和摄像头，检测传感器用于监测多个用电设备200所处的环境状态。检测传感器包括：温度传感器、湿度传感器、煤气传感器、烟雾报警器和有害气体传感器等。环境状态包括：用电设备200所处的环境中易燃易爆气体含量、烟雾含量和空气质量参数，空气质量参数包括有毒气体含量等。检测传感器和摄像头采集多个用电设备200所处的空间区域的环境状态。控制单元130基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态，控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断。

本发明实施例中，多个用电设备200与配电箱100进行数据交互，回路单元120用于根据多个用电设备200的用电量，将总电源信号分为多个子电源信号，将多个子电源信号分配给多个用电设备200，提高了在多个用电设备200中电力资源配置的准确性。控制单元130基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态，控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断，提高了配电箱100为多个用电设备200配电的可靠性。与传统配电箱相比，本发明实施例中，通过控制单元130控制控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断，进线单元110和回路单元120之间的布线更加简单。

图3示出了根据本发明实施例的控制单元的结构示意图。如图3所示，控制单元130包括：运行参数回传及控制模块301、电能参数回传及控制模块302、易燃易爆气体含量回传及控制模块303、烟雾含量回传及控制模块304、用电量回传及控制模块305、门禁参数回传及控制模块306、用电设备控制器307、空气质量参数回传及控制模块308、本地显示模块309、无线传输模块310、语音交互模块311和数据处理中心312。

运行参数回传及控制模块301用于回传多个用电设备200的运行参数，如果运行参数异常，则关断总电源信号或关断相应的用电设备200的子电源信号。在一些实施例中，如果低于预设数量的用电设备200的运行参数异常，则关断相应的用电设备200的子电源信号。如果高于预设数量的用电设备200的运行参数异常，则关断总电源信号。在一些实施例中，多个用电设备200具有不同的优先级。如果优先级较高的用电设备200(例如，电冰箱)的运行参数异常，则关断总电源信号。如果优先级较低的用电设备200(例如，智能音箱)的运行参数异常，则关断相应的用电设备200的子电源信号。

电能参数回传及控制模块302用于回传总电源信号的电能参数和多个子电源信号的电能参数，如果总电源信号的电能参数异常，则关断总电源信号；如果子电源信号的电能参数异常，则关断相应的用电设备200的子电源信号。在一些实施例中，如果子电源信号的电能参数异常，则提示用户检查相应的用电设备200是否损坏。在一些实施例中，配电箱100中安装有检测传感器和摄像头等，检测传感器和摄像头等用于监测配电箱100的进线单元110、回路单元120和控制单元130的环境状态。如果监测到配电箱100异常，则关断总电源信号。

多个用电设备200所处的空间区域安装有检测传感器和摄像头等，检测传感器和摄像头等用于监测多个用电设备200所处的环境状态。环境状态包括：易燃易爆气体含量、烟雾含量和空气质量参数。易燃易爆气体含量回传及控制模块303用于回传多个用电设备200所处的环境中的易燃易爆气体含量，如果监测到易燃易爆气体含量超出预设值，则关断总电源信号或关断相应的用电设备200的子电源信号，开启预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)的子电源信号，以启动所述用电设备200。预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)将易燃易爆气体排出室外，提高了用户在易燃易爆气体含量超标的室内逃生的可能性。在一些实施例中，如果监测到易燃易爆气体含量超出第一预设值，则关断总电源信号。如果监测到易燃易爆气体含量超出第二预设值，则关断相应的用电设备200的子电源信号。第一预设值高于第二预设值。在一些实施例中，如果监测到超过预设数量的用电设备200所处的环境中易燃易爆气体含量超出预设值，则关断总电源信号。

烟雾含量回传及控制模块304用于回传多个用电设备200所处的环境中烟雾含量，如果监测到烟雾含量超出预设值，则关断总电源信号或关断相应的用电设备200的子电源信号，开启预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)的子电源信号，以启动所述用电设备200。预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)将烟雾排出室外，提高了用户在烟雾含量超标的室内逃生的可能性。在一些实施例中，如果监测到烟雾含量量超出第一预设值，则关断总电源信号。如果监测到烟雾含量超出第二预设值，则关断相应的用电设备200的子电源信号。第一预设值高于第二预设值。在一些实施例中，如果监测到超过预设数量的用电设备200所处的环境中烟雾含量超出预设值，则关断总电源信号。

空气质量参数回传及控制模块308用于监测预设空间区域的空气质量，如果空气质量不达标时，则开启预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)的子电源信号，以启动所述用电设备200。预设的用电设备200(例如，新风系统、空气净化器等)将室内有害气体排出，更新室内空气，降低了室内空气污染对用户健康造成伤害的风险。

用电量回传及控制模块305用于回传多个用电设备200各自的用电量和多个用电设备200的用电总量，如果多个用电设备200的用电总量超出预设值，则关断总电源信号，如果多个用电设备200的用电量超出预设值，则关断相应的用电设备200的子电源信号。在一些实施例中，如果用电设备200的用电量超出预设值，则提示用户检查相应的用电设备200是否损坏。

门禁参数回传及控制模块306用于回传门禁参数(如摄像头信息、门外活动照片等)，识别门禁参数中的控制指令，开启预设的用电设备200(例如，热水器、电饭煲等)的子电源信号，以启动所述用电设备200。

用电设备控制器307用于基于多个用电设备200的运行参数远程控制多个用电设备200的工作状态。多个用电设备200的工作状态包括开启、关闭和工作模式等。

传输模块310用于通过有线或无线的方式实现云服务器、本地客户端和监控平台(国家电网平台、城市消防平台和智慧城市平台等)之间的通信。例如，传输模块310将配电箱100的总用电量上传国家电网平台，进行资费管理。本地客户端中安装有用于控制多个用电设备200的运行参数的应用程序APP或微信小程序，应用程序APP或微信小程序可以向用户发送提示信息。用户可以通过应用程序APP或微信小程序控制多个用电设备200的运行参数，也可以通过应用程序APP或微信小程序查看多个用电设备200的运行参数。利用物联网技术，将总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态等通过传输模块310上传云服务器，利用大数据技术，分析和总结历史数据，不断完善闭环控制系统，使用电设备200工作更加节能和高效。本地显示模块309用于显示数据处理中心312发送的总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态，提示用户更换或维修用电设备200。语音交互模块311具有语音识别功能，用于将用户发出的声音控制信号转换为数据处理中心301可识别的电信号，还用于将数据处理中心312发送的总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备200的运行参数和多个用电设备200所处的环境状态语音播报给用户，还用于语音提示用户更换或维修用电设备200。

在本发明实施例中，配电箱做为本地交互平台和多个用电设备进行数据交互，配电箱基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备的运行参数和多个用电设备所处的环境状态，在不影响其他用电设备正常工作的前提下，有选择性地关断相应的用电设备的子电源信号，配电方式更加灵活。配电箱独立为多个用电设备配电，减少了多个用电设备的干扰，提高了用电设备的工作稳定性。

图4示出了根据本发明实施例的基于配电箱的配电方法的流程图。如图4所示，配电方法包括:

在步骤S410：接收输入配电箱的总电源信号。

在步骤S420：根据多个用电设备的用电量，将所述总电源信号分为多个子电源信号，将所述多个子电源信号分配给所述多个用电设备。

在步骤S430：基于所述总电源信号的电能参数、所述多个子电源信号的电能参数、所述多个用电设备的运行参数和所述多个用电设备所处的环境状态，控制所述总电源信号的通断和/或所述多个子电源信号的通断。

需要说明的是，利用本实施例中的基于配电箱的配电方法的步骤在上述配电箱的实施例中已经详述，这里就不再赘述。

图5示出本发明实施例的基于配电箱的配电控制设备的结构示意图。图5示出的设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围构成任何限制。

参考图5，该设备包括通过总线连接的处理器510、存储器520和输入输出设备530。存储器520包括只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM)，存储器520内存储有执行系统功能所需的各种计算机指令和数据，处理器510从存储器520中读取各种计算机指令以执行各种适当的动作和处理。输入输出设备530包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。存储器520还存储有计算机指令以完成本发明实施例的基于配电箱的配电方法规定的操作。

相应地，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：存储器，用于存储计算机可执行代码；处理器，用于执行所述计算机可执行代码，以实现上述的方法。

相应地，本发明实施例提供一种计算机可读介质，包括计算机可执行代码，所述计算机可执行代码被处理器执行时实现上述的方法。

根据本发明实施例的配电箱及基于配电箱的配电方法，多个用电设备与配电箱进行数据交互，回路单元用于根据多个用电设备的用电量，将总电源信号分为多个子电源信号，将多个子电源信号分配给多个用电设备，提高了在多个用电设备中电力资源配置的准确性。控制单元基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备的运行参数和多个用电设备所处的环境状态，控制总电源信号的通断和/或多个子电源信号的通断，提高了配电箱为多个用电设备配电的可靠性。

配电箱做为本地交互平台和多个用电设备进行数据交互，配电箱基于总电源信号的电能参数、多个子电源信号的电能参数、多个用电设备的运行参数和多个用电设备所处的环境状态，在不影响其他用电设备正常工作的前提下，有选择性地关断相应的用电设备的子电源信号，配电方式更加灵活。配电箱独立为多个用电设备配电，减少了多个用电设备的干扰，提高了用电设备的工作稳定性。

附图中的流程图、框图图示了本发明实施例的系统、方法、装置的可能的体系框架、功能和操作，流程图和框图上的方框可以代表一个模块、程序段或仅仅是一段代码，所述模块、程序段和代码都是用来实现规定逻辑功能的可执行指令。也应当注意，所述实现规定逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的模块和程序段。因此附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤，而不应以此作为对发明本身的限制。

以上所述仅为本发明的一些实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。