CN104133428B - 一种控制电气设备的智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制电气设备的智能控制方法，涉及智能控制领域，所述方法包括：用户终端向智能控制网关发送用于控制电气设备的用户控制请求；智能控制网关通过解析所述用户控制请求，确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式；若所述控制方式为直接控制方式，则按照所述用户控制请求对被控电气设备进行直接控制；若所述控制方式为间接控制方式，则通过按照所述用户控制请求控制外部控制终端的方式，对被控电气设备进行间接控制；其中，所述被控电气设备至少包括遥控类电气设备和电源通断控制类电气设备两种类型。本发明能够对同一环境下的不同电气设备进行控制，操作方便，便于管理。

Description

一种控制电气设备的智能控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别涉及一种控制电气设备的智能控制方法。

背景技术

常见电气设备都是通过控制设备自带的开关按钮或者红外控制器（即遥控终端或遥控器）实现开启或关闭。遥控器使用方便、功能多，目前已广泛应用在电视机、DVD、空调等各种电气设备中。

在家居、办公等环境中，随着电气设备的不断增加，由于各种电气设备的遥控器互不兼容，要对同一环境下的不同电气设备进行控制，需要掌握大量的遥控器的控制方法，不仅操作不方便，也不便于收藏和管理。

进一步地，随着无线网络技术、数字化技术的快速发展，现有技术对电气设备的控制扩展性不强，也无法通过计量各电气设备的用电量的方式对各电气设备工作状态进行巡检，从而无法避免因设备末端的电源传输线短路或过流等情况引起的火灾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制电气设备的智能控制方法，能够解决各电气设备控制不便和无法巡检的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制电气设备的智能控制方法，包括：

用户终端向智能控制网关发送用于控制电气设备的用户控制请求；

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式；

若所述控制方式为直接控制方式，则按照所述用户控制请求对被控电气设备进行直接控制；

若所述控制方式为间接控制方式，则通过按照所述用户控制请求控制外部控制终端的方式，对被控电气设备进行间接控制；

其中，所述被控电气设备至少包括遥控类电气设备和电源通断控制类电气设备两种类型。

优选地，所述的确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到被控电气设备的地址；

通过查找预存的设备地址映射表，确定所述被控电气设备的地址对应的被控电气设备；

通过查找预存的电气设备属性表，确定对所述被控电气设备的控制方式。

优选地，所述的按照所述用户控制请求对被控电气设备进行直接控制的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到用于开启或关闭所述被控电气设备的控制动作信息；

按照所述控制动作信息的指示，接通或断开所述被控电气设备的电源，从而开启或关闭所述被控电气设备。

优选地，所述的通过按照所述用户控制请求控制外部控制终端的方式，对被控电气设备进行间接控制的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到控制动作信息；

智能控制网关生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求，并发送至外部控制终端，以供外部控制终端利用所述设备控制请求对所述被控电气设备进行间接控制。

优选地，所述的外部控制终端利用所述设备控制请求对所述被控电气设备进行间接控制的步骤包括：

外部控制终端通过解析所述设备控制请求，得到所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求；

通过查找预存的设备指令映射表，找到所述设备信息指定的被控电气设备的指令集，并在所述指令集中找到所述控制动作信息指示的动作指令；

生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令的近距离控制信号，并发送至被控电气设备，以供被控电气设备利用所述近距离控制信号实现相应控制动作。

优选地，所述的被控电气设备利用所述近距离控制信号执行相应控制动作的步骤包括：

电气设备通过解析其收到的所述近距离控制信号，得到所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令；

将所述被控电气设备的设备信息与其自身的设备信息进行匹配，若一致，则确定其是被控电气设备，并通过执行所述动作指令实现相应控制动作。

优选地，还包括：

在智能控制网关对被控电气设备进行直接控制或间接控制期间，智能控制网关通过实时检测所述被控电气设备的电量，确定所述被控电气设备的工作状态是否正常。

优选地，所述的智能控制网关通过实时检测所述被控电气设备的电量，确定所述被控电气设备的工作状态是否正常的步骤包括：

智能控制网关实时监测当前已启动的被控电气设备的电量；

若智能控制网关未检测到电量，或所述电量不在所述被控电气设备的预定启动电量范围内，则确定所述被控电气设备的工作状态异常，并切断所述被控电气设备的电源。

优选地，所述的智能控制网关通过实时检测所述被控电气设备的电量，确定所述被控电气设备的工作状态是否正常的步骤包括：

智能控制网关实时监测当前已关闭的被控电气设备的电量；

若智能控制网关检测到电量，则智能控制网关确定所述被控电气设备的工作状态异常，并切断所述被控电气设备的电源。

优选地，还包括：

所述智能控制网关在确定所述被控电气设备的工作状态异常后，生成关于所述被控电气设备的工作状态异常的通知消息，并将所述通知消息发送至监控中心，以供监控中心进行远程监控。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1、本发明能够通过用户终端、智能控制网关、遥控终端对同一环境下的遥控类电气设备和电源通断控制类电气设备等不同类型的被控电气设备进行控制，操作方便，便于管理；

2、本发明在对被控电气设备进行控制的同时，通过对各被控电气设备的用电量进行准确的计量，实现对各被控电气设备的工作状态进行监控，从而及时避免线路漏电、过流、短路等问题引起的火灾。

附图说明

图1是本发明实施例提供的控制电气设备的智能控制方法原理框图；

图2是本发明实施例提供的控制电气设备的智能控制系统框图；

图3是本发明实施例提供的智能控制网关对电气设备进行巡检的示意图；

图4是本发明实施例提供的智能家居系统拓扑图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的控制电气设备的智能控制方法原理框图，如图1所示，步骤包括：

步骤101、用户终端向智能控制网关发送用于控制电气设备的用户控制请求。

步骤102、智能控制网关通过解析所述用户控制请求，确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式。

在所述步骤102中，智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到被控电气设备的地址，通过查找预存的设备地址映射表，确定所述被控电气设备的地址对应的被控电气设备，通过查找预存的电气设备属性表，确定对所述被控电气设备的控制方式。

步骤103、若所述控制方式为直接控制方式，则按照所述用户控制请求对被控电气设备进行直接控制。

在所述步骤103中，智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到用于开启或关闭所述被控电气设备的控制动作信息，并按照所述控制动作信息的指示，接通或断开所述被控电气设备的电源，从而开启或关闭所述被控电气设备。

步骤104、若所述控制方式为间接控制方式，则通过按照所述用户控制请求控制外部控制终端的方式，对被控电气设备进行间接控制。

所述步骤104中，智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到控制动作信息，并生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求，发送至外部控制终端，以供外部控制终端利用所述设备控制请求对所述被控电气设备进行间接控制。外部控制终端通过解析所述设备控制请求，得到所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求，并通过查找预存的设备指令映射表，找到所述设备信息指定的被控电气设备的指令集，在所述指令集中找到所述控制动作信息指示的动作指令，并生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令的近距离控制信号，发送至被控电气设备，以供被控电气设备利用所述近距离控制信号实现相应控制动作。电气设备通过解析其收到的所述近距离控制信号，得到所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令，并将所述被控电气设备的设备信息与其自身的设备信息进行匹配，若一致，则确定其是被控电气设备，并通过执行所述动作指令实现相应控制动作。

进一步地，在智能控制网关对被控电气设备进行直接控制或间接控制期间，智能控制网关通过实时检测所述被控电气设备的电量，确定所述被控电气设备的工作状态是否正常，以便根据确定结果，进行相应处理。具体地说，智能控制网关实时监测当前已启动的被控电气设备的电量，若智能控制网关未检测到电量或所述电量不在所述被控电气设备的预定启动电量范围内，则确定所述被控电气设备的工作状态异常，并切断所述被控电气设备的电源。或者所述智能控制网关实时监测当前已关闭的被控电气设备的电量，若智能控制网关检测到电量，则智能控制网关确定所述被控电气设备的工作状态异常，并切断所述被控电气设备的电源。所述智能控制网关在确定所述被控电气设备的工作状态异常后，生成关于所述被控电气设备的工作状态异常的通知消息，并将所述通知消息发送至监控中心，以供监控中心进行远程监控。

其中，上述被控电气设备至少包括遥控类电气设备和电源通断控制类电气设备两种类型。

图2是本发明实施例提供的控制电气设备的智能控制系统框图，如图2所示，包括用户终端、智能控制网关、固定安装的外部控制终端、电气设备。其中，所述用户终端可以是固定安装的触控终端，也可以是如手机和平板电脑等的便携终端；所述电气设备可以是电源通断类电气设备，例如电灯，也可以是遥控类电气设备，例如电视机。

所述触控终端包括：中央处理器CPU，以及分别连接所述CPU的触摸屏、存储器、接口模块。其中，所述接口模块连接所述CPU的一个I/O口和智能控制网关的一个RS485串口。

所述便携终端经由无线路由器与所述智能控制网关的网口连接，实现对电气设备的便携式集中控制、远程控制，便于对电气设备的管理。

所述外部控制终端可以是红外遥控器，包括：CPU，以及分别连接所述CPU的红外发射模块、红外学习模块、存储器、接口模块。其中，所述接口模块连接所述CPU的另一个I/O口和智能控制网关的另一个RS485串口。

所述电气设备连接到智能控制网关的控制执行模块的接口，也就是说，智能控制网关将电气设备与便携终端、触控终端、PC连接起来，用户通过触控终端或便携终端、PC（图中未显示）发出用户控制请求，对被控电气设备进行通断等控制。

在具体应用中，所述智能控制系统的控制流程如下：

第一步：对在网设备进行地址分配。

用户终端、智能控制网关、电气设备组成一个网络拓扑结构，用户通过PC上设置的软件搜索在网设备，并为搜索到的用户终端、智能控制网关、电气设备设置通信网络内的唯一的网络，使用户终端、智能控制网关、电气设备与各自的地址形成一一对应的关系。对已设置地址的电气设备，用户进行主控操作命令定制，并匹配所述的电气设备。在使用过程中，当网络中有新增的网络设备时，通过重复上述步骤，为新增的网络设备设置地址，并进行主控操作命令定制。

根据场景要求和用户需求，一个被控电气设备可以与多个触控终端或便携终端、PC进行地址匹配，实现多对一的控制。被控电气设备与用户终端可以通过设置进行任意组合，方便安装调试。

地址的形成类似门牌号的分配，以供智能控制网关知道哪个用户终端发起控制哪个电气设备的用户控制请求，从而有目的的实现特定区域的控制，可以用1字节的宽度构成设备地址。如果为智能控制网关的1号输出口连接的“被控对象6”分配的地址为0x35，那么当智能控制网关需要控制“被控对象6”时，就需要在用户控制请求中的相应位置添加“被控对象6”的地址0x35，那么智能控制网关在收到此用户控制请求后，解析出此地址，找到所述地址对应的“被控对象6”，然后再解析得到其它数据。

第二步：用户通过用户终端发出用户控制请求，其中所述用户终端可以是图中显示的触控终端或便携终端，也可以是图中未显示的PC。

所述用户控制请求中包括：头字节、地址字节、控制操作字节、校验字节。首先根据头字节确定接收到的是控制包，其次根据所述校验字节确定包的格式和字节长度是否正确，然后根据地址字节找到对应的被控电气设备，最后在确定了被控电气设备的基础上，再通过控制操作字节确定具体的控制动作。控制操作字节的内容可以由用户定制，从而实现多种操作，例如控制空调调节风速或温度。

第三步：智能控制网关对所述用户控制请求进行分析，然后通过直接控制方式或间接控制方式控制被控电气设备。

智能控制网关收到来自用户终端的用户控制请求后，通过对所述用户控制请求进行解析，得到所述用户控制请求所指定的被控电气设备的地址和控制动作信息，并通过查找其预先保存的设备地址映射表，确定所述被控电气设备的地址对应的被控电气设备，通过查找预存的电气设备属性表，确定对所述被控电气设备的控制方式。若所述控制方式为直接控制方式，则智能控制网关按照所述用户控制请求对被控电气设备进行直接控制，也就是说，按照所述控制动作信息的指示，接通或断开所述被控电气设备的电源，从而开启或关闭所述被控电气设备，即对于电源通断控制类电气设备采用直接控制方式，例如电灯。若所述控制方式为间接控制方式，则通过按照所述用户控制请求控制外部控制终端的方式，对被控电气设备进行间接控制，也就是说，此时，智能控制网关生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求，并发送至外部控制终端，以供外部控制终端利用所述设备控制请求对所述被控电气设备进行间接控制，即对于遥控类电气设备采用间接控制方式，例如空调。

其中，智能控制网关预先存储有关于各个被控电气设备的设备地址映射表和各个被控电气设备的电气设备属性表，所述设备地址映射表记录了地址与被控电气设备之间的映射关系，所述电气设备属性表记录了被控电气设备的控制类型，以及对应于控制类型的控制方式，例如对于电灯等电源通断控制类，通常为直接控制方式，对于空调等多指令控制类型，即遥控类，通常为间接控制方式。

第四步:外部控制终端通过查找预存的设备指令映射表，找到所述设备控制请求中的被控电气设备的设备信息指定的指令集，从而进一步在所述指令集中找到所述控制动作信息指示的动作指令，并生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令的近距离控制信号，发送至被控电气设备，以供被控电气设备利用所述近距离控制信号实现相应控制动作。

若所述外部控制终端是红外遥控器，则所述近距离控制信号是红外控制信号。具体地，外部控制终端得到执行相应控制动作的动作指令后，对所述动作指令进行调制，然后通过驱动其红外发射模块中的红外发射管，得到包含所述动作指令的红外控制信号，并发送至被控电气设备。

第五步：被控电气设备根据其收到的所述近距离控制信号，确定其被控，并通过执行其中的动作指令实现相应控制动作。具体地，电气设备通过解析其收到的所述近距离控制信号，得到所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令，并将所述被控电气设备的设备信息与其自身的设备信息进行匹配，若一致，则确定其是被控电气设备，并通过执行所述动作指令实现相应控制动作。

进一步地，便携终端和PC可以连接外部网络，从而对被控电气设备进行远程监控，用户可结合被控电气设备的状态对其进行相应的控制。

图3是本发明实施例提供的智能控制网关对电气设备进行巡检的示意图，如图3所示，本发明不仅可以对被控电气设备进行控制，还可以通过智能控制网关的电量检测模块对相应的电气设备的耗电量进行实时检测和统计，并把检测到的电量值保存在其寄存器中，同时通过所述电量实现对被控电气设备的工作状态的进一步监控，从而对由市电的漏电、过流产生的火灾进行预防，即本发明实现智能控制的同时能够对电火花引起的火灾进行预防，使控制服务更智能化。

如图3所示，在智能控制网关对被控电气设备进行直接控制或间接控制期间，电量检测模块对被控电气设备的电量进行检测，并将检测到的计量结果存储在其寄存器中，以供CPU通过总线实时查询，确定所述被控电气设备的工作状态是否正常。具体地说，如果被控电气设备在执行了开启动作后，CPU没有读取到所述被控电气设备的电量，或者CPU实时读取到的所述被控电气设备的电量比预定正常范围的最大值更大或者比最小值更小，则可以判断所述被控电气设备的工作状态异常，并通过控制执行模块进行相应控制，例如，切断智能控制网关与被控设备之间的电源连接。可见，智能控制网关起到安全控制的作用。

所述电量检测模块采用电量计量芯片对电流、电压进行检测，并计算出相应被控电气设备使用的电能。准确计量的前提是在设备测试阶段，对比标准表的测试值，在相同耗能的情况下，修正智能控制网关测得的电能值。这样，设置的点越多，智能控制网关的电能计量的准确度越高。

进一步地，若所述智能控制网关通过以太网连接外网的服务器系统，可以根据服务器系统查询需求，把存储的电量值上报给服务器端，还可以在确定所述被控电气设备的工作状态异常后，生成关于所述被控电气设备的工作状态异常的通知消息，并将所述通知消息发送至监控中心，以供监控中心进行远程监控。

图4是本发明实施例提供的智能家居系统拓扑图，随着无线网络技术、数字化技术的快速发展，智能家居得到了广泛的应用，但现有的智能家居系统功能单一，扩展性不强，不能对每个电气设备的用电量进行准确计量，也无法对各个电气设备的工作状态进行巡检，并且，当在电气设备末端出现电源传输线的短路或过流等问题时，不能及时断开电源的供给，容易引起火灾。以下以智能家居为例，结合图4进一步说明本发明的智能控制方法，如图4所示，路由器101、交换机102、服务器103、智能控制网关104、遥控终端105、触控终端106、被控对象107组成一个网络拓扑结构，其中，智能控制网关104可以依次经由交换机102、路由器101连接以太网，并访问服务器103。

第一步：搜索在网设备，并为搜索到的各在网设备设置唯一的地址，使各在网设备与各自的地址形成一一对应的关系，对于已编址的用户需要控制的被控对象107进行主控操作命令定制，如开灯、回家模式控制、安防模式控制等，并匹配到所述被控对象107。在用户使用过程中如果有新增的网络设备，则重复上述步骤。

第二步：用户通过触控终端106或便携终端（图中未示出，例如手机、平板电脑等）、PC（图中未示出）发出用户控制请求，然后通过智能控制网关104进行分析，最后通过所述智能控制网关104中的控制执行模块控制被控对象107。

被控对象107的开启/关闭状态可以通过便携终端、PC进行远程监控，用户可结合被控对象的状态对其进行相应的控制。

进一步地，在对被控对象107进行控制的同时，对被控对象107与智能控制网关104之间的220V电源线的电流、电压进行检测，得到被控对象107的电量。随时将检测到的被控对象107的电量与系统运行之前初始设置的范围进行比较，当检测到的电量小于或大于初始设置的范围时，切断智能控制网关104与被控对象107之间的电源线连接，使智能控制网关起到安全控制作用。

本实施例可以通过以太网将不同的受控区域连接起来，从而实现不同受控区域的集中控制、远程控制，便于对电气设备的管理。

本发明除应用于家具环境外，还可以应用于办公等其它控制电气设备的环境。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种控制电气设备的智能控制方法，其特征在于，包括：

用户终端向智能控制网关发送用于控制电气设备的用户控制请求，所述电气设备至少包括遥控类电气设备和电源通断控制类电气设备两种类型；

所述智能控制网关通过解析所述用户控制请求，确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式；

若所述控制方式是对电源通断控制类的被控电气设备采用的直接控制方式，则所述智能控制网关按照所述用户控制请求，对所述电源通断控制类的被控电气设备直接进行电源通断控制；

若所述控制方式是对遥控类的被控电气设备采用的间接控制方式，则所述智能控制网关按照所述用户控制请求，通过控制外部控制终端的方式，对所述遥控类的被控电气设备间接进行多指令控制；

所述智能控制网关在对所述被控电气设备进行控制的同时，通过检测其与被控电气设备之间的220V电源线的电流、电压，得到所述被控电气设备的电量；

所述智能控制网关根据所述被控电气设备的电量与系统运行之前初始设置的范围的比较结果，切断其与所述被控电气设备之间的电源线连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的确定所述用户控制请求所指定的被控电气设备及控制方式的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到被控电气设备的地址；

通过查找预存的设备地址映射表，确定所述被控电气设备的地址对应的被控电气设备；

通过查找预存的电气设备属性表，确定对所述被控电气设备的控制方式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的按照所述用户控制请求，对电源通断控制类的被控电气设备直接进行电源通断控制的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到用于开启或关闭所述被控电气设备的控制动作信息；

按照所述控制动作信息的指示，接通或断开所述电源通断控制类的被控电气设备的电源，从而开启或关闭所述被控电气设备。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的按照所述用户控制请求，通过控制外部控制终端的方式，对所述遥控类的被控电气设备间接进行多指令控制的步骤包括：

智能控制网关通过解析所述用户控制请求，得到控制动作信息；

智能控制网关生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求，并发送至外部控制终端，以供外部控制终端利用所述设备控制请求对所述遥控类的被控电气设备进行间接控制。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的外部控制终端利用所述设备控制请求对所述遥控类的被控电气设备进行间接控制的步骤包括：

外部控制终端通过解析所述设备控制请求，得到所述被控电气设备的设备信息和所述控制动作信息的设备控制请求；

通过查找预存的设备指令映射表，找到所述设备信息指定的被控电气设备的指令集，并在所述指令集中找到所述控制动作信息指示的动作指令；

生成包含所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令的近距离控制信号，并发送至被控电气设备，以供被控电气设备利用所述近距离控制信号实现相应控制动作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的被控电气设备利用所述近距离控制信号执行相应控制动作的步骤包括：

电气设备通过解析其收到的所述近距离控制信号，得到所述被控电气设备的设备信息和所述动作指令；

将所述被控电气设备的设备信息与其自身的设备信息进行匹配，若一致，则确定其是被控电气设备，并通过执行所述动作指令实现相应控制动作。