基本信息
- 項目名稱：
- 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品是設計一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無線通信能力、耗電量感知能力以及自動通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個電器的耗電量信息實時反饋給用戶，用戶也能隨時開關插座，同時，專家系統(tǒng)為智能決策提出思路，實現(xiàn)插座與用戶的對話，從而達到節(jié)能的目的。
- 詳細介紹：
- 本作品是設計一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無線通信能力、耗電量感知能力以及自動通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個電器的耗電量信息實時反饋給用戶，用戶也能隨時開關插座，同時，專家系統(tǒng)為智能決策提出思路，實現(xiàn)插座與用戶的對話，從而達到節(jié)能的目的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1. 作品設計、發(fā)明的目的 結合物聯(lián)網(wǎng)和節(jié)能減排，我們提出了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，旨在利用物聯(lián)網(wǎng)感知、可靠傳輸?shù)忍匦源龠M節(jié)能減排。 2.基本思路 系統(tǒng)結構分為三層：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的處理和轉發(fā)、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。 ①數(shù)據(jù)采集，就是指通過嵌入物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的智能插座采集設備用電的數(shù)據(jù)，通過物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關。 ②數(shù)據(jù)的處理和轉發(fā)，是指邊緣網(wǎng)關對獲取的數(shù)據(jù)進行處理和融合，通過Internet存儲到服務器的數(shù)據(jù)庫中。 ③數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，指的是終端設備如手機、PC等通過網(wǎng)絡訪問服務器，服務器以WEB或短信等方式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在終端設備上。 本系統(tǒng)整合基于CC2430的傳感器節(jié)點、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、終端設備，通過網(wǎng)絡把大中企業(yè)所需要的大范圍的無線通信設備整合在一起，隨時隨地智能地組合基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控耗電量，有效節(jié)省能耗。 3.創(chuàng)新點 ①數(shù)據(jù)采集采用自主研發(fā)的計量模塊采集用電數(shù)據(jù)。 ②數(shù)據(jù)傳輸采用符合物聯(lián)網(wǎng)應用標準的的硬件基礎節(jié)點進行數(shù)據(jù)通信。 ③網(wǎng)關采用嵌入式設備EBOX-3300，采用WINCE作為嵌入式操作系統(tǒng)，實現(xiàn)與服務器的通信。 ④數(shù)據(jù)呈現(xiàn)通過WEB、短信等多種方式將數(shù)據(jù)在終端設備呈現(xiàn)。 ⑤反饋節(jié)能機制。 4.技術關鍵 ①數(shù)據(jù)采集中計電模塊的設計與實現(xiàn)。 ②物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的設計及通信的實現(xiàn)。 ③網(wǎng)關模塊的設計與實現(xiàn)。 ④在終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。 ⑤針對數(shù)據(jù)的分析和反饋機制的研究。 （詳細的技術關鍵和技術指標請參閱研究報告）
科學性、先進性
- 1.作品的科學性 作品是設計一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無線通信能力、耗電量感知能力以及自動通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個電器的耗電量信息實時反饋給用戶，用戶也能隨時開關插座，同時，專家系統(tǒng)為節(jié)能決策提出思路，從而達到節(jié)能的目的。 2.作品的先進性 ①電量監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)關模塊、終端模塊組成，是一個完整的系統(tǒng)。 ②電量監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊使用2.4G頻段進行無線通信完全能達到符合物聯(lián)網(wǎng)標準的ZigBee技術。 ③電量監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)關模塊提供對Zigbee網(wǎng)絡、Internet網(wǎng)絡、GSM網(wǎng)絡的接口，實現(xiàn)多種網(wǎng)絡的無縫連接。 ④電量監(jiān)控系統(tǒng)的終端模塊有WEB、短信等多種呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式。 ⑤電量監(jiān)控系統(tǒng)具有反饋機制。它通過分析采集的數(shù)據(jù)，分析用戶的用電習慣，針對不同的情況提出適當?shù)慕ㄗh，促使用戶改變自己不良的用電習慣，從而達到節(jié)能的目的。 （作品的實質性技術特點、技術性分析說明和參考文獻資料請參閱研究報告）
獲獎情況及鑒定結果
- ①2010年南京郵電大學第十二屆創(chuàng)新杯大賽一等獎 ②2010年南京郵電大學第二屆創(chuàng)業(yè)大賽一等獎 ③2010年南京郵電大學第一屆節(jié)能減排社會實踐與科技競賽一等獎
作品所處階段
- 已經(jīng)完成從模型向實物的轉化，目前正在實際場景中實施大規(guī)模的部署，正與多家公司協(xié)商簽訂雙向合作協(xié)議。
技術轉讓方式
- 專利實施許可
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 模型 現(xiàn)場演示 圖片 錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1.技術特點和適用范圍 系統(tǒng)的特點是可對所連接的電器進行耗實時監(jiān)測，將能耗信息在遠程終端顯示，同時具有遠程控制通斷功能、遠程抄表和網(wǎng)絡付款的功能，還可以針對不同用戶提供個性化的節(jié)電方案。本系統(tǒng)適用于大中型企業(yè)、事業(yè)單位、家庭。 2.推廣前景 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)市場的發(fā)展得益于兩股力量的共同作用：“推力”——政府及社會的推動作用。各級政府出于構建“和諧社會”，促進“可持續(xù)發(fā)展”，大力發(fā)展“綠色節(jié)能經(jīng)濟”等考慮，鼓勵發(fā)展節(jié)能減排系統(tǒng)。“拉力”——企事業(yè)單位存在著資源有效利用不合理、能耗大，對于資源耗竭和能源短缺，極力尋求節(jié)能減排有效產(chǎn)品。在物聯(lián)網(wǎng)的熱潮中，本系統(tǒng)符合國家為大型企事業(yè)單位提出的節(jié)能減排的大方向，具有廣闊的應用前景。 3．市場分析和經(jīng)濟效益預測 據(jù)悉，江蘇省電網(wǎng)計劃5年每年投入20億元進行新型電表技術創(chuàng)新。根據(jù)市場分析，我們初步把市場劃分分為：政府與事業(yè)單位、企業(yè)及運營商和網(wǎng)絡公司等合作目標、普通家庭用戶。（具體的市場分析和經(jīng)濟效益預測請參閱研究報告）
同類課題研究水平概述
- 本課題研究的主要內容通俗的說就是在物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下研發(fā)的智能插座+專家系統(tǒng)，傳統(tǒng)的電源插座功能僅是分配多路電源，而智能插座除具備該功能外，還具有智能化的特點，普通插座和智能插座從外形到功能均有較大不同。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種不同功能的智能插座，主要可以分為以下幾類： （1）漏電保護型智能插座。該類插座具有漏電保護、超限斷電等功能，當發(fā)現(xiàn)超過一定幅值的電流未與零線構成回路，認為漏電并立刻切斷供電，同時在輸入電壓過高、用電負荷異常時可自動切斷電源，保護電器。 （2）定時型智能插座。該類插座主要為用戶分時用電而設計。例如在電價便宜時啟動電熱水器、洗衣機等工作，從而節(jié)約電費。該類插座一般具有時鐘功能，可對插座中的每一個插口進行編程，控制電源定時開斷。 （3）主路控制型智能插座。該類型插座一般有一個主路，其它為輔路。如電腦主機斷電后，判斷出該主路無電流，則切斷整個插座的電源，這樣當電腦關機后，可以將輔路上的其他設備如顯示器、音箱等也進行斷電，從而減少待機功耗，提高用電安全性。 （4）遙控型智能插座。插座中的每一路都可以由無線遙控器進行遠程控制，該類插座一般需要同時配一個無線遙控器，通信方式一般為紅外或小無線，也可聲控。 （5）計量型智能插座。這類插座的功能類似于單相多功能電表，它可以計量插座中用電設備的電壓、電流、功率、電能值等。該類插座一般配有按鍵和LCD屏，也可將數(shù)據(jù)傳送到電腦上，分析設備的用電情況。 由以上幾類智能插座的分析可以得知，智能插座內部均集成了微處理器芯片，可進行智能處理，但目前的智能插座設計以提供單一的保護、監(jiān)測或控制為主，產(chǎn)品功能較為單一，很難實現(xiàn)信息化和遠程控制。 本課題的研究的智能插座是結合（1）漏電保護型智能插座、（4）遙控型智能插座和（5）計量型智能插座的特點，加上多類型的上層應用軟件和專家系統(tǒng)。它不僅僅是一個插座，而是一個完整的系統(tǒng)。在插座內部嵌入了微處理芯片和物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，使得插座能將用電設備的功率、電能值等以無線通信的方式發(fā)送到嵌入式網(wǎng)關，嵌入式網(wǎng)關將數(shù)據(jù)存儲到服務器的數(shù)據(jù)庫中，最核心的是專家系統(tǒng)，它就像人的大腦，支配著眾多決策，實現(xiàn)智能控制，同時用戶可以通過WEB或手機等多種方式手動訪問。
