虚拟家用电器电流参数监测系统的设计

张安莉，谢檬，曾泽辉

（西安交通大学城市学院，陕西西安 710018）

人们在享受智能生活的同时，更趋向追求智能用电、节能用电和安全用电的生活方式[1-3]。但目前所拥有电能计量的智能监控设备并不健全，非专业人员无法仅仅通过电器耗电量得知家电是否正常工作，智能电器工作状态监测系统的实现可以让用户实时掌控家中电器设备的工作状态，便于用户及时发现问题，确保电器使用安全的同时，为用户了解家电的具体耗电细节提供准确的判断依据和数据支持。规范自身用电行为，调整用电习惯，对保证家电的健康使用和整体节能均具有重要意义。

家用电器的故障检测与管理的观点是美国在1988 年提出的新思路，作用是协助检修工人确认故障发生的时间段，帮助人们熟知正常工作的家电时间[4-7]。通过数据采集的方法获取家用电器运行状态的PHM 技术用于监测家电故障和可能出现的意外情况[8-11]。家用电器在日常使用中处于负载状态，不仅会耗费额外的电资源，而且存在严重的安全隐患[12-14]。家用电器电流参数监测系统可以实时监测家用电器的工作状态，以确保家用电器使用的安全性[15-16]。文中所设计的虚拟家用电器电流参数监测系统，选用STM32 单片机作为主控制器完成数据采集的功能。上位机采用LabVIEW 搭建监测平台，可独立监测小功率电器、普通电器和大功率电器的电流参数，完成实时显示、学习和存储故障信息的功能。

1 总体方案设计

家用电器电流参数监测系统结构如图1 所示，主要分为系统配置模块、远程断电控制模块、用电信息显示模块、超限报警模块和历史数据查看模块。……