[发明专利]一种可预测能源再生的低耗能智能家居系统

说明书

本发明提出一种可预测能源再生的低耗能智能家居系统，该系统包括智能控制模块、能源预测模块、传感器网络模块、视频监控模块、执行模块、能源模块、监控模块。所述的智能控制模块包括对能源、照明系统、家庭影院、安防报警、门窗的控制和管理，所述能源预测模块用于预测可再生能源生产量，所述的传感器网络模块用于环境数据监测，所述的视频监控模块用于环境影像采集，所述的执行模块包括家电、影音、门窗等，所述的能源模块包括储能单元、家用风力涡轮机、光伏阵列，所述的监控模块包括手机、本地显示屏、家庭网络服务器。本发明的特征在于：通过能源预测模块预测能源生产量，选择相应的能源工作模式，从而实现能源效益最大化。

技术领域

本发明涉及一种智能监控领域，尤其涉及一种基于小波变换和ARIMA模型组合的能源监控系统。

背景技术

智能住宅被定义为现代化感应住宅，具有各种集成系统，能够进行远程控制和相互通信，而近几年来，节能成为智能住宅的关注的问题，人们旨在建立一个零耗能的建筑，但是没有关注能源管理的概念。

本发明提出一种可预测能源再生的低耗能智能家居系统，该系统将历史产生、使用的能源作为样本输入到能源管理模块输出预测，该模块采用小波分解去除样本的扰动，差分整合移动平均自回归模型ARIMA输出预测，将ARIMA模型预测结果进行小波重构，输出预测能源值到智能控制模块，由智能控制模块选择相应的能源工作模式，实现能源效益的最大化。

发明内容

本发明提出一种可预测能源再生的低耗能智能家居系统，该系统将历史产生、使用的能源作为样本输入到能源管理模块输出预测，该模块采用小波分解去除样本的扰动，差分整合移动平均自回归模型ARIMA输出预测，将ARIMA模型预测结果进行小波重构，输出预测能源值到智能控制模块，由智能控制模块选择相应的能源工作模式，实现能源效益的最大化。

本发明解决其技术问题采用的方案是：该可预测能源再生的低耗能智能家居系统，包括：智能控制模块、能源预测模块、传感器网络模块、视频监控模块、执行模块、能源模块、监控模块。

所述的智能控制模块包括对能源、照明系统、家庭影院、安防报警、门窗的控制和管理。具体方式包括：(1)智能控制模块对能源管理模块发送上一个时间产生、使用的能源，经过能源管理模块预测所需能源并将产生所需能源发送到系统中，根据输入数据智能控制模块有四种可能的能源模式：1)从可再生能源和电池中提供电能；2)从可再生能源站中提供电能，如果有剩余能量，给电池充电；3)可再生能源站中提供电能，如果有剩余能量，且电池已经充满电，则将电出售给电网；4)从可再生能源、电池和网络中提供电能。(2)照明系统对环境亮度进行控制，包括探测有人和无人环境下更改照明亮度，白天通过联动门窗利用自然光达到人的最佳舒适照明环境，夜晚关闭部分照明。(3)家庭影音可通过手机或电脑进行控制，并在开启或关闭影音时结合最佳环境设置相应房间的照明和门窗进行调节。(4)安防报警系统通过传感器网络和视频监控数据判断环境中燃气、烟雾含量等是否超出阈值，视频监控中出现非数据库存储人脸时告知用户并开启警报模式。(5)通过传感器网络对室内外环境的监测，当室外空气质量PM_2.5低于2.5μg/m³、CO₂气体浓度低于0.09％、总挥发性有机物TVOC浓度低于0.2mg/m³时开启门窗，并结合风力传感器数据判断开启门窗的程度，同时，根据节能和用户舒适对门窗也进行调节。

所述的能源管理模块基于结合小波和差分整合移动平均自回归模型ARIMA的组合模型对产生能源进行短期预测。