一种非侵入式负荷采集系统及方法、存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种非侵入式负荷采集系统及方法、存储介质，所述非侵入式负荷采集系统包括：初级信号调理单元、取电单元、加载单元、分析单元、主电源管理单元、备用电源单元以及通讯单元。所述非侵入式负荷采集系统实现采集电量数据以及数据分析，且可以安装于供电装置的用户端，体积适中，降低供电装置用户端的成本。本发明专利技术采用的统计分析的方法包括机器学习，可以通过将历史采集的电量数据上传到服务器端，进行模型训练，训练完成后的模型可以下载到系统端，降低服务器端核心的压力，也可对实时数据进行数据分析。

A non-invasive load acquisition system, method and storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种非侵入式负荷采集系统及方法、存储介质
本专利技术涉及用电
，特别涉及一种非侵入式负荷采集系统及方法、存储介质。
技术介绍
非侵入式电力负荷监测作为新兴领域，指的是通过对用户关口数据进行采集，通过软件分析各种负荷设备种类、开启状态、电量数据等非侵入式的方法。随着人工智能、大数据分析技术的发展，一种将中心计算迁移到边缘计算的趋势越来越流行，目前传统的完善方案多是采用计量芯片（或者高速模数转换（ADC）直接采集）作为底层采集参数信号，单片机或者处理器作为中间件，然后再通过计算机或者类计算机架构作为采集运算，这种方案体积巨大，难以在实际工程项目中实施落地，具有理论性，不具有实践性。亦或者采用4G通讯模块直接将采集回来的数据传输到远程服务端，其不具有边缘计算的能力，亦不适用于非侵入式测量这种既需要高速数据传输，也需要较高的边缘计算需求场景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，实现非侵入式负荷采集系统同时采集电量数据以及数据分析，且可以安装于供电装置的用户端，体积适中，降低供电装置用户端的成本。为了实现上述目的，本专利技术提供一种非侵入式负荷采集系统，包括：取电单元，用以为所述非侵入式负荷采集系统供电；加载单元，用以从存储单元中加载系统内核；采集单元，用以采集所述供电装置的电量数据；分析单元，用以统计分析所述采集单元采集的电量数据，并将所述分析单元的分析结果上传至服务器；其中，所述取电单元连接至一供电装置，所述采集单元连接所述供电装置，所述加载单元连接所述分析单元。进一步地，还包括：初级信号调理单元，一端连接所述采集单元，另一端连接所述供电装置，用以将所述供电装置的工频电压电流信号调理成在所述采集单元可采集的工作范围内。进一步地，所述供电单元包括三相供电单元或单相供电单元。进一步地，所述统计分析的方法包括机器学习；和/或，所述电量数据包括为瞬时用电功率；和/或，所述分析结果包括功、功率、谐波、相续或过零时间差。进一步地，还包括：主电源管理单元，一端连接所述取电单元，另一端连接至所述分析单元。进一步地，还包括：备用电源单元，连接所述主电源管理单元，当所述供电装置断电时，用以给所述主电源管理单元供电。进一步地，还包括通讯单元，一端连接至所述分析单元，另一端连接至一目标设备，用以传输所述分析单元的分析结果至所述目标设备。本专利技术还提供一种非侵入式负荷采集方法，包括如下步骤：提供前文所述的非侵入式负荷采集系统；向一供电装置取电，给所述非侵入式负荷采集系统供电；加载系统内核后进入所述非侵入式负荷采集系统；采集所述供电装置的初级信号调理发送的电量数据；统计分析所述采集单元采集的电量数据；将所述分析单元的分析结果上传至服务器。进一步地，还包括：将所述分析结果与目标设备连接，传输所述分析结果至所述目标设备。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该介质上存储有计算机程序，其特征在于，在处理器执行所述计算机程序时可实现前文所述的方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供非侵入式负荷采集系统及方法、存储介质，所述非侵入式负荷采集系统实现采集电量数据以及数据分析，且可以安装于供电装置的用户端，体积适中，降低供电装置用户端的成本。本专利技术采用的统计分析的方法包括机器学习，可以通过将历史采集的电量数据上传到服务器端，进行模型训练，训练完成后的模型可以下载到系统端，降低服务器端核心的压力，也可对实时数据进行数据分析。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为本专利技术提供的非侵入式负荷采集系统的功能模块图图2为本专利技术提供的非侵入式负荷采集系统的功能模块连接图；非侵入式负荷采集系统100；供电装置101；服务器102；初级信号调理单元103；取电单元104；加载单元105；分析单元106；主电源管理单元108；备用电源单元109；通讯单元110；采集单元107；内存单元112；目标设备111。具体实施方式以下是各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本专利技术可以用实施的特定实施例。本专利技术提到的元件名称，例如第一、第二等，仅是区分不同的元部件，可以更好的表达。在图中，相同的部件用相同标号表示，相邻或类似的部件用类似的标号表示。本文将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。本专利技术可以表现为许多不同形式，本专利技术不应仅被解释为本文阐述的具体实施例。本专利技术提供这些实施例是为了解释本专利技术的实际应用，从而使本领域其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改方案。如图1以及图2所示，本专利技术提供一种非侵入式负荷采集系统100，包括：初级信号调理单元103、取电单元104、加载单元105、分析单元106、主电源管理单元108、备用电源单元109以及通讯单元110。所述主电源管理单元108一端连接所述取电单元104，另一端连接至所述分析单元106。并将从所述供电装置101取得的电给所述非侵入式负荷采集系统100。所述备用电源单元109连接所述主电源管理单元108，当所述供电装置101断电时，用以给所述主电源管理单元108供电。所述初级信号调理单元103连接所述采集单元107，用以将所述供电装置101的工频电压电流信号调理成三通道所述采集单元107可采集的工作范围内。所述取电单元104向一供电装置101取电，并连接所述主电源管理单元108，用以给所述非侵入式负荷采集系统100供电。所述取电单元104包括三相取电单元104或单相取电单元104，本专利技术优选为三相取电单元104，直接连接到供电装置101（外部电源）。所述加载单元105用以从存储单元中加载系统内核，所述系统内核包括Linux系统。所述的加载单元为EMMC存储单元，其是具有64GB以上存储空间的FLASH以及更先进的存储单元，其通过总线与分析单元相连。所述采集单元107用以采集所述供电装置101的电量数据；所述电量数据包括瞬时用电功率。所述加载单元连接所述分析单元。所述分析单元106用以统计分析所述采集单元107采集的电量数据；所述统计分析的方法包括机器学习，可以通过将历史采集的电量数据上传到服务器102端，进行模型训练，训练完成后可以下载到系统端，即可对实时数据进行数据分析，该机器学习模型可以为判断模型和预测模型，根据测量数据可以预测未来时间段的功率数据，进而可以对用电侧进行用电调节。所述分析结果包括功、功率、谐波、相续或过零时间差，该分析结果是非直接测量得到的。所述将所述分析单元106的分析结果上传至服务器102。所述通讯单元110一端连接至所述分析单元106，另一端连接至一目标设备111，所述通讯单元110包括MINI-PCIE通讯模块，用以传输所述分析单元106的分析结果至所述目标设备111。所述通讯单元110包括MINI-PCIE通讯模块，用以传输所述服务器102的分析结果。所述连接方式可以设置外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非侵入式负荷采集系统，其特征在于，包括：/n取电单元，用以为所述非侵入式负荷采集系统供电；/n加载单元，用以从存储单元中加载系统内核；/n采集单元，用以采集所述供电装置的电量数据；/n分析单元，用以统计分析所述采集单元采集的电量数据，并将所述分析单元的分析结果上传至服务器；/n其中，所述取电单元连接至一供电装置，所述采集单元连接所述供电装置，所述加载单元连接所述分析单元。/n

【技术特征摘要】
20191120 CN 20191114201271.一种非侵入式负荷采集系统，其特征在于，包括：
取电单元，用以为所述非侵入式负荷采集系统供电；
加载单元，用以从存储单元中加载系统内核；
采集单元，用以采集所述供电装置的电量数据；
分析单元，用以统计分析所述采集单元采集的电量数据，并将所述分析单元的分析结果上传至服务器；
其中，所述取电单元连接至一供电装置，所述采集单元连接所述供电装置，所述加载单元连接所述分析单元。


2.如权利要求1所述的非侵入式负荷采集系统，其特征在于，还包括：
初级信号调理单元，一端连接所述采集单元，另一端连接所述供电装置，用以将所述供电装置的工频电压电流信号调理成在所述采集单元可采集的工作范围内。


3.如权利要求1所述的非侵入式负荷采集系统，其特征在于，
所述取电单元包括三相取电单元或单相取电单元。


4.如权利要求1所述的非侵入式负荷采集系统，其特征在于，
所述统计分析的方法包括机器学习；和/或，
所述电量数据包括为瞬时用电功率；和/或，
所述分析结果包括功、功率、谐波、相续或过零时间差。

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，杨子元，黄欣，候欢，赵国炜，马立鑫，王森，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司包头供电局，上海千居智科技有限公司，上海极熵数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15