一种家居电器设备的功率滥测分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种家居电器设备的功率滥测分析方法及装置，包括：对用电设备持续检测并进行低频AD采样，获取用电设备工作时的电流和电压；得到用电设备的电流有效值；当电流有效值高于500mA时，对用电设备进行高频AD采样，获取多个周期波形下的电流采样信号；对电流采样信号进行FFT处理后，得到第一类数据，第一类数据包括用电设备的用电谐波；对电流采样信号进行等间隔时间抽样后再进行FFT处理，得到第二类数据，第二类数据包括用电设备的工作状态特征；根据第一类数据和第二类数据，分析判断出用电设备功率电机的异常情况。本发明专利技术通过随时监测分析家用设备的电流情况，将电流情况与历史电流相比对，判断家用设备功率电机是否出现异常故障。

【技术实现步骤摘要】
一种家居电器设备的功率滥测分析方法及装置
本专利技术涉及智能家居滥测领域，具体涉及一种家居电器设备的功率滥测分析方法及装置。
技术介绍
随着国内生活水平提高，人们家用的电器数量和种类日益增多，因此家用电量消耗也会增加。并且随着家用电器设备使用时间增加，电器设备会面临故障维修、隐藏故障不易被用户发现，使用功能异常等问题，现有装置并不能及时分析家用设备的用电状态。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是随时家用电器设备使用时间增加，电器设备出现功能异常等隐藏故障不易被发现，目的在于提供一种家居电器设备的功率滥测分析方法及装置，解决了通过及时分析家用设备的用电状态，判断家用设备功率电机是否出现异常故障的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种家居电器设备的功率滥测分析方法，包括以下步骤：步骤S1：对用电设备持续检测并进行低频AD采样，获取用电设备工作时的电流和电压；步骤S2：根据所述用电设备工作时的电流，得到用电设备的电流有效值；步骤S3：当所述电流有效值高于500mA时，(所述用电设备为运行状态)，对所述用电设备进行高频AD采样，获取用电设备在多个周期波形下的电流采样信号；步骤S4：对所述电流采样信号进行FFT处理后，得到第一类数据，所述第一类数据包括用电设备的用电谐波；对所述电流采样信号进行等间隔时间抽样后再进行FFT处理，得到第二类数据，所述第二类数据包括用电设备的工作状态特征；步骤S5：根据所述第一类数据和所述第二类数据，分析判断出用电设备功率电机的异常情况。家居功率电器在使用过程中，在出现明显的故障之前，往往已存在一些通过直观观察，观察不到的隐形异常，但功率电器的电机运行状态却能很好的反应出这些异常。因此，本专利技术通过采集用电设备中功率电机的电压和电流情况，通过对上述电压和电流进行计算分析，具体包括与历史同期电流进行比对，可以得出电流的异常，在相同工作状态的情况下，异常的电流数据可以反应出当前功率电器出现了异常，从而排查出用电设备的隐形故障。本专利技术通过FFT变换等数据处理得到用电频谱数据，通过用电频谱数据的异常，分析出当前用电设备功率电机的异常。在本专利技术中，用电设备内部有两部分用电，一部分是大功率电机，一部分是控制主板。当用电设备正常运行工作时，大功率电机和控制主板均在工作中，均在运行和耗电；当用电设备休眠或待机时，大功率电机没有工作没有耗电，控制主板在工作中且正常耗电。大功率电机工作功率一般几百到几千瓦，而控制主板工作功率一般是小于5瓦。根据“电流＝(大功率电机工作功率+控制主板工作功率)/市电电压”，由于市电电压一般为220V，因此可以得出当电流有效值高于500mA时，用电设备正常运行工作；根据“电流＝(控制主板工作功率)/市电电压”，由于市电电压一般为220V，因此当电流有效值低于30mA时，用电设备处于休眠或待机状态。进一步的，所述步骤S5包括以下步骤：步骤S51：将所述第一类数据和所述第二类数据作为历史数据存入历史数据库中；步骤S52：当所述历史数据达到预定存储额度时，将新产生的第一类数据与历史数据中第一类数据对比，判断用电设备电机的性能是否异常；将新产生的第二类数据与历史数据中第二类数据对比，判断用电设备电机的工作休眠频率是否异常。通过和用电历史数据对比得到当前设备用电的变化趋势，并分析用电频谱数据得到当前设备的用电状态。进一步的，所述第一类数据中，同一频率点谐波的有效值缓慢变大或者明显变大，则表面用电设备电机出现老化；所述第二类数据中，同样外部环境下工作频率明显升高，则表明用电设备电机工作休眠频率异常。进一步的，将用电设备电机的性能出现异常时，新产生的第一类数据作为异常数据，存入异常数据库中；将用电设备电机工作休眠频率异常时，新产生的第二类数据作为异常数据，存入异常数据库中。进一步的，将所述异常数据转化为异常信息，并将所述异常信息发送给用户。进一步的，所述历史数据库和所述述异常数据库均位于边缘数据网关中。进一步的，将用电设备电机的性能未出现异常时，新产生的第一类数据作为正常数据，存入历史数据库中；将用电设备电机工作休眠频率正常时，新产生的第二类数据作为正常数据，存入历史数据库中。进一步的，所述步骤S2中，当所述电流有效值低于30mA时，所述用电设备为休眠状态或待机状态，根据所述电流有效值，获得所述用电设备的静态功率，所述静态功率为所述用电设备在休眠状态或待机状态的功率，存储所述电流有效值和所述静态功率，根据所述静态功率判断所述用电设备静态工作状态是否出现异常。进一步的，通过用户设备工作时的电压，判断所述用电设备是否出现供电异常，所述供电异常包括短路和断开。本发的另一种实现方式，一种家居电器设备的功率滥测分析装置，包括边缘数据网关和用电数据采集设备，所述用电数据采集设备用于采集用电设备中功率电器的电压及电流，通过所述边缘数据网关和所述用电数据采集设备实现上面任一所述的方法。本专利技术通过采用分布式的功率分析装置安装于用电设备前端，实时监控用电设备的用曲线，将得到得用电曲线传输至用电分析网关后通过FFT等数据处理得到用电频谱数据，通过和用电历史数据对比得到当前设备用电的变化趋势。并分析用电频谱数据得到当前设备的用电状态。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、通过持续采集用电设备的工作电流判断得到用电设备工作状态的电流值与待机状态的电流值，根据不同状态的电流情况采用不同处理方法；2、通过采集电器的静态用电电流(即电流有效值低于30mA时)计算得到电器待机或者休眠的电器功率消耗，判断电器静态工作状态是否正常；3、通过高速采集电器设备正常工作的电流数据(即电流有效值高于500mA时)，将采集到的数据通过FFT变换得到用电电流高频变化特征，用于分析电器的电机设备的工作状态；4、对高高采样率电流数据抽样得到的低频电流数据曲线进行FFT转换，得到电器设备低频用电电流变化特征；5、通过新采集的数据和历史采集数据进行对比分析判断用电电器的工作状态。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为实施例2工作流程图；图2为边缘数据网关工作流程图；图3为实施例2物理结构图；图4为FFT示意图；图5为空调运行时电流有效值示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1本实施例1是一种家居电器设备的功率滥测分析方法，包括以下步骤：1、对用电设备持续检测并进行低频AD采样，获取用电设备工作时的电流和电压；2、根据用电设备工作时的电流，得到用电设备的电流有效值；当电流有效值低于30mA时，用电设备为休眠状态或待机状态，根据电流有效值，获得用电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家居电器设备的功率滥测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：对用电设备持续检测并进行低频AD采样，获取用电设备工作时的电流和电压；/n步骤S2：根据所述用电设备工作时的电流，得到用电设备的电流有效值；/n步骤S3：当所述电流有效值高于500mA时，对所述用电设备进行高频AD采样，获取用电设备在多个周期波形下的电流采样信号；/n步骤S4：对所述电流采样信号进行FFT处理后，得到第一类数据，所述第一类数据包括用电设备的用电谐波；/n对所述电流采样信号进行等间隔时间抽样后再进行FFT处理，得到第二类数据，所述第二类数据包括用电设备的工作状态特征；/n步骤S5：根据所述第一类数据和所述第二类数据，分析判断出用电设备功率电机的异常情况。/n

【技术特征摘要】
1.一种家居电器设备的功率滥测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：对用电设备持续检测并进行低频AD采样，获取用电设备工作时的电流和电压；
步骤S2：根据所述用电设备工作时的电流，得到用电设备的电流有效值；
步骤S3：当所述电流有效值高于500mA时，对所述用电设备进行高频AD采样，获取用电设备在多个周期波形下的电流采样信号；
步骤S4：对所述电流采样信号进行FFT处理后，得到第一类数据，所述第一类数据包括用电设备的用电谐波；
对所述电流采样信号进行等间隔时间抽样后再进行FFT处理，得到第二类数据，所述第二类数据包括用电设备的工作状态特征；
步骤S5：根据所述第一类数据和所述第二类数据，分析判断出用电设备功率电机的异常情况。


2.根据权利要求1所述家居电器设备的功率滥测分析方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤S51：将所述第一类数据和所述第二类数据作为历史数据存入历史数据库中；
步骤S52：当所述历史数据达到预定存储额度时，
将新产生的第一类数据与历史数据中第一类数据对比，判断用电设备电机的性能是否异常；
将新产生的第二类数据与历史数据中第二类数据对比，判断用电设备电机的工作休眠频率是否异常。


3.根据权利要求2所述家居电器设备的功率滥测分析方法，其特征在于，所述第一类数据中，同一频率点谐波的有效值缓慢变大或者明显变大，则表面用电设备电机出现老化；
所述第二类数据中，同样外部环境下工作频率明显升高，则表明用电设备电机工作休眠频率异常。


4.根据权利要求2所述家居电器设备的功率滥测分析方法，其特征在于，将用电设备电机的性能出现...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐超，唐勇，梁晖辉，向思屿，张凌浩，王胜，王海，张颉，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51