适用于电力指纹特征采集的智能插座制造技术

本实用新型专利技术提供的适用于电力指纹特征采集的智能插座包括采样单元，其采样单元包括单相电能计量电路、与插座面板并联的电压互感器和与插座面板串联的电流互感器，所述电压互感器的信号端经第一差分调理电路、第一低通滤波电路连接至单相电能计量电路，所述电流互感器的信号端经第二差分调理电路、第二低通滤波电路连接至单相电能计量电路，单相电能计量电路通过电压互感器和电流互感器精确获取实时电流情况和电压情况，由于采用差分调理电路、低通滤波电路和单相电能计量电路，因此本插座的采样单元能够更加精确、高频的进行数据采样因此本插座的数据特征采集更加适用于“电力指纹”分析。分析。分析。

【技术实现步骤摘要】
适用于电力指纹特征采集的智能插座


[0001]本申请涉及插座领域，特别涉及适用于电力指纹特征采集的智能插座。

技术介绍

[0002]插座，又称电源插座、开关插座，用于提供插口连接用电设备，并为用电设备供电。传统的插座通常是其带有插口的插座面板通过火线接口L和零线接口N连通到市电，从而为接入插口的电器供电。
[0003]目前，为了分析用电端的用电情况，以便更加准确的控制用电过程以节约用电，市场上出现了能够采集用电数据的插座，此类插座中一般具有采样电路，但是此类采样电路通常只是简单地对电流或者电压进行监控，采集精度较低，并且通常采集的间隔周期较长，每几分钟才完成一次采集，采集的数据量有限，也难以精确分析用电情况。
[0004]另一方面，贵州电科院与华南理工大学共同合作开展的南方电网重点科技项目“面向能源互联网的配网侧需求侧综合能源管理技术研究与示范”中，提出了“电力指纹”这一概念。“电力指纹”在传统负荷识别的基础上，通过用电设备的暂态和稳态等特征，利用人工智能和大数据技术，除了对电器类型的识别以外，还包括对用户负荷特性、设备参数、能效和健康水平以及身份和用户行为习惯的识别，但是这些分析都基于能够准确、及时且持续地获取用户的负荷的暂态特征和稳态特征。目前具有采集功能的插座数据采集的频率、精度都较低，难以满足电力指纹特征采集的需求。

技术实现思路

[0005]本申请为了克服现有技术的不足，提供了一种能够高频率、高精度采集用电数据，从而能满足电力指纹识别需求的插座。
[0006]本申请采用如下技术方案实现：
[0007]提供适用于电力指纹特征采集的智能插座，包括插座面板、零线接口N、火线接口L和采样单元，所述零线接口N和火线接口L分别与插座面板连接，所述采样单元分别与零线接口N、火线接口L连接以采集插座面板的用电信息，所述采样单元包括单相电能计量电路、电流采集支路和电压采集支路，所述电压采集支路包括感应插座面板电压的电压互感器，所述电压互感器的信号端经第一差分调理电路、第一低通滤波电路连接至单相电能计量电路，所示电流采集支路包括感应插座面板电流的电流互感器，所述电流互感器的信号端经第二差分调理电路、第二低通滤波电路连接至单相电能计量电路。
[0008]具体的，该插座还包括最小系统单元、通讯单元和供电单元，所述采样单元与最小系统单元连接以将采集到的用电信息传送给最小系统单元，所述通讯单元与最小系统单元连接，所述供电单元从火线接口L、零线接口N取电并将电压转变后分别给最小系统单元和通讯单元供电。
[0009]具体的，该插座还包括存储单元，所述存储单元由供电单元供电，与最小系统单元连接。
[0010]具体的，该插座还包括开关单元，所述开关单元串联于火线接口L与插座面板之间，所述开关单元的控制端与最小系统单元连接。
[0011]其中，所述开关单元包括继电器、功率驱动单元和功率泄放电路，所述继电器串联于火线接口L与插座面板之间，所述继电器的驱动端经功率驱动单元连接至供电单元，所述功率泄放电路与继电器并联。
[0012]具体的，该插座还包括人机交互单元，所述人机交互单元的交互端位于插座面板，所述人机交互单元的信息输出端连接最小系统单元。
[0013]其中，所述电压互感器为ZMPT107
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1型电压互感器，所述电压互感器与WR25X1103FTL型精密电阻串联后与插座面板并联。
[0014]其中，所述电流互感器为ZMCT103C型电流互感器。
[0015]其中，所述单相电能计量电路包括ATT7053C芯片。
[0016]有益效果：本技术提供的智能插座包括采样单元，其采样单元包括单相电能计量电路、与插座面板并联的电压互感器和与插座面板串联的电流互感器，所述电压互感器的信号端经第一差分调理电路、第一低通滤波电路连接至单相电能计量电路，所述电流互感器的信号端经第二差分调理电路、第二低通滤波电路连接至单相电能计量电路，单相电能计量电路通过电压互感器和电流互感器精确获取实时电流情况和电压情况，由于采用差分调理电路、低通滤波电路和单相电能计量电路，因此本插座的采样单元能够更加精确、高频的进行数据采样因此本插座的数据特征采集更加适用于“电力指纹”分析。
附图说明
[0017]图1是本技术适用于电力指纹特征采集的智能采样插座的电路结构框图；
[0018]图2是本技术适用于电力指纹特征采集的智能采样插座的电压采集支路的电路图；
[0019]图3是本技术适用于电力指纹特征采集的智能采样插座的电流采集支路的电路图；
[0020]图4是本技术适用于电力指纹特征采集的智能采样插座的单相电能计量电路的电路图。
具体实施方式
[0021]以下结合具体实施方式对本专利技术创造作进一步详细说明。
[0022]如图1所示，适用于电力指纹特征采集的智能插座，包括插座面板1、零线接口N、火线接口L、采样单元2、最小系统单元3、开关单元7、存储单元5、通讯单元4和供电单元6，零线接口N和火线接口L分别与面板单元连接，采样单元2分别与零线接口N、火线接口L连接以采集插座面板1的用电信息，采样单元2与最小系统单元3连接以将采集到的用电信息传送给最小系统单元3，存储单元5、通讯单元4分别与最小系统单元3连接，所述供电单元6从火线接口L、零线接口N取电并将电压转变后分别给开关单元7、存储单元5、最小系统单元3和通讯单元4供电。
[0023]具体的，采样单元2包括单相电能计量电路、电流采集支路和电压采集支路，电压采集支路如图2所示，包括电压互感器，电压互感器为ZMPT107
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1型电压互感器T1，电压互感
器与WR25X1103FTL型精密电阻R6串联后与插座面板1并联以感应插座面板的电压，所述电压互感器的信号端经第一差分调理电路211、第一低通滤波电路212连接至单相电能计量电路。WR25X1103FTL型精密电阻R6具有温漂小、高精度、大功率的特点，MPT107
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1型电压互感器T1体积小、精度高，可将电网的大电压转换成小电流与小电压信号，经差分调理电路和低通滤波电路实现单端模拟信号到差分模拟信号的转换，并将这些信号传送给单相电能计量电路
[0024]如图3所示，电流采集支路包括与插座面板1串联以感应插座面板电流的电流互感器T2，所述电流互感器的信号端经第二差分调理电路221、第二低通滤波电路222连接至单相电能计量电路。电流互感器采用ZMCT103C型电流互感器T2，这款互感器体积小、精度高，可将电网的大电流转换成小电流信号；差分调理电路和低通滤波电路使用中间共地、对称的RC无源滤波电路组成，可以实现单端模拟信号到差分模拟信号的转换。
[0025]如图4所示，单相电能计量电路包括ATT7053C芯片U2，该ATT7053C芯片U2具有波形采样功能和电量特征数据采集功能，对于波形采集功能最多支持15.62kHz的高频波形数据采样，对于电量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于电力指纹特征采集的智能插座，包括插座面板、零线接口N、火线接口L和采样单元，所述零线接口N和火线接口L分别与插座面板连接，所述采样单元分别与零线接口N、火线接口L连接以采集插座面板的用电信息，其特征在于：所述采样单元包括单相电能计量电路、电流采集支路和电压采集支路，所述电压采集支路包括感应插座面板电压的电压互感器，所述电压互感器的信号端经第一差分调理电路、第一低通滤波电路连接至单相电能计量电路，所述电流采集支路包括感应插座面板电流的电流互感器，所述电流互感器的信号端经第二差分调理电路、第二低通滤波电路连接至单相电能计量电路。2.如权利要求1所述的适用于电力指纹特征采集的智能插座，其特征在于：还包括最小系统单元、通讯单元和供电单元，所述采样单元与最小系统单元连接以将采集到的用电信息传送给最小系统单元，所述通讯单元与最小系统单元连接，所述供电单元从火线接口L、零线接口N取电并将电压转变后分别给最小系统单元和通讯单元供电。3.如权利要求2所述的适用于电力指纹特征采集的智能插座，其特征在于：还包括与最小系统单元连接的存储单元，所述存储单元由供电单元供电。4.如权利要求2所述的适用于电力指...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立明，余涛，
申请(专利权)人：广州水沐青华科技有限公司，
类型：新型
国别省市：