一种具有监控功能的电表制造技术

本发明专利技术涉及测量电压仪表技术领域，具体涉及一种具有监控功能的电表

【技术实现步骤摘要】
一种具有监控功能的电表


[0001]本专利技术涉及测量电压仪表
，具体涉及一种具有监控功能的电表
。

技术介绍

[0002]电表箱在实际应用过程中，电压过大会导致箱内电表等元器件被击穿或者发热，由于电表箱内线路复杂，如果不及时监控实时电压状态会引发电表箱起火，发生火灾和漏电等危险事件
。
[0003]在现有的具有监控功能的电表上会安装浪涌保护器用于实时检测异常电压，进而及时反馈断路命令，防止危险事件的发生
。
但是电压信号是一种具有明显波动的信号，若某时刻下电压产生了异常波动仍会对电表箱内的仪表线路造成损害，而浪涌保护器无法识别出此类异常波动，进而导致电表监控功能的失效，产生灾害隐患
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的具有监控功能的电表中无法准确监控出电压异常的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种具有监控功能的电表，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种具有监控功能的电表，所述电表包括电表本体和电压监测控制模块，电表本体的进线开关的进线端与电压监测控制模块相连，电压监测控制模块包括电压传感装置
11、
浪涌保护器1和继电器
10
；电压传感装置
11
检测进线端的实时电压信号并将实时电压信号发送至云端服务器和浪涌保护器1，浪涌保护器1分析实时电压信号并将第二断路控制信号发送给继电器
10
，继电器
10
接收云端服务器发送的第一断路控制信号或者浪涌保护器1发送的第二断路控制信号并进行断路操作；云端服务器发送第一断路控制信号的条件包括：统计实时时刻之前历史时间段内的非负载正常电压信号和负载正常电压信号；获得非负载正常电压信号的多个第一分量信号，获得负载正常电压信号的多个第二分量信号；将第一分量信号和第二分量信号互相匹配，获得多个匹配对；根据匹配对中两个信号之间对应位置数据点的差异，统计出突变点位置，突变点位置构成对应匹配对的特征值序列；将所有特征值序列的特征向量作为标准特征向量；获得实时电压信号的实时特征向量，根据实时特征向量与标准特征向量之间的相似度判断实时电压信号是否为异常信号，若为异常信号则发送第一断路控制信号；浪涌保护器1发送第二断路控制信号的条件包括：若检测出实时电压信号的幅值为异常幅值，则发送第二断路控制信号
。
[0005]进一步地，所述云端服务器统计实时时刻之前历史时间段内的非负载正常电压信号和负载正常电压信号包括：统计历史时间段内的历史正常电压信号，将所述历史正常电压信号分为历史非负载正常电压信号和历史负载正常电压信号；每个所述历史正常电压信号与所述实时电压信号的长度相同；所述历史非负载正常电压信号与所述历史负载正常电压信号的数量相同；
将所述历史非负载正常电压信号按照时序拼接，获得所述非负载正常电压信号；将所述历史负载正常电压信号按照时序拼接，获得所述负载正常电压信号
。
[0006]进一步地，所述云端服务器采用
EMD
分解算法获得非负载正常电压信号的多个
IMF
分量作为所述第一分量信号，采样
EMD
分解算法获得负载正常电压信号的多个
IMF
分量作为所述第二分量信号
。
[0007]进一步地，所述云端服务器中，所述匹配对的获取方法包括：将所述第一分量信号和所述第二分量信号分别作为
KM
匹配算法中一侧的节点，利用以余弦相似度作为两侧节点之间的边权值，将边权值大于预设边权值阈值的两个节点作为所述匹配对
。
[0008]进一步地，所述云端服务器中，所述突变点位置的获取方法包括：利用
DTW
算法将所述匹配对中的两个信号之间的信号点进行匹配，获得每个信号点的匹配结果；将每个信号点作为待分析信号点，若待分析信号点的匹配结果中与至少两个其他信号点进行匹配，则将对应待分析信号点标记为突变点；遍历所有待分析信号点，获得所有突变点；所述突变点在所述第一分量信号或者所述第二分量信号上的位置作为所述突变点位置
。
[0009]进一步地，所述云端服务器中，所述标准特征向量的获取方法包括：将每个所述匹配对的所述特征值序列作为第一特征矩阵的一行，获得第一特征矩阵；利用
SVD
分解算法获得所述第一特征矩阵的第一特征向量，所述第一特征向量按照对应特征值进行降序排序，选择前预设数量个所述第一特征向量作为所述标准特征向量
。
[0010]进一步地，所述云端服务器中，所述实时特征向量的获取方法包括：将实时电压信号进行分割并构成实时电压信号矩阵，所述实时电压信号矩阵的大小与所述第一特征矩阵的大小相同；利用
SVD
分解算法获得所述实时电压信号矩阵的第二特征向量，所述第二特征向量按照对应特征值进行降序排序，选择前预设数量个所述第二特征向量作为所述实时特征向量
。
[0011]进一步地，所述云端服务器中，所述根据实时特征向量与标准特征向量之间的相似度判断实时电压信号是否为异常信号包括：将所述实时特征向量与所述标准特征向量分别作为
KM
匹配算法中一侧的节点，向量之间的
DTW
距离为边权值，利用
KM
匹配算法获得最优匹配对，将所有最优匹配对的平均边权值作为判别指标，若所述判别指标大于预设判别阈值，则将实时电压信号判定为异常信号
。
[0012]进一步地，所述浪涌保护器（1）判断异常幅值的方法包括：若所述实时电压信号的幅值大于预设电压阈值时，判定为异常幅值
。
[0013]进一步地，所述云端服务器判断实时电压信号是否为异常信号之后还包括：若实时电压信号不为异常信号，则将最优匹配对中的向量求平均，获得更新向量，将所述云端服务器内的所述标准特征向量替换为所述更新向量
。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术在浪涌保护器监控电压幅值的基础上增加了云计算功能，通过电压传感装置将实时电压信号发送至云端服务器，云端服务器可对历史时间段内的非负载正常电压信号和负载正常电压信息进行分析，通过分解分量信号并匹配，获得标准特征向量
。
标准特征
向量中包含了信号发送波动的突变点信息，并且是根据实时时刻之前的历史时间段内的正常电压数据进行获取的，因此可以作为评估实时电压信号是否异常的标准，通过判断实时电压信号是否为异常信号云端服务器可向继电器发送第一断路控制信号，继电器能够接收云端服务器发送的第一断路控制信号和浪涌保护器发送的第二断路控制信号进行及时准确的断路操作，防止电表箱危险事件的发生
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有监控功能的电表，所述电表包括电表本体和电压监测控制模块，其特征在于，电表本体的进线开关的进线端与电压监测控制模块相连，电压监测控制模块包括电压传感装置（
11
）
、
浪涌保护器（1）和继电器（
10
）；电压传感装置（
11
）检测进线端的实时电压信号并将实时电压信号发送至云端服务器和浪涌保护器（1），浪涌保护器（1）分析实时电压信号并将第二断路控制信号发送给继电器（
10
），继电器（
10
）接收云端服务器发送的第一断路控制信号或者浪涌保护器（1）发送的第二断路控制信号并进行断路操作；云端服务器发送第一断路控制信号的条件包括：统计实时时刻之前历史时间段内的非负载正常电压信号和负载正常电压信号；获得非负载正常电压信号的多个第一分量信号，获得负载正常电压信号的多个第二分量信号；将第一分量信号和第二分量信号互相匹配，获得多个匹配对；根据匹配对中两个信号之间对应位置数据点的差异，统计出突变点位置，突变点位置构成对应匹配对的特征值序列；将所有特征值序列的特征向量作为标准特征向量；获得实时电压信号的实时特征向量，根据实时特征向量与标准特征向量之间的相似度判断实时电压信号是否为异常信号，若为异常信号则发送第一断路控制信号；浪涌保护器（1）发送第二断路控制信号的条件包括：若检测出实时电压信号的幅值为异常幅值，则发送第二断路控制信号
。2.
根据权利要求1所述的一种具有监控功能的电表，其特征在于，所述云端服务器统计实时时刻之前历史时间段内的非负载正常电压信号和负载正常电压信号包括：统计历史时间段内的历史正常电压信号，将所述历史正常电压信号分为历史非负载正常电压信号和历史负载正常电压信号；每个所述历史正常电压信号与所述实时电压信号的长度相同；所述历史非负载正常电压信号与所述历史负载正常电压信号的数量相同；将所述历史非负载正常电压信号按照时序拼接，获得所述非负载正常电压信号；将所述历史负载正常电压信号按照时序拼接，获得所述负载正常电压信号
。3.
根据权利要求1所述的一种具有监控功能的电表，其特征在于，所述云端服务器采用
EMD
分解算法获得非负载正常电压信号的多个
IMF
分量作为所述第一分量信号，采样
EMD
分解算法获得负载正常电压信号的多个
IMF
分量作为所述第二分量信号
。4.
根据权利要求1所述的一种具有监控功能的电表，其特征在于，所述云端服务器中，所述匹配对的获取方法包括：将所述第一分量信号和所述第二分量信号分别作为
KM
匹配算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，武志辰，刘卫东，
申请(专利权)人：天津瑞芯源智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：