本发明专利技术公开了基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，涉及用电安全技术领域，包括电表模块、集中器模块、物联网平台，各个所述电表模块包括特征库，采集单元，识别单元、筛分单元和传输单元；特征库中包括基于电气设备历史大数据生成的电流特征；所述采集单元对电路波动进行采集，以获得电流数据，并与特征库进行对比，判断是否有新电气设备接入；所述识别单元在确认有新电气设备接入后，生成一组新的识别通道，传输对应电气设备的电流数据。本发明专利技术通过在电表模块中内置特征库，并结合电流数据的实时采集与分析，能够精准识别设备的负荷特性，对于新接入的电气设备，系统通过对比，识别其类型并与特征库进行匹配。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用电安全，具体为基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统。
技术介绍
1、随着智能化和物联网技术的不断发展，电气设备的智能化监测和管理逐渐成为提升电力系统安全性和运行效率的重要手段。传统的电能计量和电气设备监测系统主要依靠简单的电流和功率检测，难以对设备的具体负荷特性进行深入分析，尤其是在涉及到危险电气设备的安全监控和故障预警方面，现有技术难以做到实时、高效、精准的识别和应急响应。危险电气设备可能存在电流波动剧烈、过载或不正常工作等隐患，若无法及时发现和处理，可能导致设备损坏、火灾等安全事故，给生产和人员安全带来严重威胁。
2、经检索，中国专利（公开号：cn114778992a）公开了一种电器安全检测方法，该专利包括如下步骤：s1、实时采集家庭的家用电器用电数据，包括：用电总功率；s2、实时采集家庭的用电数据来识别当前正在运行负荷；s3、监测正在运行负荷的电流波形，将正在运行负荷的电流波形特征与对应负荷类别的电流波形特征进行匹配，若出现故障电弧，则将认定该运行负荷故障；s4、基于故障负荷发出报警并进行断电操作，并保存操作数据。
3、在现有技术中，虽然引入了物联网技术、云计算等新兴技术，但许多系统仍存在不足，尤其是在对危险电气设备的精确识别、风险评估和紧急响应方面缺乏有效的技术手段。因此，如何实现对电气设备负荷特性的实时监测与精准识别，尤其是危险电气设备的高效识别和快速响应，是重要的研发方向之一，因此本专利技术提出了基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统。
<
p>技术实现思路1、本专利技术的目的在于提供了基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，以解决上述
技术介绍
中提到的问题。
2、本专利技术可以通过以下技术方案实现：基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，包括多个电表模块、集中器模块、物联网平台；
3、各个所述电表模块包括特征库，采集单元，识别单元、筛分单元和传输单元；
4、特征库中包括基于电气设备历史大数据生成的电流特征；
5、所述采集单元在新的电气设备与电路连接后，对其进行采集，以获得对应电气设备的电流数据，电流数据包括电流波形和电流特征，电流特征包括电流峰值、波形周期、频率分布、谐波成分，用于辅助识别不同电气设备的负荷特性；
6、新电气设备接入时，采集单元将电流数据与特征库进行对比，用于确定是否有新电气设备接入；
7、所述识别单元在采集单元用于采集电流数据，并确认有新电气设备接入后，生成一组新的识别通道，用于传输对应电气设备的电流数据；
8、筛分单元内置筛分网络，对各个识别通道中的电流数据进行识别并对其进行标记，包括“安全”标记和“可疑”标记；
9、传输单元将标记为“安全”的电流数据和标记为“可疑”的电流数据传输至集中器模块；
10、所述集中器模块用于接收各个电表模块传输的电流数据，包括监测通道和连接通道，监测通道优先分配带宽和计算资源，并对各个电流数据进行预处理，包括：
11、对标记为“安全”的电流数据，对其进行数据压缩处理，通过去除冗余数据，减少传输带宽和计算资源的消耗，再通过连接通道向物联网平台进行传输；
12、对各个标记为“可疑”的电流数据进行对比分析，判断对应的电流数据是否为危险使用数据；
13、若标记为“可疑”的电流数据被判断为危险使用数据，则通过监测通道，传输至物联网平台；
14、所述物联网平台在接收各个电流数据后，对判断为危险使用数据的电流数据激活紧急响应机制；
15、对其余电流数据，则进行储存、优化和监控。
16、本专利技术的进一步技术改进在于：所述识别单元建立识别通道的方法包括，包括以下步骤：
17、步骤1、采集单元对电流数据中的电流特征进行提取，并与特征库中的设备数据特征进行匹配；
18、在匹配时，进行相似度计算，以判断是否为新电气设备接入，在接入的新电气设备与特征库中的设备数据特征匹配成功后，将该新电气设备标记为“可识别”；
19、步骤2、对不同电气设备产生的电流数据赋予唯一标识符和时间戳；
20、时间戳为记录电流数据的采集时间，确保每条电流数据在时间上的唯一性和顺序性；
21、唯一标识符为在识别到新电气设备后，采集单元对各个新电气设备的动态分布标识；
22、步骤3、识别单元基于唯一标识符和时间戳，动态划分带宽和内存资源建立虚拟信道；
23、虚拟信道用于传输对应唯一标识符和时间戳的电流数据。
24、本专利技术的进一步技术改进在于：所述采集单元新电气设备接入时，若未在特征库中匹配到对应的设备数据特征时，采集单元将其收纳至本地电表模块的特征库中，并且在授权后，通过集中器模块传输至物联网平台中；
25、物联网平台对新电气设备的电流特征进行识别后，传输至其余电表模块中，更新其特征库。
26、本专利技术的进一步技术改进在于：所述筛分网络的建立方法，包括以下步骤：
27、s1、设置危险电气设备，并将危险电气设备在特征库中的电流特征进行提取；
28、s2、对危险电气设备的电流特征进行整合；
29、将每个危险电气设备的电流数据提取出的各类特征进行多维向量化存储，这些特征向量将作为筛分网络中的基本单元，帮助筛分算法识别不同设备类型；
30、s3、基于筛分规则和拓扑结构生成筛分网络；
31、筛分规则是决定如何将电流数据与特征库中的数据进行对比，进而判断该电流数据是否来自危险电气设备的核心算法；
32、筛分网络的拓扑结构决定了电流数据如何在筛分网络中流动以及如何根据特征判断进行分类
33、对于标记为“危险”的电流数据，增加其在虚拟信道中的优先级，分配更多的带宽和计算资源；
34、对于标记为“安全”的电流数据，分配满足常规监控的带宽和计算资源。
35、本专利技术的进一步技术改进在于：所述集中器模块对各个标记为“可疑”的电流数据的对比分析包括：
36、跨电表对比分析：
37、集中器模块对多个电表模块中相同类型电气设备的电流数据进行对比，判断是否存在异常；
38、同一类型电气设备的电流数据若差异值较大，则表明该设备可能存在故障或不被正常使用，差异值可根据同一类型电气设备的历史大数据分析获得；
39、时间序列分析：
40、集中器模块将当前可疑的电流数据与电气设备的历史数据进行对比，若在短时间内出现剧烈波动，集中器模块通过对比该电气设备与其他电气设备在相同时间段的电流波动情况，判断是否为正常的工作状态，还是出现了异常现象；
41、负载特性分类的分析：
42、集中器模块根据不同电气设备的典型负载模式进行对比分析，若某个电气设备的电流数据与其正常负载模式不符，表明设备存在故障或异常使用；
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，包括电表模块、集中器模块、物联网平台，其特征在于，各个所述电表模块包括特征库，采集单元，识别单元、筛分单元和传输单元；
2.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述识别单元建立识别通道的方法包括，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述采集单元新电气设备接入时，若未在特征库中匹配到对应的设备数据特征时，采集单元将其收纳至本地电表模块的特征库中，并且在授权后，通过集中器模块传输至物联网平台中；
4.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述筛分网络的建立方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，紧急响应机制包括建立直连通信通道；
6.根据权利要求5所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，紧急响应机制基于判断为危险使用数据的电流数据的持续时间、波动幅度、发生时间，进行对应的警示操作。
7.根据权利要求6所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，警示操作分为三个风险等级，从低至高分别为：
8.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，各个电表模块均设置有公钥，物联网平台设置有对应各个电表模块私钥的私钥；
9.根据权利要求8所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，各个电表模块将标记为“可疑”的电流数据中隐私信息同时采用公钥进行加密，并且在隐私信息与对应的电流数据之间关联识别令牌，加密后的隐私信息随标记为“安全”的电流数据进行传输；
...
【技术特征摘要】
1.基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，包括电表模块、集中器模块、物联网平台，其特征在于，各个所述电表模块包括特征库，采集单元，识别单元、筛分单元和传输单元；
2.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述识别单元建立识别通道的方法包括，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述采集单元新电气设备接入时，若未在特征库中匹配到对应的设备数据特征时，采集单元将其收纳至本地电表模块的特征库中，并且在授权后，通过集中器模块传输至物联网平台中；
4.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在于，所述筛分网络的建立方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的基于物联感知的电能计量装置负荷特性采集及分析系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆霖，吴军民，郭磊，张红宪，王剑晓，崔明建，赵金，张剑，刘春雨，孙继科，裴鑫岩，药炜，保承家，宫及峰，贺莹，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。