基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统技术方案

基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，属于用电设备精细识别技术领域。它解决了现有电器识别装置无法对用户使用的电器种类进行精细识别的问题。它的多个电源分析识别器用于采集每个用电终端的电源信号，所有电源分析识别器的电源信号输出端连接电力线载波调制解调器的电源信号输入端，电力线载波调制解调器的电源信号输出端连接数据汇聚采集器的电源信号输入端，数据汇聚采集器采用无线通讯的方式将采集的数据传输给中央数据库服务器，中央数据库服务器的电源信号输出端连接查询终端计算机的电源信号输入端，查询终端计算机的控制信号输出端连接中央数据库服务器的控制信号输入端。本实用新型专利技术用于对用电设备进行识别。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，属于用电设备精细识别
技术背景目前，非侵入式电器识别装置主要是依据线路上的稳态工作参数，来判断用户的电器属于阻性负载、感性负载还是容性负载，它同时可以判断每种负载的功率消耗情况。电器识别装置主要是用来判断用户是否存在对违规加热电器的使用，以便对其进行断电控制，多用于学校、宿舍等环境。现有电器识别装置仅能对电力消耗进行三种主要类别的区分，无法对具体的电器种类进行精细识别，同时不具备数据上传汇总功能。
技术实现思路
本技术是为了解决现有电器识别装置无法对用户使用的电器种类进行精细识别的问题，提供一种基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统。本技术所述基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，它包括多个电源分析识别器，它还包括电力线载波调制解调器、数据汇聚采集器、中央数据库服务器和查询终端计算机，多个电源分析识别器分设于多个用电终端的电能表输出端，用于采集每个用电终端的电源信号，所有电源分析识别器的电源信号输出端连接电力线载波调制解调器的电源信号输入端，电力线载波调制解调器的电源信号输出端连接数据汇聚采集器的电源信号输入端，数据汇聚采集器采用无线通讯的方式将采集的数据传输给中央数据库服务器，中央数据库服务器的电源信号输出端连接查询终端计算机的电源信号输入端，查询终端计算机的控制信号输出端连接中央数据库服务器的控制信号输入端。所述电源分析识别器由电源信号传感器、电源信号放大电路、模数转换器、信号处理器和数据通讯电路组成，电源信号传感器用于采集每个用电终端的电源信号，电源信号传感器的电源信号输出端连接电源信号放大电路的电源信号输入端，电源信号放大电路的放大信号输出端连接模数转换器的模拟信号输入端，模数转换器的数字信号输出端连接信号处理器的电源信号输入端，信号处理器的电源信号输出端连接数据通讯电路的电源信号输入端，数据通讯电路的电源信号输出端为电源分析识别器的电源信号输出端。本技术的优点是本技术能够通过对用电设备的开启和关闭瞬间对进户电源产生的暂态扰动特征进行实时采样，从而实现对用电负载电器的类型进行精细识别，并将识别数据上传至中央数据库服务器，可提供给电网企业进行管理和统计分析使用。所述基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统能够在不进入居民室内的情况下，对住户的电器类别和使用情况进行精细识别和连续记录，从而可以推断出居民用电类别、生活习惯等有用信息。大规模部署以后，可以用于智能电网管理、用电户类别区分、居民用电习惯统计、电力调度分配、商业数据统计、房屋空置情况统计、人口分布情况统计、居民生活水平统计、公共安全管理等多种方面。附图说明图I为本技术的结构框图；图2为电源分析识别器的结构框图。具体实施方式具体实施方式一下面结合图I说明本实施方式，本实施方式所述基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，它包括多个电源分析识别器1，它还包括电力线载波调制解调器2、数据汇聚采集器3、中央数据库服务器4和查询终端计算机5，多个电源分析识别器I分设于多个用电终端的电能表输出端，用于采集每个用电终端的电源信号，所有电源分析识别器I的电源信号输出端连接电力线载波调制解调器2的电源信号输入端，电力线载波调制解调器2的电源信号输出端连接数据汇聚采集器3的电源信号输入端，数据汇聚采集器3采用无线通讯的方式将采集的数据传输给中央数据库服务器4，中央数据库服务器4的电源信号输出端连接查询终端计算机5的电源信号输入端，查询终端计算机5的控制信号输出端连接中央数据库服务器4的控制信号输入端。所述电源分析识别器I安装在每个住户的电能表输出端，对住户的进户电源进行采样分析；数据汇聚采集器3可连接在当地变电站的变压器的输出端，通过电力线载波调制解调器2采集所属区域内所有电源分析识别器I上传的数据；数据汇聚采集器3将所有数据汇总以后通过数据通讯网将打包后的数据上传至中央数据库服务器4。对查询终端计算机5进行操作，可实现对特定用户用电器使用情况的查询，或者统计特定范围内各种用电器的数量以及使用时间分布。用电设备在启动和关闭的瞬间会对进户电力线的电压和电流产生一定的扰动，导致正弦波形受到暂态(瞬态)扰动，因而产生畸变。畸变的主要特征包括电压和电流波形、峰值和持续时间以及两者之间相位夹角。本实施方式结合瞬时电压和电流的上升或下降，可以精细识别出用户所使用电器设备的明确类别和部分具体型号，并同时记录用电设备的开关时间。它能够在电源进户位置对电源进行采样，同预先定义的每种电器特征指纹数据进行比对，从而判断出用户所使用电器的种类和使用习惯，并将获取的数据通过智能电网的电力线载波通讯系统汇总至中央数据库服务器4进行统计分析。本实施方式通过对居民用电进户电力线电压和电流的密集采样，将居民所使用电器在开启和关闭瞬间对进户电源的暂态扰动数据进行提取分析，同预先存储的多种不同用电器特征库进行查找比对，从而精细识别出该用电器的具体类型。例如可精细识别台式计算机、笔记本电脑、液晶电视机、阴极射线管电视机、洗衣机、电冰箱、空调、微波炉、传真机、工业生产设备、日光灯、白炽灯等类别，并同时判断出每种电器的功耗情况。所述用电设备精细识别系统具备数据传输接口，可以将数据通过电力线载波通讯网络或者网络运营商的计算机通讯网络上传至中央数据库服务器4。具体实施方式二本实施方式为对实施方式一进一步说明，所述电源分析识别器I由电源信号传感器1-1、电源信号放大电路1-2、模数转换器1-3、信号处理器1-4和数据通讯电路1-5组成，电源信号传感器1-1用于采集每个用电终端的电源信号，电源信号传感器1-1的电源信号输出端连接电源信号放大电路1-2的电源信号输入端，电源信号放大电路1-2的放大信号输出端连接模数转换器1-3的模拟信号输入端，模数转换器1-3的数字信号输出端连接信号处理器1-4的电源信号输入端，信号处理器1-4的电源信号输出端连接数据通讯电路1-5的电源信号输入端，数据通讯电路1-5的电源信号输出端为电源分析识别器I的电源信号输出端。所述电源信号传感器1-1将用户进户电源的电压和电流信号采集回来，经过电源信号放大电路1-2对信号进行放大输出给模数转换器1-3，模数转换器1-3对信号进行高频率密集采样，采样后的数字信息提供给信号处理器1-4，信号处理器1-4再将处理结果通过数据通讯电路1-5上传给本区域内的数据汇聚采集器3。本实施方式的识别结果精度高，支持信号叠加，多个电器同时开启也能正常被识别。 使用时，将电源分析识别器I的采集探头连接到住户电表的输出零线和火线上，将其数据通讯接口连接到智能电表的数据通讯接口上，通过参数设置接口设置好工作参数。数据汇聚采集器3的数据采集接口连接到变压器前的电力线载波数据通讯设备的数据接口上，对所有下属的电源分析识别器I数据进行汇总采集。数据汇聚采集器3的网络通讯接口连接到数据通讯网络的以太网接口上，将汇总的数据上传至中央数据库服务器4。中央数据库服务器4安装在电力调度通讯中心，使用大型数据库软件记录每户电器的类型和使用时间。在中央数据库服务器4所在的网络内连接查询终端计算机5，通过查询终端计算机5内安装的客户端查询软件对数据库内容进行检索查询。本技术可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，它包括多个电源分析识别器(1)，其特征在于：它还包括电力线载波调制解调器(2)、数据汇聚采集器(3)、中央数据库服务器(4)和查询终端计算机(5)，多个电源分析识别器(1)分设于多个用电终端的电能表输出端，用于采集每个用电终端的电源信号，所有电源分析识别器(1)的电源信号输出端连接电力线载波调制解调器(2)的电源信号输入端，电力线载波调制解调器(2)的电源信号输出端连接数据汇聚采集器(3)的电源信号输入端，数据汇聚采集器(3)采用无线通讯的方式将采集的数据传输给中央数据库服务器(4)，中央数据库服务器(4)的电源信号输出端连接查询终端计算机(5)的电源信号输入端，查询终端计算机(5)的控制信号输出端连接中央数据库服务器(4)的控制信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种基于暂态扰动特征的用电设备精细识别系统，它包括多个电源分析识别器(1)，其特征在于它还包括电力线载波调制解调器(2)、数据汇聚采集器(3)、中央数据库服务器(4)和查询终端计算机(5)，多个电源分析识别器(I)分设于多个用电终端的电能表输出端，用于采集每个用电终端的电源信号，所有电源分析识别器(I)的电源信号输出端连接电力线载波调制解调器(2)的电源信号输入端，电力线载波调制解调器(2)的电源信号输出端连接数据汇聚采集器(3)的电源信号输入端，数据汇聚采集器(3)采用无线通讯的方式将采集的数据传输给中央数据库服务器(4)，中央数据库服务器(4)的电源信号输出端连接查询终端计算机(5)的电源信号输入端，查询终端计算机(5)的控制信号输出端连接中央数据库服务器(4)的控制信号输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵威，
申请(专利权)人：黑龙江电通自动化有限公司，
类型：实用新型
国别省市：