非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，包括：部署在技術服務提供方一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊，部署在用戶一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊，分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊和雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊。本發(fā)明從NILMD技術系統(tǒng)應用的層面和市場普及的角度出發(fā)，首次嘗試在分析NILMD技術的實用化需求的基礎上建立了能夠支持NILMD技術廣泛實用的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構(NILMDSI)，該發(fā)明可以填補本領域內(nèi)這方面的研究空白，而且可以指導技術提供方為NILMD技術的實用化與推廣制定切實有效的系統(tǒng)性實施方案，以期能夠很好地解決NILMD技術實用化所遇到的相關問題。
【專利說明】非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力負荷用電信息監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是針對一種全新的電力負荷用電細 節(jié)監(jiān)測技術實施與應用的體系架構。

【背景技術】
[0002] 電力負荷用電細節(jié)監(jiān)測是指獲得精細到設備類或電器的電力用戶用電信息。非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解（Non-Intrusive Load Monitoring and Disaggregating，可簡記 為NILMD)技術是一種全新的電力負荷用電細節(jié)監(jiān)測和分析技術：僅在配電系統(tǒng)（如一戶居 民或一幢樓宇，一條工業(yè)母線或一個工廠車間、以至一個微電網(wǎng)）總電源處或者配電饋線 上的某一個供電點安裝一個傳感器，通過采集和分析負荷在此點的量測信息（如電流和端 電壓等）來獲得負荷內(nèi)部每類或單個用電設備的用電信息（如工作狀態(tài)，用電功率等）。相 比侵入式電力負荷監(jiān)測（為每個用電設備分別安裝獨立的傳感器），具有易操作、低成本、 可靠性高、數(shù)據(jù)完整性好和易于推廣應用等優(yōu)勢 [1，4]，也能很好地滿足臨時性負荷調(diào)研的需 求。應用NILMD技術可以突破負荷用電總量信息監(jiān)測的瓶頸，從而獲得無可取代的工程效 益 [1]。
[0003] 目前，NILMD技術已引起了美國、英國、加拿大、日本、芬蘭、中國和意大利等多個國 家的組織和研究機構的高度關注，并已分別對該項技術開展了相關研究，該項技術早在20 世紀80年代就已被提出 [2]，根據(jù)已有文獻報道，截至目前絕大多數(shù)研究都集中在監(jiān)測方法 本身[3_6]，即著眼于提高監(jiān)測準確性、降低監(jiān)測方法的復雜度，在研究核心監(jiān)測方法時，一般 假設監(jiān)測方法賴以實現(xiàn)的電力負荷特征數(shù)據(jù)庫是事先建立好的。
[0004] 然而，NILMD技術實用化面臨如下關鍵問題：
[0005] 首先，負荷印記是實現(xiàn)非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解的根本依據(jù)，原理上，欲準 確辨識和監(jiān)測目標電氣設備，必須提供屬于該電氣設備的某種（或某幾種）負荷印記 [1]。因而，在分解設備首次安裝時，非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構 (Non-Intrusive Load Monitoring and Disaggregating Solution Infrastructure,可簡 記作NILMDSI)必須為用戶一端具有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的設備（以下簡稱 "分解設備"）中負荷特征數(shù)據(jù)庫的建立提供實用可靠的解決方案，分解設備中所建立的負 荷特征數(shù)據(jù)庫是以滿足現(xiàn)場分解設備的監(jiān)測功能需求為準的，它會因用戶負荷構成的不同 而有所差異；分解設備正常運行時，由于電氣設備種類不斷增多和更新?lián)Q代速度加快，新型 電氣設備不斷涌現(xiàn)，而且用戶側(cè)也會更換原有電氣設備和增添新的電氣設備，因此NILMDSI 需要支持分解設備中電力負荷特征數(shù)據(jù)庫的及時更新和維護以保證NILMD功能持續(xù)、正 常、有效的執(zhí)行，這是NILMD實用化必須妥善解決的關鍵問題之一。在NILMDSI中，技術提 供方一端的電力負荷特征數(shù)據(jù)庫中的電氣設備負荷印記記錄可以來源于科研機構的實驗 室研究，或者電氣設備生產(chǎn)方在設備出廠前的測試結(jié)果等，此外，要求NILMDSI能夠支持電 力用戶以匿名的形式自愿地將負荷印記量測數(shù)據(jù)上送至技術提供方一端的電力負荷特征 數(shù)據(jù)庫中以供NILMDSI中其他用戶共享，從而可為技術提供方一端完成負荷印記收集提供 另一個有效的解決方案。
[0006] 而且，隨著科學研究的拓展和深化，勢必會出現(xiàn)多種不同的NILMD技術方法，它們 在監(jiān)測目標、監(jiān)測性能和監(jiān)測策略等方面往往有所不同。不同的NILMD技術方法可能分別 以每類電力負荷、每個大功率電氣設備和家庭內(nèi)每個電器的用電信息作為不同監(jiān)測目標， 而監(jiān)測目標相同的方法的監(jiān)測性能（如功率監(jiān)測相對誤差、電氣設備工作狀態(tài)辨識準確性
[7] 等方面）會有差異，這種差異可能會在同種NILMD技術方法的不同版本間有所體現(xiàn)，此 夕卜，監(jiān)測策略的不同主要體現(xiàn)在給出監(jiān)測結(jié)果的實時性不同，如可以（近乎）實時地、或者 每隔15分鐘/1個小時/1天等給出監(jiān)測結(jié)果。實際應用過程中，一方面，不同的用戶群體 對NILMD技術方法有不同的需求，另一方面，同一用戶對NILMD技術方法的需求也會在不同 的使用階段而有所不同，因而，NILMDSI必須為用戶方便快捷地獲取所需的NILMD技術方法 提供實用可靠的解決方案。
[0007] 再有，實際中，用戶可能并不僅僅滿足于NILMD技術提供的用電細節(jié)數(shù)據(jù)監(jiān)測、反 饋、存儲與自主查詢等初級服務，更加需要或者愿意支付高級的數(shù)據(jù)分析服務（如電費審 計、節(jié)能建議，設備故障預警等）。有些數(shù)據(jù)分析服務需要對用戶負荷的歷史數(shù)據(jù)進行分析， 這就需要NILMDSI支持用電細節(jié)數(shù)據(jù)的較大量存儲。此外，在大數(shù)據(jù)時代的背景下，電力負 荷用電細節(jié)數(shù)據(jù)的規(guī)模化分析運用對于除電力用戶以外的其他群體（如電力公司、電氣設 備生產(chǎn)廠商、經(jīng)濟監(jiān)管與政策制定者等）都有重大意義 [1]，因而在用戶同意的情況下，為了 能夠更加充分地運用NILMDSI獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，要求NILMDSI不但能夠提供許多基于負荷 用電細節(jié)數(shù)據(jù)分析的高級服務與應用，而且在必要時能為許多現(xiàn)有的數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)提供無 縫的應用接口以使其能夠享用電力負荷用電細節(jié)信息，這樣一來，NILMDSI才可望為深化與 推廣NILMD技術的市場應用提供必需的基礎性支持。
[0008] 參考文獻：
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 基于以上需求分析，亦即為解決上述問題，本發(fā)明首次建立了能夠支持非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解（Non-Intrusive Load Monitoring and Disaggregating， 可簡記為NILMD)技術廣泛實用的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構 (Non-Intrusive Load Monitoring and Disaggregating Solution Infrastructure,可 簡記為NILMDSI)，該發(fā)明成果可以填補本領域內(nèi)這方面的研究空白，而且可以指導技術提 供方為NILMD技術的實用化與推廣制定切實有效的系統(tǒng)性實施方案，以期能夠很好地解決 NILMD技術實用化所遇到的問題。
[0017] 本發(fā)明一種非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，包括：部署在技 術服務提供方一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊，部署在用戶一端的 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊，分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊和雙向通信網(wǎng)絡傳輸模 塊。
[0018] 所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模 塊與非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和按需接入的分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊進行 通信互聯(lián)以完成所需的信息交互與數(shù)據(jù)傳輸任務，用于對整個系統(tǒng)內(nèi)分布在用戶一端的非 侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊進行統(tǒng)一的遠程監(jiān)控與管理、及向系統(tǒng)用戶提供所需 的服務與應用。
[0019] 所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊用于按照預先設定的工作方式進行 負荷用電監(jiān)測、輸出和存儲負荷內(nèi)部的用電細節(jié)信息，并通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊與所 述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊和分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊進行通信 互聯(lián)以完成所需的信息交互和數(shù)據(jù)傳輸任務，從而所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能 模塊可以向所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊發(fā)送多種服務與應用請 求和獲取所需的服務與應用，同時用戶也可以利用分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊管理所述非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊。
[0020] 所述分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊通過雙向通信網(wǎng)絡模塊采用合適的通信方式與所 述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理 模塊進行通信互聯(lián)以完成實現(xiàn)拓展功能所需的信息交互和數(shù)據(jù)傳輸任務，從而用戶可借以 拓展所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服 務管理模塊與外界交互的輸入和輸出功能，進而輔助所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技 術服務管理模塊完成其對遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的管理任務及用 戶獲得所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊向其提供的服務與應用內(nèi)容。 所述雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于在非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構中 實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊、所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與 分解功能模塊和所述分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊三者之間的通信互聯(lián)。
[0021] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 與已有研究的關注點有所不同，本發(fā)明從非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解（NILMD) 技術系統(tǒng)應用的層面和市場普及的角度出發(fā)，首次嘗試在分析NILMD技術的實用化需求的 基礎上建立了能夠支持NILMD技術廣泛實用的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的 體系架構（NILMDSI)，可以為NILMD技術的實用化與推廣制定切實有效的系統(tǒng)性實施方案， 能夠很好地解決NILMD技術實用化所遇到的相關問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施體系架構的示范性系統(tǒng)示 意圖；
[0024] 圖2是本發(fā)明非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊實施的示范性結(jié) 構示意圖；
[0025] 圖3是本發(fā)明非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構第一實施例的 示范性結(jié)構示意圖；
[0026] 圖4是本發(fā)明非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構第二實施例的 示范性結(jié)構示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 為了使本發(fā)明提出的系統(tǒng)架構實施方案闡述得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖以具 體的示范性實施方式對本發(fā)明再做進一步詳細的說明。
[0028] 本發(fā)明與非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解【技術領域】已有研究的關注點不同，它從非 侵入式電力負荷監(jiān)測與分解（NILMD)技術系統(tǒng)應用的層面和市場普及的角度出發(fā)，在分析 NILMD技術的實用化需求的基礎上首次建立了能夠支持NILMD技術廣泛實用的非侵入式電 力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構（NILMDSI)，不僅填補了該【技術領域】內(nèi)這一方面的 研究空白，而且可以指導NILMD技術提供方為該技術的實用化與推廣制定切實有效的系統(tǒng) 性實施方案，從而能夠很好地解決NILMD技術實用化所遇到的相關問題。
[0029] NILMDSI是以為NILMD技術的廣泛實用提供可靠支持為核心目的而構建的網(wǎng)絡架 構，它是一個用來向用戶持續(xù)有效地提供非侵入式電力負荷用電細節(jié)監(jiān)測及負荷用電細節(jié) 信息反饋、存儲和查詢功能，同時可提供和支持多種基于負荷用電細節(jié)信息的高級服務與 應用的網(wǎng)絡處理系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本發(fā)明給出的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施體 系架構的不范性系統(tǒng)不意圖。假設系統(tǒng)中包含N個用戶，圖1中任取用戶1、用戶2和用戶N 給出示意，以圖1中右下角的省略號表示其余用戶，按照圖1給出示意是為表明在NILMDSI 中在技術提供方一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊與在用戶一端的 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊實際上是一對多的關系。而且圖1示出的非侵入式 電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構實施例在實際中可以根據(jù)條件相應簡化。
[0030] 對照圖1，本發(fā)明一種非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構 (NILMDSI)包括：部署在技術提供方一端（也可稱服務器端）的非侵入式電力負荷監(jiān)測與 分解技術服務管理模塊10 (以下可簡稱為"技術服務管理模塊"），部署在用戶一端的非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊11 (以下可簡稱為"分解功能模塊"）和可以按需靈活接 入系統(tǒng)中并能為實現(xiàn)相關系統(tǒng)功能提供支持和幫助的分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊12(以下 可簡稱為"拓展功能模塊"，屬用戶一端資源），在NILMDSI中，技術服務管理模塊、分解功能 模塊和拓展功能模塊三者之間是通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊13實現(xiàn)所需的通信互聯(lián)的。 圖1中還以14表示雙向通信網(wǎng)絡中的雙向通信路徑或數(shù)據(jù)傳輸鏈路（以至分布式網(wǎng)絡拓 展功能模塊與分解功能模塊之間互聯(lián)所用的數(shù)據(jù)通信接口）。這里，由于分布式網(wǎng)絡拓展功 能模塊僅是根據(jù)需要經(jīng)任何可行的通信方式接入系統(tǒng)中的拓展功能組件而非每個用戶必 備的功能組件，故以虛線框加以區(qū)分，為表明這一點，正如圖1所示，用戶1和用戶N-端接 入了分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊而用戶2 -端并未接入分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊，另外，圖1 中的虛線框內(nèi)的省略號表示在用戶一端，如前所述可以有多種類型的分布式網(wǎng)絡拓展功能 模塊共同服務于一個分解功能模塊，詳見下文敘述。
[0031] 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊10(技術服務管理模塊），通過 雙向通信網(wǎng)絡采用任何可行的通信方式與分解功能模塊和按需接入的分布式網(wǎng)絡拓展功 能模塊進行通信互聯(lián)以完成所需的信息交互與數(shù)據(jù)傳輸任務，用于對整個系統(tǒng)內(nèi)分布在用 戶一端的分解功能模塊進行統(tǒng)一的遠程監(jiān)控與管理、及向系統(tǒng)用戶提供所需的服務與應 用，具體包括：登記、存儲和更新與分解功能模塊對應的用戶的基本信息，監(jiān)視和記錄分解 功能模塊的運行狀態(tài)，記錄技術服務管理模塊向遠程的分解功能模塊已經(jīng)提供的各項服務 (如接受的負荷特征數(shù)據(jù)庫更新服務記錄、核心監(jiān)測方法軟件的升級記錄等），為用戶一端 分解功能模塊可靠和有效地實現(xiàn)NILMD功能提供所需的負荷特征數(shù)據(jù)庫和軟件方法庫的 建立與更新服務，在用戶允許的情況下為用戶提供歷史量測數(shù)據(jù)存儲和查詢服務（如查詢 過去一周或一個月的用電細節(jié)記錄），以及提供和支持多種基于負荷用電細節(jié)信息的高級 服務與應用。
[0032] 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊11 (分解功能模塊），從NILMD技術系統(tǒng)實 施的角度講，用于按照預先設定的任何可行的工作方式進行負荷用電監(jiān)測、輸出和存儲負 荷內(nèi)部的用電細節(jié)信息，并能夠通過雙向通信網(wǎng)絡采用任何可行的通信方式與技術服務管 理模塊和按需接入到系統(tǒng)中的分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊進行通信互聯(lián)以完成所需的信息 交互和數(shù)據(jù)傳輸任務，從而分解功能模塊可以向技術服務管理模塊發(fā)送各種服務與應用請 求和獲取所需服務與應用，同時用戶也可以利用拓展功能模塊管理分解功能模塊，具體包 括：直接接收技術服務管理模塊下發(fā)（推送或反饋）給用戶的服務消息和服務內(nèi)容，直接向 技術服務管理模塊發(fā)送服務請求和反饋信息，接收用戶通過拓展功能模塊向分解功能模塊 發(fā)送的數(shù)據(jù)信息（包括控制信息和內(nèi)容信息）和載入來自技術服務管理模塊的服務內(nèi)容數(shù) 據(jù)，及向拓展功能模塊輸出數(shù)據(jù)信息（如監(jiān)測結(jié)果）以供用戶查看和存儲。所述分解功能 模塊有如下三種類型的載體：（1)以NILMD功能為核心功能的單獨的非侵入式電力負荷監(jiān) 測與分解設備；（2)以NILMD功能為子功能的、以即插即用的方式集成獨立的非侵入式電力 負荷監(jiān)測與分解功能模塊的設備；（3)以NILMD功能為子功能的、以固化的方式集成有非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的設備。
[0033] 這里，非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊監(jiān)測所得用電細節(jié)信息的輸出包括 以下兩項內(nèi)容：（1)通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊采用可行的通信方式，分解功能模塊直接 向用戶反饋監(jiān)測結(jié)果，并且支持用戶按需讀取分解功能模塊中存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)；（2)在用 戶允許的情況下，通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊采用可行的通信方式，分解功能模塊主動向 技術服務管理系統(tǒng)發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且支持技術服務管理系統(tǒng)按需讀取遠程分解功能模塊 中存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0034] 分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊12 (拓展功能模塊），能夠采用可行的通信方式與分解 功能模塊和技術服務管理模塊進行通信互聯(lián)以完成實現(xiàn)拓展功能所需的信息交互和數(shù)據(jù) 傳輸任務，從而用戶可借以拓展分解功能模塊和技術服務管理模塊與外界交互的輸入和輸 出功能，進而輔助技術服務管理模塊完成其對遠程分解功能模塊的管理任務及用戶獲得技 術服務管理模塊向其提供的服務與應用內(nèi)容，具體包括：用戶借以接收、查看、存儲分解功 能模塊的輸出信息（如監(jiān)測結(jié)果），用戶借以向分解功能模塊發(fā)送控制信息和把來自技術 服務管理模塊的服務內(nèi)容數(shù)據(jù)載入分解功能模塊中，用戶借以接收、查看、存儲技術服務管 理模塊下發(fā)（推送或反饋）給用戶的服務消息和服務內(nèi)容，用戶借以向技術服務管理模塊 發(fā)送服務請求和反饋信息，用戶借以向技術服務管理模塊上送必要的數(shù)據(jù)信息（如用戶注 冊與信息登記），此外，拓展功能模塊可用于直接向分解功能模塊提供有益于提高其監(jiān)測性 能的輔助信息（一般是環(huán)境傳感器）。
[0035] 根據(jù)分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊所在空間范圍和是否聯(lián)網(wǎng)的角度看，進一步分為如 下三種類型：
[0036] 局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊：在分解功能模塊所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，能夠 通過合適的通信方式經(jīng)有效的通信路徑接入NILMDSI中，并與分解功能模塊通信和技術服 務管理模塊通信互聯(lián)的拓展功能模塊；
[0037] 廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊：不在分解功能模塊所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，能 夠通過合適的通信方式經(jīng)廣域通信網(wǎng)通信路徑與分解功能模塊和技術服務管理模塊通信 互聯(lián)的拓展功能模塊；
[0038] 本地未聯(lián)網(wǎng)的拓展功能模塊：與局域通信網(wǎng)或廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊不 同的是，本地未聯(lián)網(wǎng)的拓展功能模塊并未接入雙向通信網(wǎng)絡中，而是在所述分解功能模塊 監(jiān)測的電力負荷范圍或分解功能模塊所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，直接通過數(shù)據(jù)通信物理線 路或數(shù)據(jù)通信接口電路與分解功能模塊通信互聯(lián)，并不能與技術服務管理模塊進行遠程通 ?目。
[0039] 此外，具備不同功能的分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊為NILMDSI所能提供的幫助是不 同的，為此，本發(fā)明建立的NILMDSI支持不同類型的分布式網(wǎng)絡輔助功能模塊根據(jù)應用需 求的不同按需接入。分布式網(wǎng)絡輔助功能模塊并不負擔核心功能，又因為它們并非集中在 一處而是散布在NILMDSI中，故而可統(tǒng)稱為分布式網(wǎng)絡拓展功能資源。
[0040] 雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊13,用于在NILMDSI中實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與 分解技術服務管理模塊、所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和所述分布式網(wǎng)絡拓 展功能模塊三者之間的通信互聯(lián)。這里，雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊可以細分為局域通信網(wǎng)絡 傳輸模塊和廣域通信網(wǎng)絡傳輸模塊兩個部分，其中：局域通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于實現(xiàn)分解 功能模塊和局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的通信互聯(lián)，廣域通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于技 術服務管理模塊，分解功能模塊和廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的兩兩通信互聯(lián)，也 用于技術服務管理系統(tǒng)與局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的通信互聯(lián)。
[0041] 而且，NILMDSI允許非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊10與其他應 用功能模塊15(如圖1中雙點劃線矩形框所示）通過合適的途徑和方式進行交互，由于其 他應用功能模塊15可以是技術提供方擁有的除技術服務管理模塊10以外的以他應用模 塊，也可以是技術提供方以外的第三方應用模塊，因此其他應用功能模塊15與非侵入式電 力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊10之間的交互途徑和方式需視情況而定，故圖1 (及 下文圖3、4)中僅以雙點劃線表示它們之間的"邏輯互聯(lián)"關系。邏輯上，其他應用功能模 塊15既可以獲取技術服務管理模塊10提供的服務，又可以為NILMD技術的實用化提供必 要的服務，如NILMD技術的用戶自愿向技術提供方提供的電力負荷特征數(shù)據(jù)共享服務。 [0042] 在上述基礎上，對照圖2,非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊10進 一步包括如下一系列子模塊：分解功能模塊與技術服務管理模塊交互的前置子模塊100， 用戶與服務提供方交互的門戶子模塊101，負荷特征數(shù)據(jù)庫服務器子模塊102,軟件方法庫 服務器子模塊103,分析數(shù)據(jù)管理子模塊104,高級應用與服務管理子模塊105和用戶管理 子模塊106。其中：
[0043] 分解功能模塊與技術服務管理模塊交互的前置子模塊100 :是技術服務管理模塊 與分解功能模塊直接交互的接口，負責通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊采用合適的通信方式實 現(xiàn)技術服務管理模塊與遠程分解功能模塊之間完成信息交互與數(shù)據(jù)傳輸，技術服務管理模 塊通過它直接向遠程分解功能模塊提供各種服務與應用的接口和必要的預處理功能，而且 它在分解功能模塊與技術服務管理模塊內(nèi)部的應用與服務子模塊102?106間起到"防火 墻"的安全防護作用。
[0044] 用戶與服務提供方交互的門戶子模塊101 :是技術服務管理模塊與用戶交互的門 戶，負責為用戶利用分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊與技術服務管理模塊之間完成信息交互和數(shù) 據(jù)傳輸提供合適的交互方式和相應的服務接口功能，交互方式可以是門戶網(wǎng)站、電子郵件、 服務短信等任意可行的方式中的任意一種或者多于一種的任意組合，相應的服務接口功能 涉及交互方式得以實現(xiàn)所需的通信功能子模塊，為保證網(wǎng)絡安全，用戶與服務提供方交互 的門戶子模塊中包括外部通信網(wǎng)絡與技術服務管理模塊內(nèi)部通信網(wǎng)絡之間的防火墻。
[0045] 負荷特征數(shù)據(jù)庫服務器子模塊102 :負責存儲和管理NILMDSI中分解功能模塊實 現(xiàn)NILMD功能所需的電力負荷特征數(shù)據(jù)，通過與技術服務管理模塊中其他服務與應用子模 塊相配合，向遠程分解功能模塊提供所需的負荷特征數(shù)據(jù)庫建立與更新服務。
[0046] 軟件方法庫服務器子模塊103 :負責存儲和管理NILMDSI中分解功能模塊實現(xiàn) NILMD所需的核心監(jiān)測方法軟件及分解設備正常運行所需的底層驅(qū)動軟件和操作系統(tǒng)軟 件，通過與技術服務管理模塊中其他服務與應用子模塊相配合，向遠程分解功能模塊提供 所需的相關軟件更新或升級服務。
[0047] 分析數(shù)據(jù)管理子模塊104 :在用戶同意的情況下，存儲用戶的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)以供 用戶隨時查詢和用于支持基于歷史數(shù)據(jù)分析的高級服務與應用。分析數(shù)據(jù)管理模塊中的數(shù) 據(jù)結(jié)果除了可以直接為高級應用與服務管理子模塊105所用，也可以服務的形式提供給技 術服務管理模塊以外的其他應用功能模塊（圖1中15)。
[0048] 高級應用與服務管理子模塊105 :負責向用戶提供多種基于負荷用電細節(jié)信息的 高級服務與應用（如用戶電費審計、個性化用能建議和能效分析等），可以在用戶同意的情 況下，通過與技術服務管理模塊中其他服務與應用子模塊相配合以合適的方式和途徑向技 術服務管理模塊以外的其他應用功能模塊提供服務來支持有關應用，如通過與分析數(shù)據(jù)管 理子模塊104相配合，高級應用與服務子模塊105可以向電力公司的電力公司的負荷預測 系統(tǒng)提供電力負荷用電細節(jié)數(shù)據(jù)源服務。另一方面，由于技術服務管理模塊與外界的通信 是雙向的，在某些情況下，技術服務管理模塊為實現(xiàn)高級應用與服務，也可以作為服務需求 方向遠程分解功能模塊或其他應用功能模塊發(fā)出服務與應用請求，進而獲取外界提供的服 務，邏輯上，上述其他應用功能模塊（圖1中15)就是與技術服務管理模塊中的高級應用與 服務子模塊進行交互的（如圖3和4所示）。
[0049] 用戶端管理子模塊106 :負責在必要的用戶參與下通過對技術服務管理模塊內(nèi)部 其他服務與應用子模塊進行協(xié)調(diào)調(diào)度和統(tǒng)籌管理來遠程監(jiān)控與管理在用戶一端的分解功 能模塊，具體包括：登記、存儲和更新與分解功能模塊對應的用戶信息，負責記錄技術服務 管理模塊向遠程分解功能模塊已提供的各項服務。此外，根據(jù)技術服務管理模塊所提供的 與用戶交互的方式的不同（如門戶網(wǎng)站、電子郵件、服務短信等），用戶管理子模塊106中包 含所需的服務器子模塊（如WEB服務器子模塊，電子郵件服務器子模塊，短信服務器子模塊 等）。
[0050] 在為分解功能模塊和用戶提供服務與應用的過程中，技術服務管理模塊10所含 的上述7個子模塊（100?106)不是孤立的，而是在用戶管理子模塊106的協(xié)調(diào)調(diào)度下通 過適配的交互方式共同協(xié)作來提供特定的服務與應用的。由于技術服務管理模塊與外界的 通信是雙向的，在某些情況下，技術服務管理模塊10為實現(xiàn)高級應用與服務，可以作為服 務需求方向遠程分解功能模塊或其他應用功能模塊發(fā)出服務與應用請求，進而獲取外界提 供的服務。
[0051] 基于圖1所示的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，結(jié)合圖2所 示的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊實施的示范性結(jié)構，圖3和圖4是根 據(jù)本發(fā)明的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構第一實施例的示范性結(jié)構 示意圖和非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構第二實施例的示范性結(jié)構示 意圖。而且，圖3和圖4比較全面地展示了 NILMDSI中可能包含的各種功能組件和各組件 之間的邏輯關系與鏈接方式。
[0052] 本發(fā)明中所涉及的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理系統(tǒng)（與技術服 務管理模塊對應），也就是系統(tǒng)服務器，設置在技術提供方，本地具有非侵入式電力負荷監(jiān) 測與分解功能的設備（與分解功能模塊對應）、輔助設備（與輔助功能模塊對應）均設置 在用戶端。圖3和圖4給出的兩個實施例示意圖中分別給出了上述圖1和圖2中各個模塊 的實施例，并且為表達一致和說明方便與圖1和圖2中采用同樣的編號方式。具體地，圖3 和圖4中的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理系統(tǒng)10(可簡稱為"技術服務管理 系統(tǒng)"）是圖1中非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊10的實施例，圖3和圖 4中具有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的設備是圖1中非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解 功能模塊11的實施例，圖3和圖4中本地未聯(lián)網(wǎng)的輔助設備120、局域通信網(wǎng)中的輔助設備 121和廣域通信網(wǎng)中的輔助設備122是圖1中拓展功能模塊12的三種實施例，圖3和圖4 中局域通信網(wǎng)絡131和廣域通信網(wǎng)絡132是圖1中雙向通信網(wǎng)絡模塊13的實施例，圖3和 圖4中的數(shù)據(jù)通信物理線路或數(shù)據(jù)通信接口電路140、局域通信網(wǎng)通信路徑141和廣域通信 網(wǎng)通信路徑142可以看作是圖1中雙向通信路徑或數(shù)據(jù)傳輸鏈路14的實施例，圖3和圖4 中其他應用系統(tǒng)15是圖1中其他應用功能模塊的實施例。圖3和圖4中100?106分別 是圖2中對應標號的子模塊的實施例，著重指出，圖3和圖4中分解設備與服務器端交互的 前置系統(tǒng)100與圖2中分解功能模塊與技術服務管理模塊交互的前置子模塊100對應，圖 3和圖4中用戶端設備管理系統(tǒng)106與圖2中用戶管理子模塊106對應。圖3和圖4中的 省略號表不分布在NILMDSI中未列舉出的其他具有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的 設備。
[0053] 對于NILMDSI中的具有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的設備11，實際上可進 一步細分為如下三種類型（圖3和圖4中并未具體示出）：
[0054] (1)單獨的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解設備；
[0055] (2)以即插即用的方式集成獨立的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的設 備；
[0056] (3)以固化的方式集成有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的設備。
[0057] 其中，類型（1)以NILMD功能為核心功能，另外兩種類型一般是以NILMD功能為子 功能的。在不區(qū)分時，這三種具有非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能的設備可統(tǒng)一簡稱為 "分解設備"。
[0058] 圖3和圖4分別示出了分解設備在NILMDSI中的兩種可能的接入情形：（1)分解 設備通過用戶的局域通信網(wǎng)（如以太網(wǎng)、WiFi等）接入NILMDSI中，這時分解設備通過局 域通信網(wǎng)聯(lián)接到一個位于廣域通信網(wǎng)與局域通信網(wǎng)分界處的通信網(wǎng)絡互聯(lián)設備來實現(xiàn)與 技術服務管理系統(tǒng)和廣域網(wǎng)中輔助設備的通信（如圖3所示），通信路徑分別如圖3中標志 出的路徑"①一通信網(wǎng)絡互聯(lián)設備一⑤"和路徑"①一通信網(wǎng)絡互聯(lián)設備一⑦"，（2)分解設 備通過合適的廣域通信方式（如GPRS、CDMA等）直接接入NILMDSI中，直接與技術服務管 理系統(tǒng)和廣域網(wǎng)中輔助設備的進行廣域通信（如圖4所示），分別如圖4中標志出的路徑 "⑤"和路徑"⑦"，省去了局域通信網(wǎng)接入的部分。
[0059] 對照圖3,與前述三種類型拓展功能模塊相對應的設備有三種：
[0060] 局域通信網(wǎng)中的輔助設備121 :在分解設備所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，能夠通過 任何可行的通信方式接入NILMDSI中，并與分解設備和技術服務管理系統(tǒng)通信互聯(lián)的設 備。
[0061] 局域通信網(wǎng)中的輔助設備與分解設備的通過局域通信網(wǎng)通信路徑實現(xiàn)通信互聯(lián)， 實例如圖3和4中標志"③"所示，它與技術服務管理系統(tǒng)之間的通信路徑是根據(jù)用戶局域 通信網(wǎng)中的輔助設備接入NILMDSI中方式的不同而不同的。這里，圖3和圖4也分別示出 了用戶局域通信網(wǎng)中的輔助設備在NILMDSI中兩種可能的接入情形：（1)如圖3所示，通過 用戶的局域通信網(wǎng)接入NILMDSI中，這時局域通信網(wǎng)中的輔助設備通過局域通信網(wǎng)聯(lián)接到 一個位于廣域通信網(wǎng)與局域通信網(wǎng)分界處的通信網(wǎng)絡互聯(lián)設備來實現(xiàn)與技術服務管理系 統(tǒng)的通信，如圖3標志出的路徑"②一通信網(wǎng)絡互聯(lián)設備一⑥"示出了這種情形，（2)通過合 適的廣域通信方式直接接入NILMDSI中，直接與技術服務管理系統(tǒng)進行通信，如圖4標志出 的路徑"⑥"示出了這種情形。
[0062] 廣域通信網(wǎng)中的輔助設備122 :不在分解設備所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，能夠通 過任何可行的通信方式經(jīng)廣域通信網(wǎng)通信路徑142與分解設備和技術服務管理系統(tǒng)通信 互聯(lián)的設備。廣域通信網(wǎng)中的輔助設備與分解設備的通信路徑如圖3和4中標志"⑦"所 示，它與技術服務管理系統(tǒng)通信路徑如圖3和4中標志"⑧"所示。
[0063] 本地未聯(lián)網(wǎng)的輔助設備120 :在分解設備監(jiān)測的電力負荷范圍內(nèi)16或分解設備所 在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)131，直接通過數(shù)據(jù)通信物理線路或數(shù)據(jù)通信接口電路140 (如分解 設備預留的USB接口）與分解設備通信互聯(lián)。舉例有移動硬盤、U盤等移動存儲設備，通信 路徑如圖3中的標志"④"所示。
[0064] 顯然，具備不同功能的輔助設備對系統(tǒng)正常運行所能提供的幫助是不同的，有效 利用這些"即插即用"的分布式網(wǎng)絡資源可望從多方面提高NILMDSI的整體性能。一方面用 戶側(cè)日益普及的（移動）智能終端（如智能手機，個人數(shù)字助理，個人電腦等）可以被用于 接收、查看、以至存儲分解設備的輸出信息（主要是監(jiān)測結(jié)果），向分解設備發(fā)送控制信息 和把來自技術服務管理系統(tǒng)的服務內(nèi)容數(shù)據(jù)載入分解設備，接收、查看、以至存儲技術服務 管理系統(tǒng)（推送或反饋）下發(fā)給用戶的服務消息和服務內(nèi)容，向技術服務管理系統(tǒng)發(fā)送服 務請求和反饋信息，以及上送技術服務管理系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)信息（用戶注冊與信息登記）， 從而既可以拓展分解設備的輸入輸出功能，又可以有效提高用戶參與輔助技術服務管理系 統(tǒng)完成其對分解設備的管理任務及獲得技術服務管理系統(tǒng)提供的服務與應用的效率和靈 活性（如軟件支持的遠程管理），另一方面用戶側(cè)可能安裝的非電信息傳感器（如光強、溫 度、濕度等環(huán)境傳感器）的量測數(shù)據(jù)所反映出的用電信息可望用于提高分解設備監(jiān)測準確 性。
[0065] 再次強調(diào)，雖然圖1中示出了拓展功能模塊12,圖3和圖4都示出了其實施例輔助 設備（120?122)，發(fā)明中也明確闡述了輔助模塊的作用，但是這并不意味著用戶為使用分 解設備必須配備圖中所示的各種類型輔助設備（120?122)，圖4中就略去了圖3中在用戶 一端接入的本地未聯(lián)網(wǎng)的輔助設備120,這里圖3旨在表明NILMDSI可以最大限度地接納和 利用有益于NILMD技術廣泛實用的多種輔助資源，也就是說對于任何用戶，輔助設備都是 按需接入的。
[0066] 對照圖3和圖4, NILMDSI采用的雙向通信網(wǎng)絡包括局域通信網(wǎng)絡和廣域通信網(wǎng) 絡兩部分。局域通信網(wǎng)絡131 (圖3和圖4中示出了局域通信路徑141)用于連接分解設備 11和局域通信網(wǎng)中的輔助設備121，局域通信網(wǎng)絡采用的通信技術可以是以太網(wǎng)、ZigBee、 WiFi、電力線載波PLC等任何可用通信技術中的任意一種或多種的組合。廣域通信網(wǎng)絡 132 (圖3和圖4中示出了廣域通信路徑142)分別用于技術服務管理系統(tǒng)10與分解設備11 的直接互聯(lián)和技術服務管理系統(tǒng)10分別與廣域通信網(wǎng)中的輔助設備122、局域通信網(wǎng)中的 輔助設備121之間的互聯(lián)，以及廣域通信網(wǎng)中的輔助設備122與分解設備11之間的互聯(lián)， 廣域通信網(wǎng)絡中的通信路徑可以通過公共傳輸網(wǎng)絡、專用傳輸網(wǎng)絡或無線傳輸網(wǎng)絡中的任 意一種或多種的組合來建立，同樣可以采用任意可行的通信方式，舉例可以是點到點連接、 電路交換、分組交換等任意一種或多種的組合。這里，NILMDSI中技術服務管理系統(tǒng)10與分 解設備11直接交互所采用的通信方式和通過輔助設備（121?122)與用戶和分解設備11 交互所采用的通信方式，如上所述，是可以分別靈活選取的，可以相同也可以不同。另外，在 分解設備所監(jiān)測的電力負荷范圍16內(nèi)，分解設備11可直接通過數(shù)據(jù)通信物理線路或數(shù)據(jù) 通信接口電路140 (如圖3所示，可以是分解設備預留的USB接口）與本地未聯(lián)網(wǎng)的輔助設 備120直接互聯(lián)通信。
[0067] 盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施 方式，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本 發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的 保護之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，包括： 部署在技術服務提供方一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊，部署 在用戶一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊，分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊和雙向通 信網(wǎng)絡傳輸模塊； 所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊與 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和按需接入的分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊進行通信 互聯(lián)以完成所需的信息交互與數(shù)據(jù)傳輸任務，用于對整個系統(tǒng)內(nèi)分布在用戶一端的非侵入 式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊進行統(tǒng)一的遠程監(jiān)控與管理、及向系統(tǒng)用戶提供所需的服 務與應用； 所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊用于按照預先設定的工作方式進行負荷 用電監(jiān)測，輸出和存儲負荷內(nèi)部的用電細節(jié)信息，并通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊與所述非 侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊和分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊進行通信互聯(lián) 以完成所需的信息交互和數(shù)據(jù)傳輸任務，從而所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊 可以向所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊發(fā)送多種服務與應用請求和 獲取所需的服務與應用，同時用戶也可以利用分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊管理所述非侵入式 電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊； 所述分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊與所述非侵入式電力負荷 監(jiān)測與分解功能模塊和非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊進行通信互聯(lián)以 完成實現(xiàn)拓展功能所需的信息交互和數(shù)據(jù)傳輸任務，從而用戶可借以拓展所述非侵入式電 力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊與外界交 互的輸入和輸出功能，進而輔助所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊完成 其對遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的管理任務及輔助用戶獲得所述非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊向其提供的服務與應用內(nèi)容； 所述雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于在非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架 構中實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊、所述非侵入式電力負荷監(jiān) 測與分解功能模塊和所述分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊三者之間的通信互聯(lián)。
2. 根據(jù)權利要求1所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，其特征在 于，所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊包括下述子模塊： 分解功能模塊與技術服務管理模塊交互的前置子模塊，用戶與服務提供方交互的門戶 子模塊，負荷特征數(shù)據(jù)庫服務器子模塊，軟件方法庫服務器子模塊，分析數(shù)據(jù)管理子模塊， 高級應用與服務管理子模塊和用戶管理子模塊； 其中： 分解功能模塊與技術服務管理模塊交互的前置子模塊：是所述非侵入式電力負荷監(jiān)測 與分解技術服務管理模塊與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊直接交互的接口， 負責通過所述雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊實現(xiàn)非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模 塊與遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊之間的信息交互與數(shù)據(jù)傳輸，所述非侵 入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊通過它直接向遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測 與分解功能模塊提供各種服務與應用的接口和必要的預處理功能，而且它在所述非侵入式 電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊內(nèi) 部的各應用與服務子模塊間起到防火墻的安全防護作用； 用戶與服務提供方交互的門戶子模塊：是所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務 管理模塊與用戶交互的門戶，負責為用戶利用分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊與所述非侵入式電 力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊之間完成信息交互和數(shù)據(jù)傳輸提供滿足需求的交互 方式和相應的服務接口功能，相應的服務接口功能涉及交互方式得以實現(xiàn)所需的通信功能 子模塊，為保證網(wǎng)絡安全，用戶與服務提供方交互的門戶子模塊中包括所述非侵入式電力 負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊內(nèi)部通信網(wǎng)絡與外部通信網(wǎng)絡之間的防火墻； 負荷特征數(shù)據(jù)庫服務器子模塊：負責存儲和管理非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實 施的體系架構中所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊實現(xiàn)非侵入式電力負荷監(jiān)測 與分解功能所需的電力負荷特征數(shù)據(jù)，通過與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務 管理模塊中其他服務與應用子模塊相配合，向遠程非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊 提供所需的負荷特征數(shù)據(jù)庫建立與更新服務； 軟件方法庫服務器子模塊：負責存儲和管理非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的 體系架構中所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊實現(xiàn)非侵入式電力負荷監(jiān)測與分 解功能所需的核心監(jiān)測方法軟件及所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊正常運行 所需的底層驅(qū)動軟件和操作系統(tǒng)軟件，通過與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務 管理模塊中其他服務與應用子模塊相配合，向遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模 塊提供所需的軟件更新或升級服務； 分析數(shù)據(jù)管理子模塊：在用戶同意的情況下，存儲用戶的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)以供用戶隨時 查詢和用于支持基于歷史數(shù)據(jù)分析的高級服務與應用；分析數(shù)據(jù)管理子模塊中的數(shù)據(jù)結(jié)果 除了可以直接為高級應用與服務管理子模塊所用，也可以服務的形式提供給所述非侵入式 電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊以外的其他應用功能模塊； 高級應用與服務管理子模塊：負責向用戶提供多種基于負荷用電細節(jié)信息的高級服務 與應用，也可以在用戶同意的情況下，通過與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務 管理模塊中其他服務與應用子模塊相配合向非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理 模塊以外的其他應用功能模塊提供服務來支持有關應用，相反地，由于非侵入式電力負荷 監(jiān)測與分解技術服務管理模塊與外界的通信是雙向的，在某些情況下，非侵入式電力負荷 監(jiān)測與分解技術服務管理模塊為實現(xiàn)高級應用與服務，也可以作為服務需求方向遠程的非 侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊或其他應用功能模塊發(fā)出服務與應用請求，進而獲取 外界提供的服務，邏輯上，所述其他應用功能模塊就是與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分 解技術服務管理模塊中的高級應用與服務子模塊進行交互的； 用戶管理子模塊：負責在必要的用戶參與下通過對所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分 解技術服務管理模塊內(nèi)部其他服務與應用子模塊進行協(xié)調(diào)調(diào)度和統(tǒng)籌管理來遠程監(jiān)控與 管理部署在用戶一端的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊，具體包括：登記、存儲和更 新與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊對應的用戶信息，監(jiān)視和記錄所述非侵入 式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的運行狀態(tài)，負責記錄所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解 技術服務管理模塊向遠程的非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊已提供的各項服務；此 夕卜，根據(jù)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊所提供的與用戶交互的方式 的不同，用戶管理子模塊中包含有所需的服務器子模塊； 在為所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和用戶提供服務與應用的過程中，所 述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊所含的上述七個子模塊不是孤立的，而 是在用戶管理子模塊的協(xié)調(diào)調(diào)度下通過適配的交互方式共同協(xié)作來提供特定的服務與應 用的。
3. 根據(jù)權利要求1所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，其特征在 于，所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊有如下三種類型的載體： (1) 以非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能為核心功能的單獨的非侵入式電力負荷監(jiān)測 與分解設備； (2) 以非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能為子功能的、以即插即用的方式集成獨立的 非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的設備； (3) 以非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能為子功能的、以固化的方式集成有非侵入式 電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊的設備。
4. 根據(jù)權利要求1所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，其特征在 于，所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊監(jiān)測所得用電細節(jié)信息的輸出包括以下兩 項內(nèi)容： (1) 通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊，所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊直接向 用戶反饋監(jiān)測結(jié)果，并且支持用戶按需讀取非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊中存儲 的監(jiān)測數(shù)據(jù)； (2) 在用戶允許的情況下，通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊，所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與 分解功能模塊主動向非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理系統(tǒng)發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且 支持所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理系統(tǒng)按需讀取遠程的非侵入式電力 負荷監(jiān)測與分解功能模塊中存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權利要求1所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架構，其特征在 于，所述分布式網(wǎng)絡拓展功能模塊根據(jù)所在空間范圍和是否聯(lián)網(wǎng)的角度看，分為如下三種 類型： 局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊：在所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊所在的 局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊接入非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實 施的體系架構中，并與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和所述非侵入式電力負 荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊通信互聯(lián)的拓展功能模塊； 廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊：不在所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊所在 的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，通過雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊接入非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術 實施的體系架構中，并與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和所述非侵入式電力 負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模塊通信互聯(lián)的拓展功能模塊； 本地未聯(lián)網(wǎng)的拓展功能模塊：與局域通信網(wǎng)或廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊不同的 是，本地未聯(lián)網(wǎng)的拓展功能模塊并未聯(lián)入雙向通信網(wǎng)絡中，而是在所述非侵入式電力負荷 監(jiān)測與分解功能模塊監(jiān)測的電力負荷范圍或所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊 所在的局域通信網(wǎng)范圍內(nèi)，直接通過數(shù)據(jù)通信物理線路或數(shù)據(jù)通信接口電路與所述非侵入 式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊通信互聯(lián)，并不能與所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技 術服務管理模塊進行遠程通信。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術實施的體系架 構，其特征在于，所述雙向通信網(wǎng)絡傳輸模塊分為局域通信網(wǎng)絡傳輸模塊和廣域通信網(wǎng)絡 傳輸模塊，其中： 局域通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和所述 局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的通信互聯(lián)； 廣域通信網(wǎng)絡傳輸模塊用于實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理模 塊、非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解功能模塊和所述廣域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的兩 兩通信互聯(lián)，也用于實現(xiàn)所述非侵入式電力負荷監(jiān)測與分解技術服務管理功能模塊與所述 局域通信網(wǎng)中的拓展功能模塊之間的通信互聯(lián)。
【文檔編號】H02J3/00GK104158179SQ201410389560
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】欒文鵬, 劉博 , 余貽鑫 申請人:天津大學