一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用電負(fù)荷監(jiān)測(cè)識(shí)別一直是智能用電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，傳統(tǒng)的用電負(fù)荷監(jiān)測(cè)設(shè)備需要在用戶用電設(shè)備的電源端安裝數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、傳感器、通信模塊等監(jiān)測(cè)終端，監(jiān)測(cè)終端通過(guò)戶內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)與主站通信，這種侵入式負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于每個(gè)用電設(shè)備需要獨(dú)立安裝負(fù)荷監(jiān)測(cè)終端，建設(shè)成本較高，運(yùn)行維護(hù)困難；此外，負(fù)荷監(jiān)測(cè)終端與監(jiān)測(cè)主站采用無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用戶用電信息存在安全隱患，同時(shí)可能會(huì)對(duì)用戶生產(chǎn)生活造成影響，不符合雙向互動(dòng)智能用電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]上述缺陷，值得解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下所述:
[0006]—種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括用電負(fù)荷、負(fù)荷辨識(shí)終端以及負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站；所述用電負(fù)荷通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi的通信協(xié)議與所述負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互，所述負(fù)荷辨識(shí)終端通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的方式與所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互；所述負(fù)荷辨識(shí)終端將用電負(fù)荷辨識(shí)結(jié)果上傳到所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站，所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站對(duì)所述用電負(fù)荷的類型及其用電特征進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)分析。
[0007]進(jìn)一步的，所述負(fù)荷辨識(shí)終端包括采集用電負(fù)荷的電壓、電流等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信號(hào)去噪處理的采集模塊；計(jì)算用電負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)特征與暫態(tài)特征的微處理器模塊；用于存儲(chǔ)典型負(fù)荷特征庫(kù)以及用電負(fù)荷辨識(shí)信息的存儲(chǔ)模塊；通過(guò)外部電源或者內(nèi)置電池方式對(duì)所述負(fù)荷辨識(shí)終端供電的電源模塊；分別與所述所述用電負(fù)荷和所述負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互的通信模塊；用于終端數(shù)據(jù)導(dǎo)出、功能設(shè)置、人機(jī)交互的輸入輸出模塊；所述微處理器模塊、所述電源模塊以及所述存儲(chǔ)模塊分別與其他各個(gè)模塊連接。
[0008]更進(jìn)一步的，所述通信模塊包括上行通信模塊和下行通信模塊，所述上行通信模塊通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的通信方式與所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互，所述下行通信模塊通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與所述用電負(fù)荷進(jìn)行信息交互。
[0009]更進(jìn)一步的，所述采集模塊與所述存儲(chǔ)模塊通過(guò)集成總線連接。
[0010]更進(jìn)一步的，所述輸入輸出模塊包括USB接口、鍵盤以及液晶顯示。
[0011]進(jìn)一步的，所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站包括用于采集分布式負(fù)荷辨識(shí)終端用電負(fù)荷辨識(shí)信息的采集服務(wù)器；用于存儲(chǔ)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的存儲(chǔ)服務(wù)器；根據(jù)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行用電負(fù)荷特征的在線統(tǒng)計(jì)分析，提供高級(jí)應(yīng)用服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器，所述采集服務(wù)器、所述存儲(chǔ)服務(wù)器以及所述應(yīng)用服務(wù)器之間通過(guò)光纖以太網(wǎng)連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述用電負(fù)荷包括工商業(yè)負(fù)荷、智能家居負(fù)荷以及新型負(fù)荷。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型，其有益效果在于，本實(shí)用新型采用集成電路模塊化設(shè)計(jì)，模塊集成度較高，終端體積較小，安裝于用戶電能表箱，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路用電設(shè)備的負(fù)荷監(jiān)測(cè)辨識(shí)；負(fù)荷辨識(shí)終端與監(jiān)測(cè)主站采用光纖以太網(wǎng)、無(wú)線專網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、身份認(rèn)證措施能夠保證用戶用電信息安全，系統(tǒng)建設(shè)成本較低，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)用戶生產(chǎn)生活造成影響；非侵入式負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)的分布式部署架構(gòu)符合雙向互動(dòng)智能用電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖以及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述:
[0016]如圖1所示，一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，包括用電負(fù)荷、負(fù)荷辨識(shí)終端以及負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站；用電負(fù)荷通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi的通信協(xié)議與負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互，負(fù)荷辨識(shí)終端通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的方式與負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互；負(fù)荷辨識(shí)終端將用電負(fù)荷辨識(shí)結(jié)果上傳到負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站，負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站對(duì)用電負(fù)荷的類型及其用電特征進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)分析。
[0017]負(fù)荷辨識(shí)終端由采集模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊、輸入輸出(I/O)模塊、微處理器模塊、電源模塊。其中，采集模塊采集用電負(fù)荷的電壓、電流等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信號(hào)去噪處理；微處理器模塊計(jì)算用電負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)特征與暫態(tài)特征；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)典型負(fù)荷特征庫(kù)以及用電負(fù)荷辨識(shí)信息；電源模塊通過(guò)外部電源或者內(nèi)置電池方式對(duì)負(fù)荷辨識(shí)終端供電；通信模塊分別與用電負(fù)荷和負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互輸入輸出模塊用于終端數(shù)據(jù)導(dǎo)出、功能設(shè)置、人機(jī)交互。
[0018]負(fù)荷辨識(shí)終端中各個(gè)模塊之間的連接關(guān)系為:采集模塊與存儲(chǔ)模塊通過(guò)集成總線連接，將實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)模塊；微處理器模塊與存儲(chǔ)模塊連接，讀取存儲(chǔ)模塊的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征分析，并將用電負(fù)荷辨識(shí)信息返回給存儲(chǔ)模塊；電源模塊與微處理器模塊、采集模塊、存儲(chǔ)模塊、輸入輸出模塊以及通信模塊連接，為負(fù)荷辨識(shí)終端提供工作電源；通信模塊與微處理器模塊和存儲(chǔ)模塊連接，與負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站和用電負(fù)荷進(jìn)行信息交互；輸入輸出模塊與微處理器和存儲(chǔ)模塊連接，用于終端功能設(shè)置、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出等。
[0019]優(yōu)選的，輸入輸出模塊包括USB接口、鍵盤以及液晶顯示。
[0020]通信模塊包括上行通信模塊和下行通信模塊，上行通信模塊通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的通信方式與負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互，下行通信模塊通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與用電負(fù)荷進(jìn)行信息交互。
[0021]負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站包括用于采集分布式負(fù)荷辨識(shí)終端用電負(fù)荷辨識(shí)信息的采集服務(wù)器；用于存儲(chǔ)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的存儲(chǔ)服務(wù)器；根據(jù)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行用電負(fù)荷特征的在線統(tǒng)計(jì)分析，提供高級(jí)應(yīng)用服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器，采集服務(wù)器與存儲(chǔ)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)光纖以太網(wǎng)連接，采集服務(wù)器采集負(fù)荷辨識(shí)終端的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，傳輸給存儲(chǔ)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器讀取存儲(chǔ)服務(wù)器的用戶負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)分析與應(yīng)用服務(wù)，將統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果返回給存儲(chǔ)服務(wù)器。
[0022]用電負(fù)荷類型包括工商業(yè)負(fù)荷(如電機(jī)、電解類)、智能家居負(fù)荷(如空調(diào)、冰箱、熱水器)、新型負(fù)荷(電動(dòng)汽車、蓄冰空調(diào))等。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0024]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型專利的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，包括用電負(fù)荷、負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站，所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站對(duì)所述用電負(fù)荷的類型及其用電特征進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)分析，其特征在于，還包括負(fù)荷辨識(shí)終端， 所述用電負(fù)荷通過(guò)RS485、Zigbee, Wifi的通信協(xié)議與所述負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互，所述負(fù)荷辨識(shí)終端通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的方式與所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互；所述負(fù)荷辨識(shí)終端將用電負(fù)荷辨識(shí)結(jié)果上傳到所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站；所述負(fù)荷辨識(shí)終端包括采集模塊、微處理器模塊、存儲(chǔ)模塊、電源模塊、通信模塊、輸入輸出模塊；所述微處理器模塊、所述電源模塊以及所述存儲(chǔ)模塊分別與其他各個(gè)模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊包括上行通信模塊和下行通信模塊，所述上行通信模塊通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)的通信方式與所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互，所述下行通信模塊通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與所述用電負(fù)荷進(jìn)行信息交互。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊與所述存儲(chǔ)模塊通過(guò)集成總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入輸出模塊包括USB接口、鍵盤以及液晶顯示。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站包括用于采集分布式負(fù)荷辨識(shí)終端用電負(fù)荷辨識(shí)信息的采集服務(wù)器；用于存儲(chǔ)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的存儲(chǔ)服務(wù)器；根據(jù)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行用電負(fù)荷特征的在線統(tǒng)計(jì)分析，提供高級(jí)應(yīng)用服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器，所述采集服務(wù)器、所述存儲(chǔ)服務(wù)器以及所述應(yīng)用服務(wù)器之間通過(guò)光纖以太網(wǎng)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述用電負(fù)荷包括工商業(yè)負(fù)荷、智能家居負(fù)荷以及新型負(fù)荷。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種非侵入式用電負(fù)荷辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括用電負(fù)荷、負(fù)荷辨識(shí)終端以及負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站，所述用電負(fù)荷通過(guò)RS485、Zigbee、Wifi等通信協(xié)議與所述負(fù)荷辨識(shí)終端進(jìn)行信息交互，所述負(fù)荷辨識(shí)終端通過(guò)光纖、以太網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)等通信方式與所述負(fù)荷監(jiān)測(cè)主站進(jìn)行信息交互。本實(shí)用新型模塊集成度較高，終端體積較小，系統(tǒng)建設(shè)成本較低，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，并且不會(huì)對(duì)用戶生產(chǎn)生活造成影響。
【IPC分類】H02J13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204992779
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520753347
【發(fā)明人】趙云, 林偉斌, 張明明, 李秋碩
【申請(qǐng)人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日