一种相似负载的非侵入式负荷识别系统及识别方法与流程

1.本发明涉及电力负荷监测技术领域，尤其涉及一种相似负载的非侵入式负荷识别系统及识别方法。


背景技术：

2.对于用电情况的分析，一次用电中各种复杂的用电电器的区分成为关键。电力监测技术主要分为侵入式负荷监测和非侵入式负荷监测，其中，侵入式负荷监测方案显著地增加了传感器的数量，成本偏高，不易于后期维护以及通讯系统的搭建，适用于存在大量同类负荷以及新建工业厂房，而对于负荷种类偏多的家庭用户，不便于传感器部署，线路的改造也会影响用户生活，非侵入式仅需在用户电力入口处部署即可，并可被集成在智能电表内部，其采集到的数据为目标区域的集总数据，通过智能算法处理来得到各类别负荷的用电数据。所以，非侵入式电量分项测量系统可以节省大量的硬件成本和安装维护成本，但在另一面增加了数据计算成本，牺牲了一定的准确度。因此，国内外许多专家学者对非侵入式负荷预测理论和方法做了大量的研究工作，但是存在许多的不足，尤其是更好地提高负荷监测的识别效率和准确率，需要进行改进。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种相似负载的非侵入式负荷识别系统。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种相似负载的非侵入式负荷识别系统，所述一种相似负载的非侵入式负荷识别系统是由智能电表、采集模块、无线网桥、识别终端、数据存储模块、数据监管模块和人机交互模块构成，所述智能电表的输出端与采集模块的输入端电性连接，所述采集模块的输出端与无线网桥的输入端电性连接，所述无线网桥的输出端与识别终端的输入端电性连接。
5.为了实现识别终端、数据存储模块、数据监管模块、人机交互模块之间的数据传递功能，本发明改进有，所述识别终端的输出端与数据存储模块、数据监管模块、人机交互模块的输入端电性连接。
6.为了实现数据监管模块对于比对结果的数据传输功能，本发明改进有，所述数据存储模块和人机交互模块的输出端均与数据监管模块的输入端电性连接，所述数据监管模块的输出端电性连接有统计芯片。
7.为了实现数据存储模块的数据存储、备份功能，本发明改进有，所述数据存储模块包括硬盘和数据库，所述数据存储模块的输出端与硬盘的输入端电性连接，所述硬盘的输出端与数据库的输入端电性连接，所述硬盘的输入端与统计芯片的输出端电性连接。
8.为了实现数据库的数据分类记录功能，本发明改进有，所述数据库包括家用电器数据库和工商电器数据库，所述数据库的输出端与家用电器数据库、工商电器数据库的输入端电性连接。
9.为了实现人机交互模块的人机交互功能，本发明改进有，所述人机交互模块包括显示屏和操作面板，人机交互模块的输出端与显示屏、操作面板的输入端电性连接。
10.为了实现采样模块的数据采样功能，本发明改进有，所述采集模块包括计量芯片、电压采样和电流采样，所述采样模块的输出端与计量芯片的输入端电性连接，所述计量芯片的输出端与电压采样、电流采样的输入端电性连接。
11.为了实现数据监管模块的监管功能，本发明改进有，所述数据监管模块包括微处理器、负载范围判断、家用电器、工商电器、负载类型判断和负载种类判断。
12.为了对数据监管模块中的数据流进行限制，本发明改进有，所述数据监管模块的输出端和微处理器的输入端电性连接，所述微处理器的输出端与负载范围判断的输入端电性连接，所述负载范围判断的输出端与家用电器、工商电器的输入端电性连接，所述家用电器、工商电器的输出端与负载类型判断的输入端电性连接，所述负载类型判断的输出端与负载种类判断的输入端电性连接。
13.一种相似负载的非侵入式负荷识别系统的操作方法，包括以下步骤：
14.s1：在电器的使用过程中，首先通过智能电表，按户籍对于数据进行分类统计，并将数据传递给采集模块；
15.s2：在采集模块中，通过计量芯片控制电压采样以及电流采样对于电压和电流数据进行采样，并收集电流数据以及电压数据通过无线网桥传递给识别模块，识别模块将数据传递给数据监管模块之中；
16.s3：在数据监管模块之中，首先通过微处理器的运作将数据传递给负载范围判断，负载范围判断经过比对后，将数据分类为家用电器或工商电器，在分类完成后，数据交由负载类型判断进行比对，最终交由负载种类判断进行最终的判定，并将判定结果交由统计芯片；
17.s4：统计芯片将数据传递给硬盘，通过硬盘将数据同步存入数据库之中，数据库根据所传递数据中
‘
家用电器’以及
‘
工商电器’的数据类型，将数据存入家用电器数据库或工商电器数据库之中；
18.s5：数据经过最终比对后，传递进入人机交互模块之中，人机交互模块将数据交由显示屏，向使用者进行展示，使用者通过操作面板与该系统进行人机交互工作。
19.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
20.本发明中，在传统相似负载的非侵入式负荷识别系统的基础之上，增加了负载范围判断，将用电范围划分为了家用电器区域以及工商电器区域，以便对不同类型的数据进行区分比对，并建立有家用电器数据库和工商电器数据库，通过硬盘与数据库的同步，提升了数据的存储量与全面性，通过负载类型判断带对电阻性负载、无功主导负载等数据进行比对，通过负载种类判断对数据具体为何种电器进行判断，使该相似负载的非侵入式负荷识别系统具有判断速度快、判断结果精准以及监管范围全面的特征。
附图说明
21.图1为本发明提出一种相似负载的非侵入式负荷识别系统的控制程序图；
22.图2为本发明提出一种相似负载的非侵入式负荷识别系统的数据监管模块程序图；
23.图3为本发明提出一种相似负载的非侵入式负荷识别系统的区域采集模块控制程序图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.实施例一
27.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种相似负载的非侵入式负荷识别系统是由智能电表、采集模块、无线网桥、识别终端、数据存储模块、数据监管模块和人机交互模块构成，智能电表的输出端与采集模块的输入端电性连接，采集模块的输出端与无线网桥的输入端电性连接，无线网桥的输出端与识别终端的输入端电性连接。
28.识别终端的输出端与数据存储模块、数据监管模块、人机交互模块的输入端电性连接，这种设计的目的是为了实现识别终端、数据存储模块、数据监管模块、人机交互模块之间的数据传递功能，数据存储模块和人机交互模块的输出端均与数据监管模块的输入端电性连接，这种设计的目的是为了实现数据存储模块、数据监管模块以及人机交互模块之间的数据传递功能，数据监管模块的输出端电性连接有统计芯片，数据监管模块经过监管和判断后，将数据转交给统计芯片进行统一记录。
29.数据存储模块包括硬盘和数据库，数据存储模块的输出端与硬盘的输入端电性连接，硬盘的输出端与数据库的输入端电性连接，这种设计的目的是为了实现数据的存储与备份功能，硬盘的输入端与统计芯片的输出端电性连接，这种设计的目的是为了实现统计芯片的结果数据传输功能，数据库包括家用电器数据库和工商电器数据库，数据库的输出端与家用电器数据库、工商电器数据库的输入端电性连接，这种设计的目的是为了实现数据的分类存储和调用功能。
30.人机交互模块包括显示屏和操作面板，人机交互模块的输出端与显示屏、操作面板的输入端电性连接，通过显示屏能够对使用者展示结果数据，通过操作面板能够进行进一步操作。
31.采集模块包括计量芯片、电压采样和电流采样，采样模块的输出端与计量芯片的输入端电性连接，计量芯片的输出端与电压采样、电流采样的输入端电性连接，这种设计的目的是为了实现对于数据的采样收集功能，数据监管模块包括微处理器、负载范围判断、家用电器、工商电器、负载类型判断和负载种类判断，这种设计的目的是为了实现对于数据的监管与判断功能，数据监管模块的输出端和微处理器的输入端电性连接，微处理器的输出端与负载范围判断的输入端电性连接，负载范围判断的输出端与家用电器、工商电器的输入端电性连接，家用电器、工商电器的输出端与负载类型判断的输入端电性连接，负载类型
判断的输出端与负载种类判断的输入端电性连接。
32.一种相似负载的非侵入式负荷识别系统的操作方法，包括以下步骤：
33.s1：在电器的使用过程中，首先通过智能电表，按户籍对于数据进行分类统计，并将数据传递给采集模块；
34.s2：在采集模块中，通过计量芯片控制电压采样以及电流采样对于电压和电流数据进行采样，并收集电流数据以及电压数据通过无线网桥传递给识别模块，识别模块将数据传递给数据监管模块之中；
35.s3：在数据监管模块之中，首先通过微处理器的运作将数据传递给负载范围判断，负载范围判断经过比对后，将数据分类为家用电器或工商电器，在分类完成后，数据交由负载类型判断进行比对，最终交由负载种类判断进行最终的判定，并将判定结果交由统计芯片；
36.s4：统计芯片将数据传递给硬盘，通过硬盘将数据同步存入数据库之中，数据库根据所传递数据中
‘
家用电器’以及
‘
工商电器’的数据类型，将数据存入家用电器数据库或工商电器数据库之中；
37.s5：数据经过最终比对后，传递进入人机交互模块之中，人机交互模块将数据交由显示屏，向使用者进行展示，使用者通过操作面板与该系统进行人机交互工作。
38.工作原理：在电器的使用过程中，首先通过智能电表，按户籍对于数据进行分类统计，并将数据传递给采集模块，在采集模块中，通过计量芯片控制电压采样以及电流采样对于电压和电流数据进行采样，并收集电流数据以及电压数据通过无线网桥传递给识别模块，识别模块将数据传递给数据监管模块之中，在数据监管模块之中，首先通过微处理器的运作将数据传递给负载范围判断，负载范围判断经过比对后，将数据分类为家用电器或工商电器，在分类完成后，数据交由负载类型判断进行比对，对负载的相关事件进行判断，最终交由负载种类判断进行最终的判定，得出数据的具体电器，并将判定结果交由统计芯片，统计芯片将数据传递给硬盘，通过硬盘将数据同步存入数据库之中，数据库根据所传递数据中
‘
家用电器’以及
‘
工商电器’的数据类型，将数据存入家用电器数据库或工商电器数据库之中，数据经过最终比对后，传递进入人机交互模块之中，人机交互模块将数据交由显示屏，向使用者进行展示，使用者通过操作面板与该系统进行人机交互工作。
39.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。