一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用電負荷監(jiān)測識別一直是智能用電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，傳統(tǒng)的用電負荷監(jiān)測設(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)測終端，監(jiān)測終端通過戶內(nèi)無線局域網(wǎng)與主站通信，這種侵入式負荷監(jiān)測系統(tǒng)對于每個用電設(shè)備需要獨立安裝負荷監(jiān)測終端，建設(shè)成本較高，運行維護困難；此外，負荷監(jiān)測終端與監(jiān)測主站采用無線局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，用戶用電信息存在安全隱患，同時可能會對用戶生產(chǎn)生活造成影響，不符合雙向互動智能用電技術(shù)的發(fā)展趨勢。
[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，本實用新型提供一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)。
[0005]本實用新型技術(shù)方案如下所述:
[0006]—種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，其特征在于，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監(jiān)測主站；所述用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi的通信協(xié)議與所述負荷辨識終端進行信息交互，所述負荷辨識終端通過光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的方式與所述負荷監(jiān)測主站進行信息交互；所述負荷辨識終端將用電負荷辨識結(jié)果上傳到所述負荷監(jiān)測主站，所述負荷監(jiān)測主站對所述用電負荷的類型及其用電特征進行在線統(tǒng)計分析。
[0007]進一步的，所述負荷辨識終端包括采集用電負荷的電壓、電流等實時運行數(shù)據(jù)，并進行信號去噪處理的采集模塊；計算用電負荷的穩(wěn)態(tài)特征與暫態(tài)特征的微處理器模塊；用于存儲典型負荷特征庫以及用電負荷辨識信息的存儲模塊；通過外部電源或者內(nèi)置電池方式對所述負荷辨識終端供電的電源模塊；分別與所述所述用電負荷和所述負荷辨識終端進行信息交互的通信模塊；用于終端數(shù)據(jù)導出、功能設(shè)置、人機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模塊分別與其他各個模塊連接。
[0008]更進一步的，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光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的通信方式與所述負荷監(jiān)測主站進行信息交互，所述下行通信模塊通過RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與所述用電負荷進行信息交互。
[0009]更進一步的，所述采集模塊與所述存儲模塊通過集成總線連接。
[0010]更進一步的，所述輸入輸出模塊包括USB接口、鍵盤以及液晶顯示。
[0011]進一步的，所述負荷監(jiān)測主站包括用于采集分布式負荷辨識終端用電負荷辨識信息的采集服務(wù)器；用于存儲負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析結(jié)果的存儲服務(wù)器；根據(jù)負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)進行用電負荷特征的在線統(tǒng)計分析，提供高級應用服務(wù)的應用服務(wù)器，所述采集服務(wù)器、所述存儲服務(wù)器以及所述應用服務(wù)器之間通過光纖以太網(wǎng)連接。
[0012]進一步的，所述用電負荷包括工商業(yè)負荷、智能家居負荷以及新型負荷。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其有益效果在于，本實用新型采用集成電路模塊化設(shè)計，模塊集成度較高，終端體積較小，安裝于用戶電能表箱，可以同時實現(xiàn)多路用電設(shè)備的負荷監(jiān)測辨識；負荷辨識終端與監(jiān)測主站采用光纖以太網(wǎng)、無線專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，通過網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、身份認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，運行維護簡單，不會對用戶生產(chǎn)生活造成影響；非侵入式負荷辨識系統(tǒng)的分布式部署架構(gòu)符合雙向互動智能用電技術(shù)的發(fā)展趨勢。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖以及實施方式對本實用新型進行進一步的描述:
[0016]如圖1所示，一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監(jiān)測主站；用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi的通信協(xié)議與負荷辨識終端進行信息交互，負荷辨識終端通過光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的方式與負荷監(jiān)測主站進行信息交互；負荷辨識終端將用電負荷辨識結(jié)果上傳到負荷監(jiān)測主站，負荷監(jiān)測主站對用電負荷的類型及其用電特征進行在線統(tǒng)計分析。
[0017]負荷辨識終端由采集模塊、存儲模塊、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荷的電壓、電流等實時運行數(shù)據(jù)，并進行信號去噪處理；微處理器模塊計算用電負荷的穩(wěn)態(tài)特征與暫態(tài)特征；存儲模塊用于存儲典型負荷特征庫以及用電負荷辨識信息；電源模塊通過外部電源或者內(nèi)置電池方式對負荷辨識終端供電；通信模塊分別與用電負荷和負荷辨識終端進行信息交互輸入輸出模塊用于終端數(shù)據(jù)導出、功能設(shè)置、人機交互。
[0018]負荷辨識終端中各個模塊之間的連接關(guān)系為:采集模塊與存儲模塊通過集成總線連接，將實時采樣數(shù)據(jù)傳輸給存儲模塊；微處理器模塊與存儲模塊連接，讀取存儲模塊的時序數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)特征分析，并將用電負荷辨識信息返回給存儲模塊；電源模塊與微處理器模塊、采集模塊、存儲模塊、輸入輸出模塊以及通信模塊連接，為負荷辨識終端提供工作電源；通信模塊與微處理器模塊和存儲模塊連接，與負荷監(jiān)測主站和用電負荷進行信息交互；輸入輸出模塊與微處理器和存儲模塊連接，用于終端功能設(shè)置、人機交互、數(shù)據(jù)導入導出等。
[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，上行通信模塊通過光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的通信方式與負荷監(jiān)測主站進行信息交互，下行通信模塊通過RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與用電負荷進行信息交互。
[0021]負荷監(jiān)測主站包括用于采集分布式負荷辨識終端用電負荷辨識信息的采集服務(wù)器；用于存儲負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析結(jié)果的存儲服務(wù)器；根據(jù)負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)進行用電負荷特征的在線統(tǒng)計分析，提供高級應用服務(wù)的應用服務(wù)器，采集服務(wù)器與存儲服務(wù)器、應用服務(wù)器通過光纖以太網(wǎng)連接，采集服務(wù)器采集負荷辨識終端的監(jiān)測數(shù)據(jù)，傳輸給存儲服務(wù)器，應用服務(wù)器讀取存儲服務(wù)器的用戶負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)進行在線統(tǒng)計分析與應用服務(wù)，將統(tǒng)計分析結(jié)果返回給存儲服務(wù)器。
[0022]用電負荷類型包括工商業(yè)負荷(如電機、電解類)、智能家居負荷(如空調(diào)、冰箱、熱水器)、新型負荷(電動汽車、蓄冰空調(diào))等。
[0023]應當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
[0024]上面結(jié)合附圖對本實用新型專利進行了示例性的描述，顯然本實用新型專利的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本實用新型專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，包括用電負荷、負荷監(jiān)測主站，所述負荷監(jiān)測主站對所述用電負荷的類型及其用電特征進行在線統(tǒng)計分析，其特征在于，還包括負荷辨識終端， 所述用電負荷通過RS485、Zigbee, Wifi的通信協(xié)議與所述負荷辨識終端進行信息交互，所述負荷辨識終端通過光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的方式與所述負荷監(jiān)測主站進行信息交互；所述負荷辨識終端將用電負荷辨識結(jié)果上傳到所述負荷監(jiān)測主站；所述負荷辨識終端包括采集模塊、微處理器模塊、存儲模塊、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模塊分別與其他各個模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統(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光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)的通信方式與所述負荷監(jiān)測主站進行信息交互，所述下行通信模塊通過RS485、Zigbee、Wifi的通信方式與所述用電負荷進行信息交互。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊與所述存儲模塊通過集成總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統(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荷辨識系統(tǒng)，其特征在于，所述負荷監(jiān)測主站包括用于采集分布式負荷辨識終端用電負荷辨識信息的采集服務(wù)器；用于存儲負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析結(jié)果的存儲服務(wù)器；根據(jù)負荷監(jiān)測數(shù)據(jù)進行用電負荷特征的在線統(tǒng)計分析，提供高級應用服務(wù)的應用服務(wù)器，所述采集服務(wù)器、所述存儲服務(wù)器以及所述應用服務(wù)器之間通過光纖以太網(wǎng)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，其特征在于，所述用電負荷包括工商業(yè)負荷、智能家居負荷以及新型負荷。
【專利摘要】本實用新型公開了一種非侵入式用電負荷辨識系統(tǒng)，其特征在于，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監(jiān)測主站，所述用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi等通信協(xié)議與所述負荷辨識終端進行信息交互，所述負荷辨識終端通過光纖、以太網(wǎng)、無線公網(wǎng)等通信方式與所述負荷監(jiān)測主站進行信息交互。本實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，運行維護簡單，并且不會對用戶生產(chǎn)生活造成影響。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN204992779
【申請?zhí)枴緾N201520753347
【發(fā)明人】趙云, 林偉斌, 張明明, 李秋碩
【申請人】南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月28日