一種非侵入式用電負荷辨識系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種非侵入式用電負荷辨識系統。
【背景技術】
[0002]用電負荷監測識別一直是智能用電領域的關鍵技術，傳統的用電負荷監測設備需要在用戶用電設備的電源端安裝數據采集模塊、微處理器、傳感器、通信模塊等監測終端，監測終端通過戶內無線局域網與主站通信，這種侵入式負荷監測系統對于每個用電設備需要獨立安裝負荷監測終端，建設成本較高，運行維護困難；此外，負荷監測終端與監測主站采用無線局域網進行數據通信，用戶用電信息存在安全隱患，同時可能會對用戶生產生活造成影響，不符合雙向互動智能用電技術的發展趨勢。
[0003]上述缺陷，值得解決。

【發明內容】

[0004]為了克服現有的技術的不足，本實用新型提供一種非侵入式用電負荷辨識系統。
[0005]本實用新型技術方案如下所述:
[0006]—種非侵入式用電負荷辨識系統，其特征在于，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監測主站；所述用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi的通信協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、無線公網的方式與所述負荷監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果上傳到所述負荷監測主站，所述負荷監測主站對所述用電負荷的類型及其用電特征進行在線統計分析。
[0007]進一步的，所述負荷辨識終端包括采集用電負荷的電壓、電流等實時運行數據，并進行信號去噪處理的采集模塊；計算用電負荷的穩態特征與暫態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；用于終端數據導出、功能設置、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、無線公網的通信方式與所述負荷監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器；用于存儲負荷監測數據及統計分析結果的存儲服務器；根據負荷監測數據進行用電負荷特征的在線統計分析，提供高級應用服務的應用服務器，所述采集服務器、所述存儲服務器以及所述應用服務器之間通過光纖以太網連接。
[0012]進一步的，所述用電負荷包括工商業負荷、智能家居負荷以及新型負荷。
[0013]根據上述結構的本實用新型，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，可以同時實現多路用電設備的負荷監測辨識；負荷辨識終端與監測主站采用光纖以太網、無線專網進行數據通信，通過網絡分區、身份認證措施能夠保證用戶用電信息安全，系統建設成本較低，運行維護簡單，不會對用戶生產生活造成影響；非侵入式負荷辨識系統的分布式部署架構符合雙向互動智能用電技術的發展趨勢。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結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，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監測主站；用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi的通信協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、無線公網的方式與負荷監測主站進行信息交互；負荷辨識終端將用電負荷辨識結果上傳到負荷監測主站，負荷監測主站對用電負荷的類型及其用電特征進行在線統計分析。
[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、電流等實時運行數據，并進行信號去噪處理；微處理器模塊計算用電負荷的穩態特征與暫態特征；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據導出、功能設置、人機交互。
[0018]負荷辨識終端中各個模塊之間的連接關系為:采集模塊與存儲模塊通過集成總線連接，將實時采樣數據傳輸給存儲模塊；微處理器模塊與存儲模塊連接，讀取存儲模塊的時序數據進行數據特征分析，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，用于終端功能設置、人機交互、數據導入導出等。
[0019]優選的，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、無線公網的通信方式與負荷監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器；用于存儲負荷監測數據及統計分析結果的存儲服務器；根據負荷監測數據進行用電負荷特征的在線統計分析，提供高級應用服務的應用服務器，采集服務器與存儲服務器、應用服務器通過光纖以太網連接，采集服務器采集負荷辨識終端的監測數據，傳輸給存儲服務器，應用服務器讀取存儲服務器的用戶負荷監測數據進行在線統計分析與應用服務，將統計分析結果返回給存儲服務器。
[0022]用電負荷類型包括工商業負荷(如電機、電解類)、智能家居負荷(如空調、冰箱、熱水器)、新型負荷(電動汽車、蓄冰空調)等。
[0023]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據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利要求的保護范圍。
[0024]上面結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思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型專利的構思和技術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。
【主權項】
1.一種非侵入式用電負荷辨識系統，包括用電負荷、負荷監測主站，所述負荷監測主站對所述用電負荷的類型及其用電特征進行在線統計分析，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、無線公網的方式與所述負荷監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果上傳到所述負荷監測主站；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.根據權利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統，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、無線公網的通信方式與所述負荷監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.根據權利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統，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.根據權利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統，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.根據權利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統，其特征在于，所述負荷監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器；用于存儲負荷監測數據及統計分析結果的存儲服務器；根據負荷監測數據進行用電負荷特征的在線統計分析，提供高級應用服務的應用服務器，所述采集服務器、所述存儲服務器以及所述應用服務器之間通過光纖以太網連接。6.根據權利要求1所述的非侵入式用電負荷辨識系統，其特征在于，所述用電負荷包括工商業負荷、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，其特征在于，包括用電負荷、負荷辨識終端以及負荷監測主站，所述用電負荷通過RS485、Zigbee、Wifi等通信協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、無線公網等通信方式與所述負荷監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，系統建設成本較低，運行維護簡單，并且不會對用戶生產生活造成影響。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN204992779
【申請號】CN201520753347
【發明人】趙云, 林偉斌, 張明明, 李秋碩
【申請人】南方電網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