功耗监控装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于监控电气设备（3，4，5；6，7，8）的网络（1）中消耗的功率的功耗监控装置（11）。电气参数测量单元测量随时间推移的网络的总电气参数，组签名提供单元提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组（9；10）的电气参数，以及分解单元根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗。这允许分解总电气参数，而不针对每个组提供个体的测量单元，由此减少所需要的硬件以及安装和维护功耗监控装置所需的时间。
【专利说明】功耗监控装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控装置、功耗监控方法以及功耗监控计算机程序。本发明进一步涉及用于确定将由功耗监控装置使用的签名(signature)的签名确定装置、签名确定方法以及签名确定计算机程序。
【背景技术】
[0002]在用于确定由不同的电气设备组所消耗的功率的辅助计量功耗监控系统中，为了监控由相应的组消耗的功率，对每个电气设备组使用测量单元。
[0003]向每个电气设备组提供测量单元使得辅助计量功耗监控装置技术上相对复杂，其中需要大量的硬件，并且因而装置的安装和维护花费相对长的时间。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控装置、功耗监控方法以及功耗监控计算机程序，其中可以减少用于执行监控所需的硬件。
[0005]在本发明的第一方面中，展示了用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控装置，其中功耗监控装置包括:
-电气参数测量单元，用于测量随时间推移(over time)的网络的总电气参数，
-组签名提供单元，用于提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组的电气参数，
-分解单元，用于根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗。
[0006]由于分解单元根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗，所以不必为每个电气设备组提供个体的测量单元，由此减少为了执行功耗监控所需的硬件。此外，由于无需向每个电气设备组提供单独的测量单元，所以可以减少为了安装和维护功耗监控装置所需的时间。
[0007]功耗监控装置优选地使用用于分解(S卩，用于辅助计量应用)的非侵入式负荷监控(NILM)技术来分离不同的电气组，而不是个体的器具，即不是个体的电气设备。
[0008]优选的是每个电气设备组包含某个种类的电气设备，其中不同的组包含不同种类的电气设备。例如，第一组可以仅包括建筑物的光源，并且第二组可以包括比光源消耗更多功率的建筑物的其他电气设备，比如电梯、加热、通风和空气调节(HVAC)设备等等。
[0009]进一步优选的是电气参数测量单元适合于在单个的测量点处测量总电气参数,其中分解单元适合于分解在单个的测量点处测量的所测量的总电气参数。
[0010]还优选的是通过使用定义AC周期的交流(AC)电压向电气设备供电，其中组签名指示AC周期上的电气参数，并且其中分解单元适合于通过根据所提供的组签名分解在AC周期上测量的总电气参数来确定AC周期中的消耗的功率。这允许以非常可靠的方式分解关于不同的电气设备组的测量的随时间推移的电气参数。
[0011]分解单元可以适合于通过组合不同组的组签名使得得到的组签名的组合与测量的总电气参数之间的偏差最小化来分解测量的总电气参数。例如，不同组的组签名的组合可以是整数线性组合，其中可以确定整数线性组合使得应用于整数线性组合和测量的总电气参数的偏差测量产生最小化的偏差。偏差测量例如是测量的总电气参数与整数线性组合之间的方差，其中相应的整数线性组合和测量的总电气参数的对应的电气参数值之间的差可以被计算、求平方并求和以确定偏差。对应的电气参数值例如是在AC周期内具有相同的时间位置的值。基于使偏差最小化的组签名的组合，分解单元可以容易地确定相应的电气设备组的功耗。例如，如果组签名表示AC周期上的电流，作为使偏差最小化的得到的组合的一部分的、乘以相应的线性系数的相应的组签名可以与AC电压相乘以确定相应的电气设备组的功耗。这允许可靠地并且以技术上相对简单的方式分解测量的总电气参数。
[0012]组签名优选地指示相应的组的电气设备的状态。电气设备的状态例如是接通状态、关断状态、待机状态等等。组签名取决于组的不同电气设备的状态，即组可以包括对应于相应组的电气设备的状态的不同组合的数个组签名。组签名因此不是指示个体的设备的状态，而是仅指示相应组的电气设备的状态的组合，即组也可以看作为多状态器具。
[0013]测量的随时间推移的电气参数优选地是电流。
[0014]在本发明的另一方面中，展示了用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定装置，其中签名确定装置包括:
-电气参数测量单元，用于针对电气设备的网络的不同的电气设备组分别地测量随时间推移的电气参数，以针对每个组测量随时间推移的电气参数，
-组签名确定单元，用于基于针对相应的电气设备组测量的随时间推移的电气参数为电气设备组确定组签名。
[0015]确定的组签名可以存储在存储单元中，特别是数据库中，其中存储的组签名可以提供至功耗监控装置以允许功耗监控装置基于所提供的组签名分解测量的总功耗。
[0016]优选地通过使用定义AC周期的AC电压向网络的电气设备供电，其中电气参数测量单元适合于针对每个组测量AC周期上的电气参数，以为每个组确定对应于AC周期的电流循环，其中组签名确定单元适合于依据针对相应的组测量的电流循环确定组的组签名。这允许确定组签名，使得为了分解的目的它们能够相对容易地与所测量的电气设备网络的总电气参数相比较。
[0017]组签名确定单元优选地适合于根据针对相应的组测量的电流循环之间的差，从已经针对相应的组测量的电流循环中选择应当被用于为相应的组确定组签名的电流循环。特别地，组签名确定单元适合于选择将要被用于为相应的组确定组签名的电流循环使得对于针对相应的组测量的每个电流循环，相应的测量的电流循环与至少一个选定的电流循环之间的差小于差阈值。例如，如果以每个AC周期K个样本对每个电流循环取样，则相应的组的每个测量的电流循环可以视作对应的K维空间中的点。如果已经针对相应的电气设备组测量了大数目的N个电流循环，由于测量噪声，即使电气设备的网络是稳定的，则这些测量的电流循环也可以对应于K维空间中的N个独特的点。为了减小该大数目的测量的电流循环，组签名确定单元优选地选择较小数目的电流循环用于确定组签名。例如，在K维空间中，可以引入点之间的距离的概念，其中欧几里得(Euclidean)距离是优选的。给定差阈值E，例如可以如下面那样确定点集合S。N个测量的电流循环可以标注为(V"CN。点集合S可以初始化为空集合并且变量η可以初始设置为I。然后，考虑Cn，可以搜索最靠近电流循环Cn的点集合S中的点。如果在点集合S中存在这样的最靠近的点并且如果其至电流循环Cn的距离小于差阈值Ε，则不修改点集合S，否则将电流循环Cn添加至点集合S。变量η随后被增加I并且这些步骤重复，直至已经考虑了所有的测量的电流循环(V"Cn。组签名确定单元可以进一步适合于将得到的点集合S中的点的数目与预定的数目阈值作比较并且重复用较大的差阈值E从所有测量的电流循环中选择电流循环的整个过程，以减少针对相应的组确定的组签名的数目。
[0018]在该选择过程中，如果点X和C之间的距离小于差阈值E，则假定K维空间中的点X足够良好地表示了电流循环C。可以根据期望的识别电流循环的(即分解过程的)精度，并且根据期望的每个相应的电气设备组的组签名的数目来选择差阈值E。因此，可以选择差阈值以使其在分解的精度与为了执行分解所需的计算工作量之间提供满意的权衡。
[0019]组签名确定单元可以适合于将测量的电流循环除以AC电压，其中在该情形中，在分解期间，还将测量的总电流除以AC电压，以应付可能的电压变化，由此允许分解精度的改进。
[0020]功耗监控装置和签名确定装置可以集成在单个装置中。例如，功耗监控装置可以包括签名确定装置。
[0021]在本发明的另一方面中，展示了用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控方法，其中功耗监控方法包括:
-由电气参数测量单元测量随时间推移的网络的总电气参数，
-由组签名提供单元提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组的电气参数，
-由分解单元根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗。
[0022]在本发明的另一方面中，展示了用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定方法，其中签名确定方法包括:
-由电气参数测量单元针对电气设备的网络的不同的电气设备组分别地测量随时间推移的电气参数使得针对每个组测量随时间推移的电气参数，
-由组签名确定单元基于针对相应的电气设备组测量的随时间推移的电气参数为电气设备组确定组签名。
[0023]在本发明的另一方面中，展示了用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控计算机程序，其中功耗计算机程序包括用于使得如权利要求1中定义的功耗监控装置实施以下步骤的程序代码构件(means):
-由组签名提供单元提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组的电气参数，
-由分解单元根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗。
[0024]在本发明的另一方面中，展示了用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定计算机程序，其中签名确定计算机程序包括用于使得如权利要求9中定义的签名确定装置实施以下步骤的程序代码构件: -由电气参数测量单元针对电气设备的网络的不同的电气设备组分别地测量随时间推移的电气参数使得针对每个组测量随时间推移的电气参数，
-由组签名确定单元基于针对相应的电气设备组测量的随时间推移的电气参数为电气设备组确定组签名。
[0025]应该理解的是，权利要求1的功耗监控装置、权利要求7的签名确定装置、权利要求12的功耗监控方法、权利要求13的签名确定方法、权利要求14的功耗监控计算机程序、以及权利要求15的签名确定计算机程序具有类似和/或等同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所定义的。
[0026]应该理解的是，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求与相应的独立权利要求的任何组合。
[0027]依据下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是明显的，并且参照它们来阐明本发明的这些和其他特征方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]在附图中:
图1示意性地并且示例性地示出了包括电源和功耗监控装置的电气设备的电气网络， 图2示意性地并且示例性地示出了功耗监控装置的实施例，
图3示意性地并且示例性地示出了连接至签名确定装置的电气网络，
图4示意性地并且示例性地示出了网络的第一电气设备组的组签名，
图5示意性地并且示例性地示出了网络的第二电气设备组的组签名，
图6示意性地并且示例性地示出了总的消耗的功率和由第一组消耗的功率，
图7示意性地并且示例性地示出了总的消耗的功率和由第二组消耗的功率，
图8示出了示例性地图示用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定方法的实施例的流程图，以及
图9示出了示例性地图示用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控装置的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0029]图1示意性地并且示例性地示出了由电源2供电的电气设备3...8的电气网络I。电气设备3…8的电气网络I包括用于监控电气网络I中消耗的功率的功耗监控装置11，其在图2中更详细示意性地且示例性地示出。
[0030]功耗监控装置11包括用于测量随时间推移的电气网络I的总电气参数的电气参数测量单元12。在该实施例中，电气参数测量单元12适合于测量随时间推移的电气网络I的总电流。功耗监控装置11进一步包括用于提供组签名的组签名提供单元13，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组的电气参数。在该实施例中，电气网络I包括包含电气设备3、4、5的第一组9以及包含电气设备6、7、8的第二组10。功耗监控装置11还包括分解单元14，用于根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数(S卩，该实施例，总电流)，以确定个体的电气设备组9、10的功耗。分解单元14使用针对辅助计量应用的NILM技术来分离不同的技术组并且不是为了分离不同的电气设备，即不同的器具。功耗监控装置11进一步包括输出单元15，用于向用户或向另一设备输出所确定的个体的电气设备组9、10的功耗。在该实施例中，输出单元15是用于向用户显示所确定的个体的组的功耗的显示器。
[0031]每个电气设备组9、10包含某个种类的电气设备。例如，在该实施例中，第一电气设备组9包括电连接至建筑物的插座的电气设备3、4、5，并且第二电气设备6、7、8组10包括未电连接至插座的灯。
[0032]电气参数测量单元12适合于在单个的测量点处测量总电气参数,其中分解单元14适合于分解在单个的测量点处测量的所测量的总电气参数。此外，在该实施例中，通过使用由电源2提供的AC电压为电气设备3...8供电，其中所使用的AC电压定义了 AC周期。由组签名提供单元13所提供的组签名优选地指示AC周期上的电气参数，其中分解单元14适合于通过根据所提供的组签名分解所测量的AC周期上的总电气参数来确定AC周期中的消耗的功率。在该实施例中，组签名是在AC周期上针对相应的组9、10测量的电流，其中分解单元14适合于通过根据所提供的组签名分解在AC周期上测量的总电流来确定AC周期中的消耗的功率。可以通过使用签名确定装置在训练阶段中确定组签名。这将参照图3在下面被描述。
[0033]图3示意性地并且示例性地示出了由电源2供电的电气设备3…8的电气网络I连同用于确定将由功耗监控装置11使用的签名的签名确定装置20。签名确定装置20包括用于针对网络I的不同的电气设备组9、10分别地测量一段时间上的电气参数的电气参数测量单元21、22，以针对每个组9、10测量随时间推移的电气参数。在该实施例中，电气参数测量单元包括两个电流测量单元21、22，其电连接至每个相应的电气设备组9、10，以针对每个组9、10分别地测量随时间推移的电流。签名确定装置20进一步包括组签名确定单兀24,用于基于针对相应的电气设备组9、10测量的随时间推移的电气参数为电气设备组9、10确定组签名。此外，签名确定装置23包括存储单元25，特别是数据库，其中存储了所确定的组签名。存储的组签名可以提供至功耗监控装置11，特别是提供至组签名提供单元13，其也可以是存储单元，以允许组签名提供单元13提供组签名。
[0034]组签名确定24和存储单元25可以集成至单个的处理单元23中。然而，这些单元也可以布置在不同的壳体中。
[0035]电气参数测量单元21、22优选地适合于针对每个组9、10测量AC周期上的电流，以为每个组9、10确定对应于AC周期的电流循环，其中组签名确定单元14适合于依据针对相应的组9、10测量的电流循环确定组9、10的组签名。图4示意性地并且示例性地示出了针对第一组9的AC周期内的组签名30，其中I指示电流以及t指示时间。图5示意性地并且示例性地示出了针对第二组10确定的AC周期内的组签名31。这些图中所示的组签名是办公室中的一天的电流签名。在图5中，可以看出第二组10对应于许多相同类型的光源，因为组签名具有相同的形状，但是不同的幅度。
[0036]组签名确定单元24优选地适合于根据针对相应的组9、10测量的电流循环之间的差，从已经针对相应的组9、10测量的电流循环中选择应当被用于为相应的组9、10确定组签名的电流循环。特别地，组签名确定单元24适合于选择将要被用于为相应的组9、10确定组签名的电流循环，使得对于针对相应的组9、10测量的每个电流循环，相应的测量的电流循环与至少一个选定的电流循环之间的差小于差阈值。例如，如果以每个AC周期K个样本对每个电流循环取样，则相应的组的每个测量的电流循环可以视作对应的K维空间中的点。如果针对相应的电气设备组9、10已经测量了大数目的N个电流循环，由于测量噪声，即使电气设备的网络是稳定的，则这些测量的电流循环也可以对应于K维空间中的N个独特的点。为了减少这种大数目的测量的电流循环，组签名确定单元24优选地选择较少数目的电流循环以用于确定组签名。例如，在K维空间中，可以引入点之间的距离的概念，其中欧几里得(Euclidean)距离是优选的。给定差阈值E，例如可以如下面那样确定点集合S。N个测量的电流循环可以标注为(V"CN。点集合S可以初始化为空集合，并且变量η可以初始设置为I。然后，考虑Cn，可以搜索最靠近电流循环Cn的点集合S中的点。如果在点集合S中存在这样的最靠近的点并且如果其至电流循环Cn的距离小于差阈值Ε，则不修改点集合S，否则将电流循环Cn添加至点集合S。变量η随后增加I并且重复这些步骤，直至已经考虑了所有的测量的电流循环(V"Cn。组签名确定单元24可以进一步适合于将得到的点集合S中点的数目与预定的数目阈值作比较，并且重复用较大的差阈值E从所有测量的电流循环中选择电流循环的整个过程，以减少为相应的组确定的组签名的数目。
[0037]因此，组签名确定单元24可以适合于选择彼此足够地不同的电流循环使得电流循环的数目减少至易处理的数目。特别地，组签名确定单元24适合于为每个电气设备组选择足够好地表示相应的组的整个组签名空间的多个电流循环。
[0038]组签名确定单元24可以适合于将测量的电流循环除以AC电压，其中在该情形中，在分解期间，测量的总电流也除以AC电压，以应付可能的电压变化，由此允许分解精度的改进。
[0039]分解单元14优选地适合于通过组合不同的组9、10的组签名30、31使得得到的组签名30、31的组合与测量的总电流之间的偏差最小化来分解测量的总电流。因而，组签名30之一与组签名31之一组合使得该组合的电流与总电流之间的偏差最小化。例如，不同组9、10的组签名的组合可以是整数线性组合，其中可以确定整数线性组合使得应用于整数线性组合和测量的总电气参数的偏差测量产生最小化的偏差。偏差测量例如是测量的总电气参数与整数线性组合之间的方差,其中相应的整数线性组合和测量的总电气参数的对应的电气参数值之间的差可以被计算、求平方并求和以确定偏差。对应的电气参数值例如是在AC周期内具有相同时间位置的值。基于使偏差最小化的组签名的组合，分解单元14可以容易地确定相应的电气设备组9、10的功耗。例如，如果组签名表示AC周期上的电流，则作为使偏差最小化的得到的组合的一部分的、乘以相应的线性系数的相应的组签名可以与AC电压相乘，以确定相应的电气设备组的功耗。
[0040]图6示意性地并示例性地示出了由分解单元14针对第一组确定的分解结果，并且图7示意性地并示例性地示出了由分解单元14针对第二组10确定的分解结果。在这些图中，附图标记40指示随时间推移的总功率，附图标记41指示如由分解单元14提供的所确定的第一组9的功耗，并且附图标记43指示如由分解单元14提供的所确定的第二组10的功耗。
[0041]图8示出了示例性地图示用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定方法的实施例的流程图。
[0042]在步骤101中，由电气参数测量单元21、22针对网络I的不同的电气设备组9、10分别地测量随时间推移的电气参数，使得针对每个组9、10测量随时间推移的电气参数。在该实施例中，电气参数是在不同的AC周期上测量的由相应的组9、10消耗的电流，使得针对每个组9、10测量数个电流循环。
[0043]在步骤102中，由组签名确定单元24基于针对相应的电气设备组9、10测量的随时间推移的电气参数为电气设备组9、10确定组签名。例如，从针对相应的组9、10测量的电流循环中，选择一些电流循环作为相应的组9、10的组签名。在步骤103中，所确定的组签名存储在存储单元25中。
[0044]签名确定装置可以适合于个体地监控每个电气设备组并且提取表征该具体的组的电流循环，即AC电压的AC周期期间的电流波形。所提出的过程优选地收集彼此足够地不同的循环并且然后将它们减少至易处理的数目。优选地，选择足够好地表示组的整个签名空间的少数目的循环。优选地以足够高的速率(例如,每个周期200个样本)取样形成组签名的每个代表性的循环。在训练阶段结束时，可获得表征相应的组的本地数据库，即对于每个组，形成组签名的电流循环的集合优选地可获得并且存储在本地数据库中。训练可能需要一些时间，例如通常一天。该时间可能被需要，以确保相应组的器具的(即电气设备的)所有聚集的消耗模式由相应组的组签名所捕获。
[0045]签名确定方法因此可以被看作在训练阶段期间被执行，其中分解技术被训练用于实际的电气设备的网络I。在已经完成了该训练之后，即在已经确定了组签名之后，可以执行如将在下面参照图9中所示的流程图图示的用于监控电气设备的网络I中消耗的功率的功耗监控方法。
[0046]在步骤201中，由电气参数测量单元12测量随时间推移的网络I的总电气参数。特别地，在单个的测量点处测量随时间推移的总电流。在步骤202中，由组签名提供单元13提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组9、10的电气参数。在该实施例中，组签名提供单元13是存储单元，已经由签名确定装置I确定的组签名存储在其中，以在功耗监控进程期间当需要时提供组签名。组签名优选地是在由电源2提供的AC电压的AC周期上测量的电流。
[0047]在步骤203中，由分解单元14根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组9、10的功耗。例如，对于某个AC周期，可以组合第一组的组签名与第二组的组签名使得测量的总电流与组合之间的偏差最小化，其中可以基于该组签名的组合确定由第一组9和第二组10所消耗的实际功率。在步骤204中，为个体的组9、10确定的功耗可以示出在显示器15上。
[0048]因而，在已经确定了组签名之后，由分解单元14执行的分解算法优选地查看总电流并且识别总的电消耗中的不同的组的贡献，其中一个可能的解决方案包括寻找使得至观测的总电流的距离最小化的不同组中的组签名的组合。
[0049]分解算法优选地像复杂的多状态器具一样处理组。例如，如果组包括仅可以被接通或关断的两个器具，即两个电气设备，则在针对该组的训练阶段中，可以生成对应于以下状态的三个组签名:a)第一电气设备接通，第二电气设备关断；b)第一电气设备关断，第二电气设备接通；以及c)第一电气设备接通，第二电气设备接通，其中假设当两个电气设备均关断时它们没有承载任何电流。
[0050]分解单元14优选地适合于使用NILM算法用于确定不同的电气组的功耗，而不确定相应的组的个体的电气设备的功耗。
[0051]尽管在上面所描述的实施例中，功耗监控装置和签名确定装置已经被描述为两个分离的装置，但是在其他实施例中，签名确定装置也可以集成至功耗监控装置中，其中例如用于存储所确定的组签名的存储单元以及用于提供组签名以执行实际的分解过程的组签名提供单元可以是同一单元。
[0052]尽管在上面所描述实施例中提到了某些电气设备组，但是在其它的实施例中，功耗监控装置可以适合于确定其它的个体的电气设备组的功耗，特别地，取决于电气网络是如何设置的。
[0053]尽管在上面所描述实施例中，功耗监控装置适合于确定两个个体的电气设备组的功耗，但是功耗监控装置当然也可以适合于确定多于两个的个体的电气设备组的功耗。可以例如根据电气设备的位置(特别地，建筑物内)来定义不同的电气设备组。例如建筑物的某个房间内的电气设备可以形成电气设备组。
[0054]尽管在上面所描述实施例中，组签名被组合为整数线性组合以分解测量的总参数，但是在其它实施例中，组签名也可以以另一方式被组合。例如，可以使用另一种的线性组合，其中线性组合的一些或者所有的系数可以限制为整数值。例如，对于一些组签名，线性组合中的系数可以限制为整数值，而对于其它的组签名，它们可能采取任何值，特别是在可调光的情形中，如果并非每个细粒度的调光水平存储在签名数据库中。
[0055]在实践要求保护的发明时，依据附图、公开内容以及所附权利要求的研究，本领域技术人员能够理解并且完成所公开实施例的其它变型。
[0056]在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
[0057]单个的单元或设备可能实现权利要求中叙述的数个项目的功能。某些措施叙述在相互不同的从属权利要求中这一纯粹事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。
[0058]由一个或数个单元或设备执行的类似组签名的确定和/或提供或者类似分解过程的过程可以由任何其它数目的单元或设备执行。例如，步骤102和103以及步骤202和203可以由单个的单元或者由任何其它数目的不同单元执行。这些过程和/或与功耗监控方法一致的功耗监控装置的控制和/或与签名确定方法一致的签名确定装置的控制可以实施为计算机程序的程序代码构件和/或作为专用硬件。
[0059]计算机程序可以存储/分布在适当的介质上，诸如与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其它形式分布，诸如经由互联网或者其它的有线或无线电信系统。
[0060]权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。
[0061]本发明涉及用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控装置。电气参数测量单元测量随时间推移的网络的总电气参数，组签名提供单元提供组签名，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备组的电气参数，并且分解单元根据所提供的组签名分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备组的功耗。这允许分解总电气参数，而不针对每个组提供个体的测量单元，由此减少了所需要的硬件和安装和维护功耗监控装置所需的时间。
【权利要求】
1.一种用于监控电气设备网络中消耗的功率的功耗监控装置，其中所述功耗监控装置(11)包括: -电气参数测量单元(12)，用于测量随时间推移的所述网络(I)的总电气参数， -组签名提供单元(13 )，用于提供组签名(30 ;31 )，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的电气参数， -分解单元(14)，用于根据所提供的组签名(30 ;31)分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的功耗。
2.如权利要求1中定义的功耗监控装置，其中所述电气参数测量单元(12)适合于在单个的测量点处测量所述总电气参数，并且其中所述分解单元(14)适合于分解在所述单个的测量点处测量的所测量的总电气参数。
3.如权利要求1定义的功耗监控装置，其中通过使用定义AC周期的AC电压向所述电气设备(3，4，5 ;6，7，8)供电，其中所述组签名(30 ;31)指示AC周期上的电气参数，并且其中所述分解单元(14)适合于通过根据所提供的组签名(30 ;31)分解测量的所述AC周期上的总电气参数来确定AC周期中的消耗的功率。
4.如权利要求1中定义的功耗监控装置，其中所述分解单元(14)适合于通过组合不同组的组签名(30 ;31)使得得到的组签名(30 ;31)的组合与测量的总电气参数之间的偏差最小化来分解测量的总电气参数。
5.如权利要求1中定义的功耗监控装置，其中测量的随时间推移的电气参数是电流。
6.如权利要求1中定义的功耗监控装置，其中所述功耗监控装置包括如权利要求7中定义的签名确定装置。
7.一种用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定装置，其中所述签名确定装置(20)包括: -电气参数测量单元(21，22)，用于针对电气设备(3，4，5 ;6，7，8)的网络(I)的不同的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)分别地测量随时间推移的电气参数，以针对每个组(9 ；10)测量所述随时间推移的电气参数， -组签名确定单元(24 )，用于基于针对相应的电气设备(3，4，5 ; 6，7，8 )组(9 ; 1 )测量的所述随时间推移的电气参数为所述电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ;10)确定组签名(30 ；31)。
8.如权利要求7中定义的签名确定装置，其中，通过使用定义AC周期的AC电压向所述网络(I)的电气设备(3，4，5;6，7，8)供电，其中所述电气参数测量单元(21，22 )适合于针对每个组(9 ；10)测量所述AC周期上的所述电气参数，以为每个组(9 ；10)确定对应于AC周期的电流循环，其中所述组签名确定单元(24)适合于依据针对相应的组(9 ;10)测量的电流循环确定组(9 ；10)的组签名(30 ;31)。
9.如权利要求8中定义的签名确定装置，其中所述组签名确定单元(24)适合于根据针对相应的组(30 ; 31)测量的电流循环之间的差，从针对相应的组(9 ; 1 )测量的电流循环中选择将要被用于为相应的组(9 ;10)确定组签名(30 ；31)的电流循环。
10.如权利要求9中定义的签名确定装置，其中所述组签名确定单元(24)适合于选择将要被用于为相应的组(9 ;10)确定组签名(30 ;31)的电流循环使得对于针对相应的组(9 ；10)测量的每个电流循环，相应的测量的电流循环与至少一个所选定的电流循环之间的差小于差阈值。
11.如权利要求8中定义的签名确定装置，其中，所述组签名确定单元(24)适合于将所述测量的电流循环除以所述AC电压。
12.一种用于监控电气设备的网络中消耗的功率的功耗监控方法，其中所述功耗监控方法包括: -由电气参数测量单元(12)测量随时间推移的所述网络(I)的总电气参数， -由组签名提供单元(13)提供组签名(30 ;31)，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的电气参数， -由分解单元(14)根据所提供的组签名(30 ;31)分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的功耗。
13.一种用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定方法，其中所述签名确定方法包括: -由电气参数测量单元(21，22)针对电气设备(3，4，5 ;6，7，8)的网络(I)的不同的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ; 10)分别地测量随时间推移的电气参数使得针对每个组(9 ；10)测量所述随时间推移的电气参数， -由组签名确定单元(24)基于针对相应的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)测量的所述随时间推移的电气参数为所述电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ;10)确定组签名(30 ；31)。
14.一种用于监控电气设备的网络中的消耗的功率的功耗监控计算机程序，所述功耗计算机程序包括用于使得如权利要求1中定义的功耗监控装置实施以下步骤的程序代码构件: -由组签名提供单元(13)提供组签名(30 ;31)，其中每个组签名指示随时间推移的某个电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的电气参数， -由分解单元(14)根据所提供的组签名(30 ;31)分解测量的随时间推移的总电气参数以确定个体的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ；10)的功耗。
15.一种用于确定将由功耗监控装置使用的签名的签名确定计算机程序，所述签名确定计算机程序包括用于使得如权利要求9中定义的签名确定装置实施以下步骤的程序代码构件: -由电气参数测量单元(21，22)针对电气设备(3，4，5 ;6，7，8)的网络(I)的不同的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ;10)分别地测量随时间推移的电气参数，使得针对每个组(9 ；10)测量所述随时间推移的电气参数， -由组签名确定单元(24)基于针对相应的电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ;10)测量的随时间推移的电气参数为所述电气设备(3，4，5 ;6，7，8)组(9 ;10)确定组签名(30 ;31)。
【文档编号】G01D4/00GK104380049SQ201380034541
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】A.菲里皮, 王瑛, R.里伊特曼, E.F.吉吉 申请人:皇家飞利浦有限公司