获得检测装置插拔组合及电力线拓朴的方法及其电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种获得检测装置插拔组合及电力线拓朴的方法及其电子装置。
【背景技术】
[0002] 传统电表/智能电表通常是一个信息封闭的系统，用于提供家庭或企业上个月或 是一段时间统计后的账单，而使用者只有在收到账单后才知道用了多少电。智能电表虽然 可以显示家庭或企业中较为即时的耗电信息，但却无法告知使用者个别电器的耗电信息。 在缺乏电器耗电信息的情形下，智能电表无法有效确认、知晓耗电的电器与告知使用者耗 电原因，使得使用者无法改善与管理其用电情形。
[0003] 非侵入式电力负载监控（Nonintrusive Load Monitoring,简称NILM)的技术则使 用单一电表来监测回路中的总电压与总电流等电力信号特征（Signature)的变化，进而判 别正在使用的电器与其状态。相较于在每一个插座上加装智能电表的耗电监测装置，NILM 可大幅节省建置成本，让使用者更能接受此技术。
[0004] NILM技术可用于了解电器的使用情形，而过去的做法多半使用事前所搜集的各 种电器负载特征做为训练数据，再经由许多研究者提出的不同检测方法来辨识电器使用状 态。然而，由于在实际环境中，电器使用状态可能因为供电品质不一致而可能发生改变，造 成检测到的电器使用状态可能与原本所搜集与训练的电器负载特征不同。此情形将造成辨 识上的误差，因而使得NILM技术实现目前仍存在一些挑战。
[0005] 举例而言，上述的供电品质除了与电源供应源有关系外也与空间中各个插座的位 置及其间供电线距离有相当大的关联。当插座与电表之间的距离较近时，此插座可能较 不会因例如电力传输线所产生的衰减过大而导致输出电压过于偏离电力公司所提供的电 压。然而，当插座与电表之间的距离较远时，可能会因为插座输出的电压过于偏离电力公司 所提供的电压，造成电表所量测到插座上电器所产生的电力特征信号可能因为电力传输线 因长度较长而出现较大的衰减。因此，若能准确地掌握电表与各个插座之间的电力线拓扑 (power line topology)结构的话，NILM技术将能够更进一步地提升电器辨识上的准确度。 [0006] 虽然使用者可通过将一或多个检测装置逐个与各个插座连接的方式来测量各个 插座的电力信息，进而藉由整合这些电力信息来推得电力线拓扑结构，但此方式的效率较 低，因而将导致成本的上升。具体而言，若欲推得电力线拓扑结构，除了需要量测插座与总 电源（例如是电力公司的配电线）之间的阻抗之外，还需量测插座与插座之间的插座关系 (例如插座的电压值之间的差异与前后顺序关系），方能正确的判别对应至同一个电力线 拓扑结构的插座之间的电力传输线是呈现串接（cascade)或是并接（branch)的结构。
[0007] 举例而言，当只有一个检测装置时，使用者需逐个将此检测装置与插座进行连接， 方能测量各个插座的电力信息。但若需测量插座与插座之间的话，单一个检测装置将较难 用以进行此测量行为。
[0008] 此外，即便具有多个检测装置，若仅是随意尝试所有在检测装置与插座之间的插 拔组合（即，检测装置与插座之间的配对结果），而未适当地安排这些检测装置与插座之间 的插拔组合次序的话，将可能导致整个测量过程的效率降低。此外，若对应至同一个电力线 拓扑结构插座的数量很多，则由于可能的插拔组合次序也将对应增加，因而使得整个测量 过程的效率进一步降低。
【发明内容】
[0009] 有鉴于此，本发明提供一种获得检测装置插拔组合及电力线拓朴的方法及其电子 装置，其可适当地安排这些检测装置与插座之间的插拔组合次序，进而提升整个测量过程 的效率。并且，本发明提供一种获得电力线拓朴节点关系的方法，其可基于所测量到的电力 信息而推得这些插座之间的电力拓朴关系。
[0010] 本发明提供一种获得检测装置插拔组合的方法，适于电子装置。所述方法包括下 列步骤：取得至少一检测装置的第一数量以及至少一插座的第二数量；产生至少一检测装 置以及至少一插座之间的多个插拔组合，其中各插拔组合对应于至少一检测装置与至少一 插座的配对结果，且所述多个插拔组合包括特定插拔组合以及多个参考插拔组合；依据第 二数量计算总插座关系值；依据第一数量设定特定插拔组合的特定插拔次数以及特定插座 关系值；以及依据特定插座关系值、总插座关系值以及各参考插拔组合与特定插拔组合之 间的距离从所述多个参考插拔组合找出候选插拔组合。
[0011] 在本发明的一实施例中，依据第二数量计算总插座关系值的步骤包括：以C:v计算 总插座关系值，其中N为第二数量。
[0012] 在本发明的一实施例中，依据第一数量设定特定插拔组合的特定插拔次数以及特 定插座关系值的步骤包括：设定特定插拔次数为第一数量；以及以计算特定插座关系 值，其中Μ为第一数量（M为正整数）。
[0013] 在本发明的一实施例中，依据特定插座关系值、总插座关系值以及各参考插拔组 合与特定插拔组合之间的距离从所述多个参考插拔组合找出候选插拔组合的步骤包括：计 算所述多个参考插拔组合对应的多个分数；找出所述多个分数中的最高分数；以及定义对 应于最高分数的参考插拔组合为候选插拔组合。
[0014] 在本发明的一实施例中，距离为汉明距离，且所述多个参考插拔组合中的第k个 参考插拔组合对应于所述多个分数中的第k个分数，且计算所述多个参考插拔组合对应的 所述多个分数的步骤包括：表征所述第k个分数为：
[0016] ，其中Sc〇rekS所述第k个分数，Rk为特定插拔组合与所述第k个参考插拔组合 之间的插座关系值，R total为总插座关系值，xn为特定插拔组合，xk为所述第k个参考插拔组 合，/Y鋪舱β? 为Xn与Xk之间的汉明距离，@为互斥或运算子。
[0017] 在本发明的一实施例中，在依据特定插座关系值、总插座关系值以及各参考插拔 组合与特定插拔组合之间的距离从所述多个参考插拔组合找出候选插拔组合的步骤之后， 还包括：新增特定插拔组合至插拔组合次序清单；累加特定插座关系值至计数值；当计数 值小于总插座关系值时，从所述多个参考插拔组合中排除候选插拔组合；依据候选插拔组 合与特定插拔组合之间的插座关系值来更新特定插座关系值，并设定候选插拔组合为特定 插拔组合；以及依据特定插座关系值、总插座关系值以及各参考插拔组合与特定插拔组合 之间的距离从所述多个参考插拔组合再次找出候选插拔组合。
[0018] 在本发明的一实施例中，当计数值不小于总插座关系值时，输出插拔组合次序清 单。
[0019] 本发明提供一种电子装置，包括储存单元以及处理单元。储存单元储存多个模块。 处理单元连接储存单元，存取并执行储存单元中记录的所述多个模块。所述多个模块包括 取得模块、产生模块、计算模块、设定模块以及第一寻找模块。取得模块取得至少一检测装 置的第一数量以及至少一插座的第二数量。产生模块产生至少一检测装置以及至少一插座 之间的多个插拔组合，其中各插拔组合对应于至少一检测装置与至少一插座的配对结果， 且所述多个插拔组合包括特定插拔组合以及多个参考插拔组合。计算模块依据第二数量计 算总插座关系值。设定模块依据第一数量设定特定插拔组合的特定插拔次数以及特定插座 关系值。第一寻找模块依据特定插座关系值、总插座关系值以及各参考插拔组合与特定插 拔组合之间的距离从所述多个参考插拔组合找出候选插拔组合。
[0020] 在本发明的一实施例中，计算模块以C:)计算总插座关系值，其中N为第二数量。
[0021] 在本发明的一实施例中，设定模块经配置以：设定特定插拔次数为第一数量；以 及以Γ: Μ计算特定插座关系值，其中Μ为第一数量。
[0022] 在本发明的一实施例中，第一寻找模块经配置以：计算所述多个参考插拔组合对 应的多个分数；找出所述多个分数中的最高分数；以及定义对应于最高分数的参考插拔组 合为候选插拔组合。
[0023] 在本发明的一实施例中，距离为汉明距离，且第一寻找模块表征所述第k个分数 为：
[0025] ，其中Score,为所述第k个分数，Rk为特定插拔组合与所述第k个参考插拔组合 之间的插座关系值，R total为总插座关系值，xn为特定插拔组合，xk为所述第k个参考插拔组 合，Λ%滿为χη与Xk之间的汉明距离，@为互斥或运算子。
[0026] 在本发明的一实施例中，所述多个模块还包括第二寻找模块，经配置以：新增特定 插拔组合至插拔组合次序清单；累加特定插座关系值至计数值；当计数值小于总插座关系 值时，从所述多个参考插拔组合中排除候选插拔组合；依据候选插拔组合与特定插拔组合 之间的插座关系值来更新特定插座关系值，并设定候选插拔组合为特定插