本实用新型涉及用户行为分析领域，特别是涉及一种插座式用户用电行为分析装置。
背景技术：
随着电力体制改革的进一步深入，“三集五大”体系建设阶段性成果显著，国网“十二五”营销规划中指出营销变革需从“业务导向型”向“用户导向型”进行转变，要求全面掌握用户需求，了解用户需求变化，精准定位服务提升方向，准确把握用户用电需求。
现有技术中，电网公司通过对用户用电现状进行分析，了解用户用电需求，找准对用户的各服务环节与用户需求之间的差距，能够使电力企业有针对性地优化营销组织，改善服务模式，提高用户体验与满意度；另外，电网公司通过多维度分析当前用户用电需求，可以帮助电网公司更准确地掌握用电客户差异化服务的业务需求，为用户提供个性化定制方案，在提高电能利用率的同时，也大大降低了用户不必要的电费开支。
目前，电网公司获取用户用电需求的方法主要通过对用户用电数据进行分析。然而，由于各配电网子网内部的各分布式设备间仍缺少可以实现即插即用的标准接口，即不具备同时支持能量交换和信息交换的标准接口，且目前尚无对用户用电数据进行高效采集和处理的专用设备，而利用现有工具对用户用电数据的采集及处理时需布置现场，各部件间的组装及接线费时费力，且对用户用电数据的采集和处理较为困难，精度不稳定。同时，上述组装好的采集数据的设备也不方便携带，由于应用此设备的时间和地点的不确定性，往往造成在更换下一个应用场景时，还需要重新组装该采集设备，十分不利于大规模推广应用。
技术实现要素：
本实用新型实施例中提供了一种插座式用户用电行为分析装置，以解决现有技术中采集处理用户用电数据难度大、利用组装的采集设备采集数据成本高且携带不方便的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：
一种插座式用户用电行为分析装置，包括插座本体和设置在所述插座本体内的ARM中央处理模块、供电模块、开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块，其中，
所述ARM中央处理模块分别与所述开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块电连接；
所述开关模块电连接在待测电路的连线插头与出线插座之间；
所述电气测量模块的输入端电连接在所述连线插头与开关模块之间、输出端电连接至所述ARM中央处理模块；
所述WIFI通讯模块还与云服务器通讯连接；
所述供电模块的输入端电连接在所述连线插头与开关模块之间、输出端分别与所述开关模块、LCD显示屏、ARM中央处理模块、WIFI通讯模块和电气测量模块的输入端电连接。
优选的，所述插座式用户用电行为分析装置还包括环境信息采集模块，所述环境信息采集模块分别与所述ARM中央处理模块和所述供电模块的输出端电连接。
优选的，所述环境信息采集模块包括温湿度传感器和空气质量传感器，所述温湿度传感器和空气质量传感器分别与所述ARM中央处理模块及所述供电模块的输出端电连接。
优选的，所述环境信息采集模块还包括光强度传感器，所述光强度传感器分别与所述ARM中央处理模块和所述供电模块的输出端电连接。
优选的，所述ARM中央处理模块包括电连接的数据存储模块和ARM微控制器，其中，所述数据存储模块分别与所述LCD显示屏、环境信息采集模块、电气测量模块和供电模块的输出端电连接，所述ARM微控制器分别与所述WIFI通讯模块和供电模块的输出端电连接。
由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的插座式用户用电行为分析装置，通过设置插座本体及在插座本体内设置ARM中央处理模块、供电模块、开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块，与现有技术相比，体积小、方便携带、操作简单，精度及稳定性高，而且能够大大降低采用处理用户用电数据的难度及采集数据成本，便于在市场上大规模推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种插座式用户用电行为分析装置的内部结构原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本实用新型实施例提供的一种插座式用户用电行为分析装置的内部结构原理示意图。本实用新型实施例公开了一种插座式用户用电行为分析装置，在使用时，插接在待测电路的连线插头与出线插座之间。本实用新型实施例公开的插座式用户用电行为分析装置,包括插座本体和设置在该插座本体内的ARM中央处理模块、供电模块、开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块。其中，ARM中央处理模块分别与开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块电连接。上述开关模块电连接在待测电路的连线插头与出线插座之间，用于控制本实用新型实施例提供的插座式用户用电行为分析装置的电路通断。电气测量模块的输入端电连接在待测电路的连线插头与开关模块之间，且该电气测量模块的输出端电连接至上述ARM中央处理模块；WIFI通讯模块与云服务器通讯连接。供电模块的输入端电连接在上述连线插头与开关模块之间，供电模块的输出端分别与开关模块、LCD显示屏、ARM中央处理模块、WIFI通讯模块和电气测量模块电连接。
供电模块用于为本实用新型实施例提供的插座式用户用电行为分析装置中的各用电模块、器件提供用电，这里的供电模块可以是常规的直流电源，也可以是电连接的AC-DC变换电路和DC-DC变换电路，其中，AC-DC变换电路的输入端电连接至220V的家用交流线路，用于将交流转换为直流，DC-DC变换电路的输入端与AC-DC变换电路的输出端电连接，DC-DC变换电路的输出端电连接至上述各模块，为上述模块提供所需电能。
开关模块，用于实现对该插座式用户用电行为分析装置的通断控制。该开关模块可以为常规的开关，也可以是由相互电连接的继电器和光耦驱动器构成，这里光耦驱动器的输入端与ARM中央处理模块电连接、输出端与继电器相连，当收到ARM中央处理模块的断开指令时，光耦驱动器驱动继电器动作将电路断开。当然开关模块还可以是本领域技术人员所熟知的其他类型，在此不做赘述。
LCD显示屏，用于直观显示用户各类用电数据，如可采用LCD12864液晶显示屏，带有全中文字库，其显示分辨率高，可以构成全中文人机交互图形界面，使得用户耗能数据可以直观地在液晶屏上显示出来，清晰直观。
电气测量模块，用于对获取用户的用电数据。这里的电气测量模块可包括依次电连接的信号传感电路、信号调理电路和ADC采样电路，其中，信号传感电路连接至交流线路，信号调理电路用于把待测电路侧的大电压/大电流转换为适合ADC采样电路进行模数转换的小电压信号。ADC采样电路连接在信号调理电路和ARM中央处理模块之间，用于将模拟信号转换为适合ARM中央处理模块的数字信号，即采集用户用电的原始数据。这里的ADC采样电路可采用MAX1321芯片，为14位高速、8输入通道的同步采样ADC转换器，具有优异的动态特性和直流特性。
WIFI通讯模块，用于接收来自ARM中央处理模块的数据，并与云服务器通讯连接，如可通过家用路由器将ARM中央处理模块中存储的数据上传到云服务器，同时接收来自用户移动终端的请求，将该请求发送至ARM中央处理模块，使用户可对插座式用户用电行为分析装置进行控制，实现与用户的交互。
ARM中央处理模块，对ADC采样电路发送的数字信号，即原始数据，进行处理，得到单相电压有效值及单向电流有效值，再对采样收集到的上述单相电压有效值和单相电流有效值进行运算，应用全相位快速傅里叶变换算法把采样的电压电流的基波和各次谐波分离，并分别计算出电压电流的各种电力数据，如功率、功率因素、电压电流的基波频率、基波幅值、各次谐波幅值、相位等；同时，ARM中央处理模块存储上述电力数据，并将其发送至LCD显示屏进行显示，然后通过WIFI通讯模块将上述存储的电力数据上传至云服务器，由云服务器综合当前用户在一段时间内的电力数据，分析得到用户的用户习惯并针对用户用电行为制定个性化方案，并反馈至用户移动终端。
本实用新型实施例公开的插座式用户用电行为分析装置，通过设置插座本体及在插座本体内设置ARM中央处理模块、供电模块、开关模块、LCD显示屏、WIFI通讯模块和电气测量模块，可对常规交流线路的电压和电流进行实时监测，ARM中央处理模块对采集到的大量环境数据和用户用电数据进行初步计算，存储计算结果并将该计算结果经WIFI通信模块上传到云服务器以进行数据分析和挖掘，以此实现对用户用电行为习惯进行分析并预测，便于用户科学合理用电，与现有技术相比，体积小、方便携带、操作简单，精度及稳定性高，而且大大降低了采用处理用户用电数据的难度及采集数据成本，便于在市场上大规模推广应用；同时可将获取的电力数据及预测结果传输到电网公司的数据服务中心，这些数据信息可为用户用电模式分析、基于环境因素的需求侧精细响应建模以及开展主动配电网工作等奠定基础。
作为一种优选方案，本实用新型实施例提供的插座式用户用电行为分析装置还包括环境信息采集模块，其中，环境信息采集模块分别与ARM中央处理模块和供电模块的输出端电连接。环境信息采集模块用于采集在用电过程中影响用户用电行为的一些因素，如空气质量、光照、温度和湿度等，为云服务器分析用户用电行为提供更多数据基础。
这里环境信息采集模块可以由温湿度传感器和空气质量传感器及外围电路构成，用于采集温湿度计空气质量信息。其中，温湿度传感器和空气质量传感器分别与ARM中央处理模块电连接，同时，温湿度传感器和空气质量传感器还分别与供电模块的输出端电连接。
进一步的，环境信息采集模块除包括温湿度传感器和空气质量传感器外，还可以包括光强度传感器，用于采集光强度数据。其中，光强度传感器分别与ARM中央处理模块和供电模块的输出端电连接。
此外，上述ARM中央处理模块，可以为电连接的数据存储模块和ARM微控制器，其中，数据存储模块分别与LCD显示屏、环境信息采集模块、电气测量模块和供电模块的输出端电连接，ARM微控制器分别与WIFI通讯模块和供电模块的输出端电连接。这里，数据存储模块用于存储由电气测量模块及环境信息采集模块发送的电气数据及环境数据，ARM微控制器则用于实现对整个用户用电数据采集及处理过程的控制。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，所以有些实施例描述得比较简单，相关之处参照前述部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。