一种基于用电负载管理智能识别系统的终端及终端搭建系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种基于用电负载管理智能识别系统的终端及终端搭建系统。
【背景技术】
[0002]目前，高等院校学生公寓、员工集体宿舍等人员居住比较密集的环境用电安全问题，逐渐受到管理者高度重视。为有效防止或消除火患，需要控制大功率或存在安全隐患的电加热负载，如电炉、热得快、电熨斗等等，智能测控技术可以有效地用于此类恶性负载的检测，因此得到了越来越广泛的应用。目前，智能测控终端通常只是用来识别线性负载中的纯阻性负载(如电暖气、电炉、电热毯等等)。现在，国内比较流行的智能测控终端主要有:IC卡控制系统:主要功能是计费控制；限电控制柜:给定一最大负荷作为阀值，超过阀值停电；多功能用电控制柜:能自动计费、按设定阀值限电。我国供电管理自动化主要应用于供电系统削峰填谷及负载平衡，旨在提高电网供电安全和电能应用效率。用电管理则仅仅侧重于远程抄表、IC卡电表等计量手段的改革，目前，我国电力供应能力日益提高，而真正将用电的综合管理，诸如远程抄表、时间控制、负载识别、负载限制和故障告警等纳入集中统一管理系统方兴未艾，充分利用网络优势进行用电集中式统一管理则刚刚起步。
[0003]市场上的多数集中式用电管理系统和智能负荷识别器(又称智能限电器)其基本工作原理是:检测有否阻性负载，只要是电阻性负载就断电、控制。然而，这类用电测控系统普遍存在如下几个方面的局限性:(I)不能对电阻性负载的性质(如允许使用还是不允许使用的电器等)进行有效甄别；(2)对大电功率的感性负载空调、容性负载无法检测与控制；(3)对人员居住密集的用电环境中的卫生间、过道等公共应急照明空间内的不间断、不受限电时间控制(但是计量电费)无法实现。(4)不能有效地对常见的用电负载进行故障检测，并告警。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种基于用电负载管理智能识别系统，包括选频电路，所述选频电路包括由集成运放和RC网络构成的有源带通滤波器，所述有源带通滤波器通过非线性负载产生的谐波，所述非线性负载产生的谐波都通过半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性产生。
[0005]作为本发明进一步限制，所述选频电路的中心频率选取3次、5次谐波频率，即选取 150Hz 和 250Hz ο
[0006]作为本发明进一步限制，所述源滤波器兼有放大与缓冲作用，利用有源滤波器可以突出任意频率的信号而抑制其它无关的频率信号.
[0007]作为本发明进一步限制，所述谐波电流次数的产生与功率转换器的脉冲数相关，同一非线性负载产生的谐波电流幅值随谐波次数的增大而减小。
[0008]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种基于用电负载管理智能识别系统的终端，包括电源接口、电流传感器、电压传感器、A/D转换模块、通讯模块、继电器控制模块、输出插口 ；其特征在于:该终端还包括选频谐波分离模块、电能计量模块、CPU负载识别控制模块；所述电源接口通过电流传感器、电压传感器后，电流传感器、、电压传感器与电能计量模块连接转换，所述电流传感器、、电压传感器与电能计量模块连接转换中分出一路与A/D转换模块连接转换，所述电流传感器可单独再分出一路信号选频谐波分离模块进行选频并分离出谐波信号，分离出的谐波信号放大后，送给A/D转换模块进行模数转换，所述A/D转换模块将转换的转换结果输入到CPU负载识别控制模块，由CPU负载识别控制模块进行执行和控制，并与通讯模块连接传输，所述CPU负载识别控制模块与继电器控制模块连接，继电器控制模块与输出插口连接。
[0009]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种基于用电负载管理智能识别系统的终端的搭建系统，包括服务器，通讯网络，多个终端用电设备；该系统还包括多个用电负载管理智能识别系统终端，多个集中器，所述服务器通过通讯网络与多个集中器的连接，所述多个集中器通过通讯网络与多个用电负载管理智能识别系统终端连接，所述多个用电负载管理智能识别系统终端与多个终端用电设备连接。
[0010]作为本发明进一步限制，所述通讯网络包括电力载波、无线、485、以太网、CAN总线多种通讯方式。
[0011]作为本发明进一步限制，所述服务器与集中器之间的通讯网络联接为以太网联接，所述集中器与多个终端用电设备的通讯网络连接可选择电力载波、无线、485、CAN总线中任意一种通讯方式。
[0012]作为本发明进一步限制，所述用电负载管理智能识别系统终端对多个终端用电设备进行识别、运行状态检测、判断、控制，并把相应的数据通过通讯网络传输到集中器，由集中器把数据放到通讯网络上，经过通讯网络传输给服务器进行数据运算、分析、判断及存储。
[0013]本发明的有益技术效果:1、使用硬件电路，利用梳状滤波技术对采样负荷中基波、谐波参数进行同步离散化，从而实现基波、谐波参数快速同步测量，从而利用这些参数的时变特征进行负载类型识别。该技术大大降低了软件算法的负担，提高了系统响应速度；2、软件算法:利用不同负载谐波的分散效应，将基波、谐波参数的时变特征用于负载类型的识另O，大大减少了误判风险；3、注册电器:在同类型电器负载中，利用不同负载功率、谐波分散效应的差异建立有限数量的注册表，可将禁止类型的负载群中筛选出允许使用的负荷；
4、通过用电负载管理智能识别系统终端可以对该电器或用电设备进行各种用电检测和测量，利用测量出的各种用电进行判断该电器或用电设备运行状态，通过多种通讯网络远程告警或控制；具有集供电、控电、限电，区分负载类型及大小，并以此为依据进行超限告警及自动强制断电；5、用电负载管理智能识别系统终端的搭建系统的用电负载管理智能识别系统终端在识别出电器后，可以主动切断电源，并且向通过模块与服务器提交记录，提高了检控性和安全性，便于操作。
【附图说明】
[0014]图1是本发明基于用电负载管理智能识别系统的终端结构示意图。
[0015]图2是本发明基于用电负载管理智能识别系统的终端内部系统运行流程图。
[0016]图3是本发明基于用电负载管理智能识别系统的终端的搭建系统结构示意图。
[0017]图中:电源接口 1，电流传感器2，电压传感器3，A/D转换模块4，电能计量模块5，CPU负载识别控制模块6，通讯模块7，选频谐波分离模块8，集中器9，电负载管理智能识别系统终端10，服务器11，继电器控制模块12，终端用电设备13，通讯网络14，输出插口 15。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明实例:一种用电负载管理智能识别系统，包括选频电路，所述选频电路包括由集成运放和RC网络构成的有源带通滤波器，所述有源带通滤波器通过非线性负载产生的谐波，所述非线性负载产生的谐波都