一种宿舍违禁电器检测方法与流程

本发明涉及用电设备在线监测技术领域，尤其涉及一种宿舍违禁电器检测方法。

背景技术

集体宿舍人员众多，线路密集，楼内的用电安全尤为重要，正因如此，大多数集体宿舍，尤其是学校宿舍，对宿舍内的用电设备制定了严格的规定，严禁热水器、电热毯、小太阳等存在安全隐患的违禁设备的使用，但是，由于集体宿舍人员众多和不易管理的特性，仍然不可避免地会出现住宿人员私自使用违禁电器的情况发生，对宿舍的用电安全造成极大隐患。因此，目前，大多集体宿舍对宿舍用电状况均进行了在线监测，主要是利用对宿舍用电功率的监测实现，一旦功率超出一定额度，则宿舍管控室将会对使用违禁电器的宿舍实行断电。但是，该种监测方法只能针对电吹风、电磁炉等大功率电器进行监测，即只需检测回路中设备功率的变化情况，超过一定值即跳闸，但是对于电热毯、变压插座等小功率电器无法监测，无法从根本上解决宿舍的违禁电器使用情况。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种宿舍违禁电器检测方法，能够对集体宿舍的大功率和小功率违禁电器进行全面、可靠的监测，且准确度高，检测结果准确，为集体宿舍的安全用电提供了更为全面和可靠的保障。

本发明采用的技术方案为：

一种宿舍违禁电器检测方法，包括以下步骤：

(1)分别建立合格电器的用电负荷数据库和违禁电器的用电负荷数据库；具体过程为：

a1：采集合格电器工作时的电压和电流，获取合格电器在工作状态下的功率波形图；合格电器为宿舍允许使用的电器；

b1：将所有合格电器在工作状态下的功率波形图进行存储，构成合格电器的用电负荷数据库；

c1：采集违禁电器工作时的电压和电流，获取违禁电器在工作状态下的功率波形图；违禁电器为宿舍不允许使用的电器；

d1：将所有违禁电器在工作状态下的功率波形图进行存储，构成违禁电器的用电负荷数据库；

(2)实时采集各个宿舍的用电功率数值，构成实时用电功率波形图；

(3)(3)若第i个宿舍ni的用电功率数据发生变化，i＝1,2，…，n，则将功率变化大小δp与设定阈值t进行比较：若功率变化大小δp大于设定阈值t，则判定宿舍ni出现用电设备投切状况，进入下一步；反之，则返回步骤(2)；

(4)在投切后的宿舍ni的实时用电功率波形图中提取m段波形，提取间隔时间为t，提取长度为一个波形周期；

(5)判断提取的m段波形与合格电器的用电负荷数据库的相关性：若两者有相关性，则返回步骤(2)；反之，则进入下一步；

(6)判断提取的m段波形与违禁电器的用电负荷数据库的相关性：若两者有相关性，则判断为违禁电器，对宿舍ni实施断电动作；反之，则将采集的波形加入合格电器用电负荷数据库并返回步骤(2)。

进一步地，所述步骤(5)和步骤(6)中判断相关性的过程为：将提取的m段波形与合格电器用电负荷数据库或违禁电器用电负荷数据库中的所有电器工作状态下的功率波形图进行比较，若与对应的功率波形图相关的提取波形数量不小于m-1，则判断提取的m段波形与该电器具有相关性；反之，则无相关性。

进一步地，所述m取值为3。

进一步地，所述阈值t的数值为30w。

进一步地，所述步骤(4)中提取间隔时间t的取值为0.1s。

本发明的有益效果为：通过建立包含合格电器和违禁电器的用电功率波形的数据库，对每个宿舍的用电功率进行实时采集，并在用电功率发生变化且变化大于设定阈值时采集该宿舍的用电功率波形图，将采集的波形与建立的数据库进行比较，根据相关性比较结果判断该宿舍是否存在违禁电器的投切，不仅能够检测到大功率电器的投切，还能检测到小功率违禁电器的使用，为宿舍安全用电提供了更为全面的检测，且通过相关性判断的方法，能够更为准确的判别出电器的负荷使用相关性，克服了仅依靠功率判断的局限性和误判几率，判断结果更为准确和可靠，进一步保障了整个用电环境的安全；同时，本发明具有学习功能，不仅能够根据自身建立的数据库对用电负荷进行实时监控，而且能够根据判断结果扩充自身数据库，为后续监测工作提供更为完善的保障，进一步提高了本发明的检测结果准确性和检测稳定性。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明公开了一种宿舍违禁电器检测方法，包括以下步骤：

(1)分别建立合格电器的用电负荷数据库和违禁电器的用电负荷数据库；

具体过程为：

a1：采集合格电器工作时的电压和电流，获取合格电器在工作状态下的功率波形图；合格电器为宿舍允许使用的电器，包括台灯、电脑等；

b1：将所有合格电器在工作状态下的功率波形图进行存储，构成合格电器的用电负荷数据库；

c1：采集违禁电器工作时的电压和电流，获取违禁电器在工作状态下的功率波形图；违禁电器为宿舍不允许使用的电器，包括电吹风和电磁炉等大功率电器，还包括电热毯等小功率电器；

d1：将所有违禁电器在工作状态下的功率波形图进行存储，构成违禁电器的用电负荷数据库；

(2)实时采集各个宿舍的电流信号，提取用电功率数值，根据用电功率数值构成实时用电功率波形图；

(3)若第i个宿舍ni的用电功率数据发生变化，i＝1,2，…，n，则将功率变化大小δp与设定阈值t进行比较，t取值为30w：若功率变化大小δp大于设定阈值30w，则判定宿舍ni出现用电设备投切状况，进入下一步；反之，则返回步骤(2)；

(4)在投切后的宿舍ni的实时用电功率波形图中提取三段波形，提取间隔时间为0.01s，每段波形的提取长度为一个波形周期；

(5)判断提取的三段波形与合格电器的用电负荷数据库的相关性：

将提取的三段波形与合格电器用电负荷数据库中所有电器在工作状态下的功率波形图进行比较，若有两段以上提取的波形与合格电器用电负荷数据库中某一电器的功率波形图具有相关性，则判断提取的三段波形与该电器具有相关性，该电器为合格使用电器，返回步骤(2)；反之，则进入下一步；

(6)判断提取的三段波形与违禁电器的用电负荷数据库的相关性：

将提取的三段波形与违禁电器用电负荷数据库中所有电器在工作状态下的功率波形图进行比较，若有两段以上提取的波形与违禁电器用电负荷数据库中某一电器的功率波形图具有相关性，则判断提取的三段波形与该电器具有相关性，该电器为违禁使用电器，控制室对宿舍ni实施断电动作；反之，则判定该电器为未加入合格电器用电负荷数据库的合格使用电器，将采集的波形加入合格电器用电负荷数据库并返回步骤(2)。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。