一种非侵入式用电负荷辨识系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种非侵入式用电负荷辨识系统。
【背景技术】
[0002]用电负荷监测识别一直是智能用电领域的关键技术，传统的用电负荷监测设备需要在用户用电设备的电源端安装数据采集模块、微处理器、传感器、通信模块等监测终端，监测终端通过户内无线局域网与主站通信，这种侵入式负荷监测系统对于每个用电设备需要独立安装负荷监测终端，建设成本较高，运行维护困难；此外，负荷监测终端与监测主站采用无线局域网进行数据通信，用户用电信息存在安全隐患，同时可能会对用户生产生活造成影响，不符合双向互动智能用电技术的发展趋势。
[0003]上述缺陷，值得解决。
【发明内容】
[0004]为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种非侵入式用电负荷辨识系统。
[0005]本实用新型技术方案如下所述:
[0006]—种非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，包括用电负荷、负荷辨识终端以及负荷监测主站；所述用电负荷通过RS485、Zigbee、Wifi的通信协议与所述负荷辨识终端进行信息交互，所述负荷辨识终端通过光纤、以太网、无线公网的方式与所述负荷监测主站进行信息交互；所述负荷辨识终端将用电负荷辨识结果上传到所述负荷监测主站，所述负荷监测主站对所述用电负荷的类型及其用电特征进行在线统计分析。
[0007]进一步的，所述负荷辨识终端包括采集用电负荷的电压、电流等实时运行数据，并进行信号去噪处理的采集模块；计算用电负荷的稳态特征与暂态特征的微处理器模块；用于存储典型负荷特征库以及用电负荷辨识信息的存储模块；通过外部电源或者内置电池方式对所述负荷辨识终端供电的电源模块；分别与所述所述用电负荷和所述负荷辨识终端进行信息交互的通信模块；用于终端数据导出、功能设置、人机交互的输入输出模块；所述微处理器模块、所述电源模块以及所述存储模块分别与其他各个模块连接。
[0008]更进一步的，所述通信模块包括上行通信模块和下行通信模块，所述上行通信模块通过光纤、以太网、无线公网的通信方式与所述负荷监测主站进行信息交互，所述下行通信模块通过RS485、Zigbee、Wifi的通信方式与所述用电负荷进行信息交互。
[0009]更进一步的，所述采集模块与所述存储模块通过集成总线连接。
[0010]更进一步的，所述输入输出模块包括USB接口、键盘以及液晶显示。
[0011]进一步的，所述负荷监测主站包括用于采集分布式负荷辨识终端用电负荷辨识信息的采集服务器；用于存储负荷监测数据及统计分析结果的存储服务器；根据负荷监测数据进行用电负荷特征的在线统计分析，提供高级应用服务的应用服务器，所述采集服务器、所述存储服务器以及所述应用服务器之间通过光纤以太网连接。
[0012]进一步的，所述用电负荷包括工商业负荷、智能家居负荷以及新型负荷。
[0013]根据上述结构的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型采用集成电路模块化设计，模块集成度较高，终端体积较小，安装于用户电能表箱，可以同时实现多路用电设备的负荷监测辨识；负荷辨识终端与监测主站采用光纤以太网、无线专网进行数据通信，通过网络分区、身份认证措施能够保证用户用电信息安全，系统建设成本较低，运行维护简单，不会对用户生产生活造成影响；非侵入式负荷辨识系统的分布式部署架构符合双向互动智能用电技术的发展趋势。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述:
[0016]如图1所示，一种非侵入式用电负荷辨识系统，包括用电负荷、负荷辨识终端以及负荷监测主站；用电负荷通过RS485、Zigbee、Wifi的通信协议与负荷辨识终端进行信息交互，负荷辨识终端通过光纤、以太网、无线公网的方式与负荷监测主站进行信息交互；负荷辨识终端将用电负荷辨识结果上传到负荷监测主站，负荷监测主站对用电负荷的类型及其用电特征进行在线统计分析。
[0017]负荷辨识终端由采集模块、存储模块、通信模块、输入输出(I/O)模块、微处理器模块、电源模块。其中，采集模块采集用电负荷的电压、电流等实时运行数据，并进行信号去噪处理；微处理器模块计算用电负荷的稳态特征与暂态特征；存储模块用于存储典型负荷特征库以及用电负荷辨识信息；电源模块通过外部电源或者内置电池方式对负荷辨识终端供电；通信模块分别与用电负荷和负荷辨识终端进行信息交互输入输出模块用于终端数据导出、功能设置、人机交互。
[0018]负荷辨识终端中各个模块之间的连接关系为:采集模块与存储模块通过集成总线连接，将实时采样数据传输给存储模块；微处理器模块与存储模块连接，读取存储模块的时序数据进行数据特征分析，并将用电负荷辨识信息返回给存储模块；电源模块与微处理器模块、采集模块、存储模块、输入输出模块以及通信模块连接，为负荷辨识终端提供工作电源；通信模块与微处理器模块和存储模块连接，与负荷监测主站和用电负荷进行信息交互；输入输出模块与微处理器和存储模块连接，用于终端功能设置、人机交互、数据导入导出等。
[0019]优选的，输入输出模块包括USB接口、键盘以及液晶显示。
[0020]通信模块包括上行通信模块和下行通信模块，上行通信模块通过光纤、以太网、无线公网的通信方式与负荷监测主站进行信息交互，下行通信模块通过RS485、Zigbee、Wifi的通信方式与用电负荷进行信息交互。
[0021]负荷监测主站包括用于采集分布式负荷辨识终端用电负荷辨识信息的采集服务器；用于存储负荷监测数据及统计分析结果的存储服务器；根据负荷监测数据进行用电负荷特征的在线统计分析，提供高级应用服务的应用服务器，采集服务器与存储服务器、应用服务器通过光纤以太网连接，采集服务器采集负荷辨识终端的监测数据，传输给存储服务器，应用服务器读取存储服务器的用户负荷监测数据进行在线统计分析与应用服务，将统计分析结果返回给存储服务器。
[0022]用电负荷类型包括工商业负荷(如电机、电解类)、智能家居负荷(如空调、冰箱、热水器)、新型负荷(电动汽车、蓄冰空调)等。
[0023]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
[0024]上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种非侵入式用电负荷辨识系统，包括用电负荷、负荷监测主站，所述负荷监测主站对所述用电负荷的类型及其用电特征进行在线统计分析，其特征在于，还包括负荷辨识终端， 所述用电负荷通过RS485、Zigbee, Wifi的通信协议与所述负荷辨识终端进行信息交互，所述负荷辨识终端通过光纤、以太网、无线公网的方式与所述负荷监测主站进行信息交互；所述负荷辨识终端将用电负荷辨识结果上传到所述负荷监测主站；所述负荷辨识终端包括采集模块、微处理器模块、存储模块、电源模块、通信模块、输入输出模块；所述微处理器模块、所述电源模块以及所述存储模块分别与其他各个模块连接。2.根据权利要求1所述的非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，所述通信模块包括上行通信模块和下行通信模块，所述上行通信模块通过光纤、以太网、无线公网的通信方式与所述负荷监测主站进行信息交互，所述下行通信模块通过RS485、Zigbee、Wifi的通信方式与所述用电负荷进行信息交互。3.根据权利要求1所述的非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，所述采集模块与所述存储模块通过集成总线连接。4.根据权利要求1所述的非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，所述输入输出模块包括USB接口、键盘以及液晶显示。5.根据权利要求1所述的非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，所述负荷监测主站包括用于采集分布式负荷辨识终端用电负荷辨识信息的采集服务器；用于存储负荷监测数据及统计分析结果的存储服务器；根据负荷监测数据进行用电负荷特征的在线统计分析，提供高级应用服务的应用服务器，所述采集服务器、所述存储服务器以及所述应用服务器之间通过光纤以太网连接。6.根据权利要求1所述的非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，所述用电负荷包括工商业负荷、智能家居负荷以及新型负荷。
【专利摘要】本实用新型公开了一种非侵入式用电负荷辨识系统，其特征在于，包括用电负荷、负荷辨识终端以及负荷监测主站，所述用电负荷通过RS485、Zigbee、Wifi等通信协议与所述负荷辨识终端进行信息交互，所述负荷辨识终端通过光纤、以太网、无线公网等通信方式与所述负荷监测主站进行信息交互。本实用新型模块集成度较高，终端体积较小，系统建设成本较低，运行维护简单，并且不会对用户生产生活造成影响。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN204992779
【申请号】CN201520753347
【发明人】赵云, 林伟斌, 张明明, 李秋硕
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月28日