CN110297125A - 一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表。本发明的智能电能表包括中央处理器、数据采集模块、通信模块、电能计量模块、存储模块、显示模块、安全传输模块和电源模块；所述数据采集模块、电能计量模块、显示模块、电源模块均分别与中央处理器连接，通信模块与安全传输模块互相通讯，安全传输模块、存储模块分别与中央处理器互相通讯。本发明的智能电能表，只需要在电力用户的电力入口处安装非侵入式负荷监测的智能电能表，即可获得每个电器设备的类别和运行情况，有利于能源流、业务流、数据流的能源互联网建设。
Description
技术领域
本发明涉及智能电能表领域，尤其是一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表。
背景技术
泛在电力物联网应用移动互联、人工智能等现代信息技术，实现电力系统各个环节的万物互联、人机交互。
目前电力用户的用电设备使用状态和负荷状态的数据监测，主要依靠的是用户内部安装大量的用电设备传感器，推广和实施需要大量的时间和金钱，难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其在不侵入用电用户内部的情况下，准确识别出电力用户的每个用电设备属于具体的哪一类设备，以收集电力用户每类设备的电能消耗和用电行为等数据信息。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其包括中央处理器、数据采集模块、通信模块、电能计量模块、存储模块、显示模块、安全传输模块和电源模块；所述数据采集模块、电能计量模块、显示模块、电源模块均分别与中央处理器连接，通信模块与安全传输模块互相通讯，安全传输模块、存储模块分别与中央处理器互相通讯；
所述的数据采集模块将原始采样数据信号同步给中央处理器，中央处理器将原始采样数据信号加工处理成对应的电压、电流和功率有效值，同时中央处理器又对原始采样数据信号进行电流谐波特征提取，通过采集电流谐波特征提取的方式，抽离不同用电设备启动、运行、休眠、关机的相关电流波形，频域上分析对应的谐波特征，时域分析相关用电设备的工作特性，准确识别出电力用户的每个用电设备属于具体的哪一类设备，以收集电力用户每类设备的电能消耗和用电行为数据信息；同时将对应的用电行为数据通过通信模块传输回对应的电力公司用电系统。
本发明为一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，只需要在电力用户的电力入口处安装非侵入式监测的智能电能表，即可获得每类用电设备的运行情况和电能消耗情况，有利于能源流、业务流、数据流的能源互联网建设。
本发明能够识别电阻类、电视类、冰箱类、空调类、厨电类等五大类设备，识别时间在1分钟以内，在保留现有电表功能的基础上，为现有电表增加了非侵入式监测功能。
进一步地，所述的数据采集模块包括电压信号采集模块和电流信号采集模块。
进一步地，所述的数据采集模块用于采集电力用户的电压和电流信号。
进一步地，所述的通信模块用于智能电能表和电力公司用电系统的远程数据通讯。
进一步地，所述的安全传输模块用于智能电能表与电力公司用电系统传输数据的加解密。
进一步地，所述的电能计量模块用于电力用户总用电量以及电力用户每类用电设备电能消耗的统计。
进一步地，所述的显示模块用于各种电量、电压和电流的实时显示。
进一步地，所述用电设备的种类包括电阻类、电视类、冰箱类、空调类、厨电类用电设备。
本发明具有的有益效果如下：本发明在不侵入用电用户内部的情况下，准确识别出电力用户的每个用电设备属于具体的哪一类设备，收集电力用户每类设备的电能消耗和用电行为等数据信息，有利于能源流、业务流、数据流的能源互联网建设，优化电能开发和利用效率，减少电能浪费。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本实施例提供一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，如图1所示，其包括：中央处理器、数据采集模块、通信模块、电能计量模块、存储模块、显示模块、安全传输模块和电源模块。所述数据采集模块、电能计量模块、显示模块、电源模块均分别与中央处理器连接，通信模块与安全传输模块互相通讯，安全传输模块、存储模块分别与中央处理器互相通讯。
将智能电能表安装在电力用户的电力入口处，所述的数据采集模块将原始采样数据信号同步给中央处理器，中央处理器将原始采样数据信号加工处理成对应的电压、电流和功率有效值，同时中央处理器又对原始采样数据信号进行电流谐波特征提取，通过采集电流谐波特征提取的方式，抽离不同用电设备启动、运行、休眠、关机的相关电流波形，频域上分析对应的谐波特征，时域分析相关用电设备的工作特性，准确识别出电力用户的每个用电设备属于具体的哪一类设备（如电阻类、电视类、冰箱类、空调类、厨电类用电设备），以收集电力用户每类设备的电能消耗和用电行为等数据信息；同时将对应的用电行为数据通过通信模块传输回对应的电力公司用电系统。
数据采集模块包括电压信号采集模块和电流信号采集模块，用于采集用户的电压和电流信号；通信模块用于智能电能表和电力公司用电系统的远程数据通讯；安全传输模块用于智能电能表与电力公司用电系统传输数据的加解密；电能计量模块用于用户总用电量以及用户每类用电设备电能消耗的统计；显示模块用于各种电量、电压、电流等数据的实时显示。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，包括中央处理器、数据采集模块、通信模块、电能计量模块、存储模块、显示模块、安全传输模块和电源模块；
所述数据采集模块、电能计量模块、显示模块、电源模块均分别与中央处理器连接，通信模块与安全传输模块互相通讯，安全传输模块、存储模块分别与中央处理器互相通讯；
所述的数据采集模块将原始采样数据信号同步给中央处理器，中央处理器将原始采样数据信号加工处理成对应的电压、电流和功率有效值，同时中央处理器又对原始采样数据信号进行电流谐波特征提取，通过采集电流谐波特征提取的方式，抽离不同用电设备启动、运行、休眠、关机的相关电流波形，频域上分析对应的谐波特征，时域分析相关用电设备的工作特性，准确识别出电力用户的每个用电设备属于具体的哪一类设备，以收集电力用户每类设备的电能消耗和用电行为数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的数据采集模块包括电压信号采集模块和电流信号采集模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的数据采集模块用于采集电力用户的电压和电流信号。
4.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的通信模块用于智能电能表和电力公司用电系统的远程数据通讯。
5.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的安全传输模块用于智能电能表与电力公司用电系统传输数据的加解密。
6.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的电能计量模块用于电力用户总用电量以及电力用户每类用电设备电能消耗的统计。
7.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述的显示模块用于各种电量、电压和电流的实时显示。
8.根据权利要求1所述的一种具备非侵入式负荷监测功能的智能电能表，其特征在于，所述用电设备的种类包括电阻类、电视类、冰箱类、空调类、厨电类设备。
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Publications (1)
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