CN111665390B - 非侵入式负荷检测方法、终端设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非侵入式负荷检测方法、终端设备及存储介质，包括步骤：根据有功功率序列中各有功功率得到各采集时间点的功率差值，将功率差值与预设功率范围比较，得到与设备启停状态的暂态区间，进一步计算暂态区间内各采集时间点的功率波动值和暂态区间的开始点、结束点的有功功率的端点差值，当最大波动值大于等于设备启停状态的预设功率波动值，且端点差值大于等于第一预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备启动；当最小波动值小于等于设备启停状态对应的预设功率波动值，且端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，减少错检事件，有效提高检测的准确率。

Description

非侵入式负荷检测方法、终端设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及数据识别技术领域，尤其涉及非侵入式负荷检测方法、终端设备及存储介质。

背景技术

非侵入式负荷监测(NILM)是一种计算技术，用于从单个电表估算单个设备的功率需求，该电表测量多个设备的组合需求，最终目的可能是帮助用户减少能耗；或是帮助运营商管理电网；或是找出有故障的电器；或是调查设备的使用行为。

随着科技的进步，用电设备日益多样化，特别是变频设备的普及，对于非侵入式负荷识别，在混有变频设备情况下，由于变频设备运行有功功率波动比较大，与部分非变频设备的启动和停止的功率波动幅度相近，因此，目前的非侵入式负荷检测存在大量错检的事件。

发明内容

本发明提出的一种非侵入式负荷检测方法、终端设别及可读存储介质，旨在解决非侵入式负荷检测时因变频设备功率与非变频设备的启动、停止功率幅度相近易出现大量错检事件。

为实现上述目的，本发明提供一种非侵入式负荷检测方法，包括步骤：

获取由多个有功功率依采集时间顺序排列得到的有功功率序列，并根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值；

将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间；

根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差；

根据各采集时间点对应的有功功率，计算得到暂态区间内各采集时间点对应的前样本功率平均值和后样本功率平均值；

根据有功功率、暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值以及后样本功率平均值计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值；

根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和所述设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，并计算所述暂态区间的开始点对应的有功功率与所述暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值；

当最大波动值大于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值大于等于第一预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备启动；

当最小波动值小于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

优选地，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤包括：

依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第一预设功率阈值进行比较，直至功率差值大于等于所述第一预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备开启状态的开始点；

依次判断设备开启状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否大于等于所述第一预设功率阈值，直至功率差值小于所述第一预设功率阈值；

将设备开启的开始点之后的第一个小于所述第一预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备开启状态的结束点；

将设备开启状态的开始点到设备开启状态的结束点设置为暂态区间；

当有功功率序列样本足够多的时候，执行依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第一预设功率阈值进行比较的步骤，直至有功功率序列中每一个有功功率对应的各采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值比较完毕。

优选地，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤还包括：

依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第二预设功率阈值进行比较，直至功率差值小于等于所述第二预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备停止状态的开始点；

依次判断设备停止状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否小于等于所述第二预设功率阈值，直至功率差值大于所述第二预设功率阈值；

将设备开启的开始点之后的第一个大于所述第二预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备停止状态的结束点；

将设备停止状态的开始点到设备停止状态的结束点设置为暂态区间；

当有功功率序列样本足够多的时候，执行依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第二预设功率阈值进行比较的步骤，直至有功功率序列中每一个有功功率对应的各采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值比较完毕。

优选地，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤之后，还包括：

统计所述暂态区间内采集时间点的个数，并判断所述个数是否大于等于预设个数；

若是，则执行：所述根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差的步骤。

优选地，所述根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值的步骤包括：

根据一采集时间点之前的N个采集时间点对应的有功功率计算前样本功率平均值，并根据该采集时间之后的N个采集时间点对应的有功功率计算后样本功率平均值；

计算前样本功率平均值与后样本功率平均值的差值Y，并将差值Y作为该采集时间点对应的功率差值，直至计算得到各采集时间点对应的功率差值。

优选地，所述根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差的步骤包括：

将预设样本个数、暂态区间各采集时间点对应的有功功率和各采集时间点对应的平均有功功率代入公式分别计算暂态区间内各有功功率对应的功率方差，所述公式为：

其中，t的取值范围为[x-M,x+M]，M为预设样本个数，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _t为位于第t位的采集时间点对应的有功功率，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的平均有功功率。

优选地，所述根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及各采集时间点对应的有功功率计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值的步骤包括：

将根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及各采集时间点对应的有功功率代入功率波动公式计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值，所述功率波动公式为：

其中，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，F(x)为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率波动值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的后样本功率平均值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的前样本功率平均值，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _x为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的有功功率。

优选地，所述根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和所述设备启停状态确定最大波动值或最小波动值的步骤之后，还包括：

当最大波动值小于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点；

当最小波动值大于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包括通信模块、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的非侵入式负荷检测方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的非侵入式负荷检测方法的步骤。

本发明通过获取有功功率序列并根据序列中各有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值，将功率差值与预设功率范围进行比较，得到与设备启停状态对应的暂态区间，进一步计算暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值、暂态区间的开始点对应的有功功率与暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值，当最大波动值大于等于设备启停状态对应的预设功率波动值，且端点差值大于等于第一预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备启动；当最小波动值小于等于设备启停状态对应的预设功率波动值，且端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，最终可确定设备启停为非变频设备的开启或停止的真实事件，可有效排除变频设备的干扰，减少因变频设备功率与非变频设备的启动、停止功率幅度相近而产生的错检事件，提高检测的准确率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的空调器的硬件结构示意图；

图2为本发明非侵入式负荷检测方法第一实施例的流程示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例中的终端设备的硬件结构示意图。本发明所提供的终端设备包括通信模块10、存储器20及处理器30等部件。其中，所述处理器30分别与所述存储器20和所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行。

通信模块10，可通过网络与外部通讯设备连接。通信模块10可以接收外部通讯设备发出的请求，还可发送广播事件、指令及信息至所述外部通讯设备。所述外部通讯设备可以是服务器、手机、电脑等。

存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作终端设备、至少一个功能所需的应用程序(比如转化率计算程序)等；存储数据区可存储根据监控服务端100的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器30，是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据，从而对终端设备进行整体监控。处理器30可包括一个或多个处理单元；优选地，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作终端设备、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。

尽管图1未示出，但上述终端设备还可以包括电路控制模块，用于与电源连接，保证其他部件的正常工作等。上述终端设备还可以包括显示模块，用于显示终端设备界面等，方便工作人员进行实时操作和控制。该终端设备还包括摄像模块、定位模块、检测模块等。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

基于上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明非侵入式负荷检测方法的第一实施例中，包括步骤：

步骤S10，获取由多个有功功率依采集时间顺序排列得到的有功功率序列，并根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值；

步骤S10中所述根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值的步骤包括：

步骤S11，根据一采集时间点之前的N个采集时间点对应的有功功率计算前样本功率平均值，并根据该采集时间之后的N个采集时间点对应的有功功率计算后样本功率平均值；

步骤S12，计算前样本功率平均值与后样本功率平均值的差值Y，并将差值Y作为该采集时间点对应的功率差值，直至计算得到各采集时间点对应的功率差值。

本实施例中实时检测总电表进线口的电压和电流，并通过电压和电流计算出有功功率的实时序列，对有功功率的实时序列进行中值滤波处理，得到滤波后的功率集合为有功功率序列，实际上有功功率序列是多个有功功率按照采集时间顺序排列的序列，根据有功功率序列中各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值。具体地，步骤S12包括：

步骤S121，根据有功功率序列中一采集时间点之前的N个采集时间点对应的有功功率计算前样本功率平均值，并根据该采集时间之后的N个采集时间点对应的有功功率计算后样本功率平均值；

步骤S122，计算前样本功率平均值与后样本功率平均值的差值Y，并将差值Y作为该采集时间点对应的功率差值，直至计算得到各采集时间点对应的功率差值。

当窗口大小为W，W默认值为9，N＝9-1/2＝4，将一采集时间点之前的4个采集时间点对应有功功率相加并除以4得到该采集时间点之前的4个采集时间点对应的有功功率的前样本功率平均值，将一采集时间点之后的4个采集时间点对应的有功功率相加并除以4得到该采集时间点之后的4个采集时间点对应的有功功率的后样本功率平均值，用后样本功率平均值减去前样本功率平均值得到差值Y，差值Y为该采集时间点对应的功率差值，并用该方法计算有功功率序列中各采集时间点对应的功率差值。

步骤S20，将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间；

具体地，步骤S20包括：

步骤S21，依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第一预设功率阈值进行比较，直至功率差值大于等于所述第一预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备开启状态的开始点；

步骤S22，依次判断设备开启状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否大于等于所述第一预设功率阈值，直至功率差值小于所述第一预设功率阈值；

步骤S23，将设备开启的开始点之后的第一个小于所述第一预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备开启状态的结束点；

步骤S24，将设备开启状态的开始点到设备开启状态的结束点设置为暂态区间。

当有功功率序列样本足够多的时候，步骤S24之后，还可以包括：从设备开启状态的结束点对应的采集时间点开始，执行：依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第一预设功率阈值进行比较的步骤，直至有功功率序列中每一个有功功率对应的各采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值比较完毕。

本实施例中依采集时间顺序将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值进行比较，根据比较结果得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间，其中设备启停状态包括设备启动状态、设备停止状态，进一步地，预设功率范围阈值对应有第一预设功率阈值及第二预设功率阈值，第一预设功率阈值大于第二预设功率阈值且第一预设功率阈值与第二预设功率阈值互为相反数，其中第一预设功率阈值可设置为80w，第二预设功率阈值为-80w，当某采集时间点对应功率差值大于等于第一预设功率阈值即大于等于80w时，说明在该采集时间点功率发生了明显的波动，而且功率是呈一个上升趋势的，因此该采集时间点对应的是设备的启动，故将该功率差值对应的采集间点作为设备开启状态的开始点，并依此判断该开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否大于等于第一预设功率阈值，直到采集时间点对应的功率差值小于第一预设功率阈值，实际上就是开始点之后的第一个采集时间点对应的功率差值大于等于第一预设功率阈值，继续判断第二个采集时间点对应的功率差值是否大于等于第一预设功率阈值，直至确定某个采集时间点的功率差值小于第一预设功率阈值，功率已经不呈现上升趋势，说明此时设备已启动完毕，将设备开启的开始点之后的第一个小于第一预设功率阈值的功率差值对应的采集时间点作为设备开启的结束点，将设备开启的开始点直至设备开启的结束点设置为设备开启对应的暂态区间，设备开启的开始点和设备开启的结束点分别为设备开启对应的暂态区间的两个端点，通过设备开启对应的暂态区间的可进一步确定设备开启是否为非变频设备开启的真实事件。

进一步地，步骤S20还包括：

步骤S201，依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第二预设功率阈值进行比较，直至功率差值小于等于所述第二预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备停止状态的开始点；

步骤S202，依次判断设备停止状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否小于等于所述第二预设功率阈值，直至功率差值大于所述第二预设功率阈值；

步骤S203，将设备开启的开始点之后的第一个大于所述第二预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备停止状态的结束点；

步骤S204，将设备停止状态的开始点到设备停止状态的结束点设置为暂态区间；

当有功功率序列样本足够多的时候，步骤S204之后，还可以包括：从设备停止状态的结束点对应的采集时间点开始，执行：依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第二预设功率阈值进行比较的步骤，直至有功功率序列中每一个有功功率对应的各采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值比较完毕。

本实施例中当某采集时间点对应功率差值小于等于第二预设功率阈值即小于等于-80w时，说明在该采集时间点功率发生了明显的波动，而且功率是呈一个下降趋势的，因此该采集时间点对应的是设备的停止，故将该功率差值对应的采集间点作为设备停止状态的开始点，并依此判断该开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否小于等于第二预设功率阈值，直到采集时间点对应的功率差值大于第二预设功率阈值，实际上就是开始点之后的第一个采集时间点对应的功率差值小于等于第二预设功率阈值，继续判断第二个采集时间点对应的功率差值是否小于等于第二预设功率阈值，直至确定某个采集时间点的功率差值大于第二预设功率阈值，功率已经不呈现下降趋势，说明此时设备已停止，将设备停止的开始点之后的第一个大于第二预设功率阈值的功率差值对应的采集时间点作为设备停止的结束点，将设备停止的开始点直至设备停止的结束点设置为设备停止对应的暂态区间，设备停止的开始点和设备停止的结束点分别为设备停止对应的暂态区间的两个端点，通过设备停止对应的暂态区间的可进一步确定设备停止是否为非变频设备停止的真实事件。

进一步地，步骤S20之后还包：

步骤S200，统计所述暂态区间内采集时间点的个数，并判断所述个数是否大于等于预设个数；若是，则执行步骤S30。

本实施例中在确定暂态区间之后还需要确定暂态区间长度，具体地，统计暂态区间长度即暂态区间内采集时间点的个数，并判断暂态区间内采集时间点的个数是否大于等于预设个数，其中预设个数可设置为5，当暂态区间内采集时间点的个数大于等于预设个数即大于等于5时，根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差；当暂态区间内采集时间点的个数小于预设个数即小于5时，说明暂态区间并非是设备启停对应的暂态区间，暂态区间内采集时间点并非为非变频设备启停的事件点而是变频设备的干扰，通过暂态区间长度可排除变频设备的干扰。

步骤S30，根据暂态区间内各采集时间点对应的有功功率以及各采集时间点对应的平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差；

步骤S30包括：

步骤S31，将预设样本个数、暂态区间各采集时间点对应的有功功率和各采集时间点对应的平均有功功率代入公式分别计算暂态区间内各有功功率对应的功率方差，所述公式为：

其中，t的取值范围为[x-M,x+M]，M为预设样本个数，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _t为位于第t位的采集时间点对应的有功功率，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的平均有功功率。

进一步地，

也可由公式计算得到，计算公式如下：

其中，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的平均有功功率，P^* _x为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的有功功率。

步骤S40，根据各采集时间点对应的有功功率，计算得到暂态区间内各采集时间点对应的前样本功率平均值和后样本功率平均值；

步骤S40包括：

步骤S41，将根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及各采集时间点对应的有功功率代入功率波动公式计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值，所述功率波动公式为：

其中，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，F(x)为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率波动值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的后样本功率平均值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的前样本功率平均值，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _x为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的有功功率。

步骤S50，根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及有功功率计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值；

本实施例中为了得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值，首选需要根据各采集时间点对应的有功功率计算得到暂态区间内各采集时间点对应的前样本平均值和后样本功率平均值，以暂态区间的开始点为例进行说明，样本窗口大小设置为W，W默认值为9，开始点对应的前样本个数、后样本个数为(W-1)/2＝4，其中，公式中数字1代表的含义是除去当前采集时间点，获取暂态区间的开始点的前面连续4个样本即4个采集时间点对应的有功功率，将前面连续4个采集时间点的有功功率进行相加并除以样本个数即可得到前样本功率平均值，后样本功率平均值计算方式与前样本功率平均值计算方式一致。计算暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值需要根据四个参数即根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及有功功率。

步骤S60，根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和所述设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，并计算所述暂态区间的开始点对应的有功功率与所述暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值；

步骤S70，当最大波动值大于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值大于等于第一预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备启动；

本实施例中根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，具体地，当设备启停状态为设备启动状态时，需要根据暂态区间内采集时间点对应的功率波动值确定最大功率波动值，将最大波动值与设备启停状态对应的预设功率波动值进行比较，因此时为设备启动状态故预设功率波动值为第一功率波动值，第一功率波动值可设置为140w，当最大波动值大于等于第一功率波动值即大于等于140w时，计算暂态区间的开始点对应的有功功率与暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值，并将端点差值与第一预设阈值比较，其中，第一预设阈值可设置为200w，若端点差值小于第一预设阈值即小于200w时，确定设备启动状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点；若端点差值大于等于第一预设阈值即大于等于200时，确定设备启停状态为非变频设备启动。

步骤S80，当最小波动值小于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

本实施例中根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，具体地，当设备启停状态为设备停止状态时，需要根据暂态区间内采集时间点对应的功率波动值确定最小功率波动值，将最小波动值与设备启停状态对应的预设功率波动值进行比较，因此时为设备停止状态故预设功率波动值为第二功率波动值，第二功率波动值可设置为-60w，当最大波动值小于等于第二功率波动值即小于等于-60w时，计算暂态区间的开始点对应的有功功率与暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值，并将端点差值与第二预设阈值比较，其中，第二预设阈值可设置为-100w，若端点差值大于第一预设阈值即大于-100w时，确定设备启动状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点；若端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，通过多步判断最终可确定设备启停为非变频设备的开启或停止的真实事件，可有效排除变频设备的干扰，避免出现因变频设备功率与非变频设备的启动、停止功率幅度相近而产生的错检，提高检测的准确性。

进一步地，基于第一实施例提出第二实施例，步骤S60之后，还包括：

步骤S61，当最大波动值小于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点；

本实施例中根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，具体地，当设备启停状态为设备启动状态时，需要根据暂态区间内采集时间点对应的功率波动值确定最大功率波动值，将最大波动值与设备启停状态对应的预设功率波动值进行比较，因此时为设备启动状态故预设功率波动值为第一功率波动值，第一功率波动值可设置为140w，当最大波动值小于第一功率波动值即小于140w时，确定设备启动状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点。

步骤S62，当最小波动值大于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点。

本实施例中根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，具体地，当设备启停状态为设备停止状态时，需要根据暂态区间内采集时间点对应的功率波动值确定最小功率波动值，将最小波动值与设备启停状态对应的预设功率波动值进行比较，因此时为设备停止状态故预设功率波动值为第二功率波动值，第二功率波动值可设置为-60w，当最小波动值大于第一功率波动值即大于-60w时，确定设备停止状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点，可有效排除变频设备的干扰，避免出现因变频设备功率与非变频设备的启动、停止功率幅度相近而产生的错检，提高检测的准确性。

本发明终端设备的具体实施例与上述非侵入式负荷检测方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

本发明还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述非侵入式负荷检测方法的步骤。

本发明存储介质的具体实施例与上述非侵入式负荷检测方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，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 (9)

1.一种非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

获取由多个有功功率依采集时间顺序排列得到的有功功率序列，并根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值；

将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间；

根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差；

根据各采集时间点对应的有功功率，计算得到暂态区间内各采集时间点对应的前样本功率平均值和后样本功率平均值；

根据有功功率、暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值以及后样本功率平均值计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值；

根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和所述设备启停状态确定最大波动值或最小波动值，并计算所述暂态区间的开始点对应的有功功率与所述暂态区间的结束点对应的有功功率的端点差值；

当最大波动值大于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值大于等于第一预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备启动；

当最小波动值小于等于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，且所述端点差值小于等于第二预设阈值时，确定设备启停状态为非变频设备停止，其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；

所述根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及各采集时间点对应的有功功率计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值的步骤包括：

将根据暂态区间内各采集时间点对应的功率方差、前样本功率平均值、后样本功率平均值以及各采集时间点对应的有功功率代入功率波动公式计算得到暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值，所述功率波动公式为：

其中，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，F(x)为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率波动值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的后样本功率平均值，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的前样本功率平均值，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _x为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的有功功率。

2.如权利要求1所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤包括：

依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第一预设功率阈值进行比较，直至功率差值大于等于所述第一预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备开启状态的开始点；

依次判断设备开启状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否大于等于所述第一预设功率阈值，直至功率差值小于所述第一预设功率阈值；

将设备开启的开始点之后的第一个小于所述第一预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备开启状态的结束点；

将设备开启状态的开始点到设备开启状态的结束点设置为暂态区间。

3.如权利要求1所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到与设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤还包括：

依采集时间顺序依次将采集时间点对应的功率差值与预设功率范围阈值的第二预设功率阈值进行比较，直至功率差值小于等于所述第二预设功率阈值，将该功率差值对应的采集时间点作为设备停止状态的开始点；

依次判断设备停止状态的开始点之后各采集时间点对应的功率差值是否小于等于所述第二预设功率阈值，直至功率差值大于所述第二预设功率阈值；

将设备开启的开始点之后的第一个大于所述第二预设功率阈值的功率差值所对应的采集时间点作为设备停止状态的结束点；

将设备停止状态的开始点到设备停止状态的结束点设置为暂态区间。

4.如权利要求2或3所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述将功率差值与预设功率范围阈值比较，得到设备启停状态对应的采集时间暂态区间的步骤之后，还包括：

统计所述暂态区间内采集时间点的个数，并判断所述个数是否大于等于预设个数；

若是，则执行：所述根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差的步骤。

5.如权利要求1所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述根据各采集时间对应的有功功率计算得到各采集时间点对应的功率差值的步骤包括：

根据一采集时间点之前的N个采集时间点对应的有功功率计算前样本功率平均值，并根据该采集时间之后的N个采集时间点对应的有功功率计算后样本功率平均值；

计算前样本功率平均值与后样本功率平均值的差值Y，并将差值Y作为该采集时间点对应的功率差值，直至计算得到各采集时间点对应的功率差值。

6.如权利要求1所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述根据各采集时间点对应的有功功率和平均有功功率计算暂态区间内各采集时间点对应的功率方差的步骤包括：

将预设样本个数、暂态区间各采集时间点对应的有功功率和各采集时间点对应的平均有功功率代入公式分别计算暂态区间内各有功功率对应的功率方差，所述公式为：

其中，t的取值范围为[x-M,x+M]，M为预设样本个数，x为采集时间点在暂态区间内的排位数，P^* _var为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的功率方差，P^* _t为位于第t位的采集时间点对应的有功功率，

为暂态区间内位于第x位的采集时间点对应的平均有功功率。

7.如权利要求1所述的非侵入式负荷检测方法，其特征在于，所述根据暂态区间内各采集时间点对应的功率波动值和所述设备启停状态确定最大波动值或最小波动值的步骤之后，还包括：

当最大波动值小于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点；

当最小波动值大于所述设备启停状态对应的预设功率波动值，确定设备启停状态对应的采集时间点为变频设备的干扰点。

8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：通信模块、存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的非侵入式负荷检测方法。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的非侵入式负荷检测方法的步骤。

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