CN113991844B - 一种基于负荷用电态势感知的控制方法及系统 - Google Patents

一种基于负荷用电态势感知的控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种基于负荷用电态势感知的控制方法，包括：获取开启的用电设备所在支路的电参数信息，根据运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，且根据电参数信息与预设的各用电设备基础信息对比，得到所属支路上用电设备的工作状态信息以获取用户行为信息；响应外部通信设备信息接入，根据所述用户行为信息以及用户可能活动区域分析计算所得用户所在位置以使通过电力线载波信号将信息传输到所述用户所在位置的显示交互界面，以展示接入所述通信设备的信息提醒用户。本发明通过采集用电负荷侧不同支路的电压、电流和功率等电参数，分析计算不同空间、位置的用电情况，可通过电力线载波通信技术实现对用户设备本地化监测和管理以及用电行为感知。

Description

一种基于负荷用电态势感知的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电力感知系统领域，特别是一种基于负荷用电态势感知的控制方法及系统。
背景技术
随着物联网技术发展，越来越多的设备实现互联和智能控制,不同设备之间需具有互通的标准化控制协议,需要集中的通信处理器,如路由器\智能网关\服务器等，会存在信息、设备监控的数据安全性问题，现有用电负荷监测控制不精准，需解决本地用电负荷监测与控制安全性和使用数据私有化，提高用电设备互联控制的安全性。
发明内容
针对上述负荷检测控制缺乏安全性问题，本发明提供一种基于负荷用电态势感知的控制方法及系统，以解决现有用电负荷监测控制不精准和用电侧使用数据信息的安全性问题。
为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种基于负荷用电态势感知的控制方法，包括：
获取开启的用电设备所在支路的电参数信息，其中所述电参数信息由配置在该支路的电参数采集模块采集；
根据运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，且根据电参数信息与预设的各用电设备基础信息对比，得到所属支路上用电设备的工作状态信息以获取用户行为信息；
响应外部通信设备信息接入，根据所述用户行为信息以及用户可能活动区域分析计算所得用户所在位置以使通过电力线载波信号将信息传输到所述用户所在位置的显示交互界面，以展示接入所述通信设备的信息提醒用户。
优选地，所述电参数信息至少包括电压信息、电流信息、电磁信息、温度信息的一种或多种。
优选地，所述用电设备位置信息为预先设定，获取多个用户设备的位置信息，以构建包括多个位置坐标在内的用户可能活动区域。
优选地，所述根据电参数信息与预设的各用电设备基础信息对比，得到所属支路上用电设备的工作状态信息包括：
根据电参数信息的电流信息、电压信息以电量计算得到功率信息，所述功率信息通过运行的用电设备所预设的额定功率信息对比，得到该电参数信息所属的支路上用电设备的数量和/或运行的用电设备及其位置信息。
优选地，所述用户所在位置的显示交互界面包括：
所述用户所在位置附近和/或最近距离的显示交互界面，所述显示交互界面展示所述信息至少包括通过显示界面展示、通过语音播放展示的一种或多种。
另一方面，一种基于负荷用电态势感知的控制系统，包括：
本地信息处理模块，用于数据收集和计算分析处理以及载波信息的收发处理；
隔离转换模块，用于与外部通信隔离转换处理以实现本地数据通信信息安全；
外部通信设备，用于与所述控制系统通信的外部通信单元，包括手机、平板、互联网电脑、通讯终端其中一种或多种。
供电母线，用于控制系统的电力供应以及作为通信链路的载体，与各用户设备所在的支路电性连接；
电参数采集模块，用于获取所在支路的电参数信息，至少包括电压互感单元、电流传感单元、电磁感应单元、温度传感单元的一种或多种；
多个用户设备，所述用户设备之间通过可见光和/或无线互联互通以交互控制。
优选地，所述电参数模块所获取的电参数信息，通过电力线载波信号以供电母线作为通信链路载体传输至所述本地信息处理模块。
优选地，所述本地信息处理模块，用于根据电参数信息以及运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，通过计算分析得到用户可能活动区域以及用户行为状态。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过采集用电负荷侧不同支路的电压、电流和功率等电参数，分析计算不同空间、位置的用电情况，可通过电力线载波通信技术实现对用户设备本地化监测和管理以及对用电设备精准控制和用电行为感知。通过本地化的通信方式，对不同空间用电支路的电参数监测，判断用户用电行为，实现对用电设备的控制、通信交互等功能，数据无需上传网关、互联网云平台，实现数据私有化、本地化存储处理，提高安全性。
附图说明
为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为实施案例的流程示意图。
具体实施方式
为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于负荷用电态势感知的控制系统，包括：
本地信息处理模块1，用于数据收集和计算分析处理以及载波信息的收发处理，根据电参数信息以及运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，通过计算分析得到用户可能活动区域以及用户行为状态；
隔离转换模块2，用于与外部通信隔离转换处理以实现本地数据通信信息安全；
外部通信设备3，用于与所述控制系统通信的外部通信单元，包括手机、平板、互联网电脑、通讯终端其中一种或多种。
供电母线4，用于控制系统的电力供应以及作为通信链路的载体，与各用户设备所在的支路电性连接；
电参数采集模块5，用于获取所在支路的电参数信息，至少包括电压互感单元、电流传感单元、电磁感应单元、温度传感单元的一种或多种，所述电参数模块所获取的电参数信息，通过电力线载波信号以供电母线作为通信链路载体传输至所述本地信息处理模块；
多个用户设备6，所述用户设备之间通过可见光和/或无线互联互通以交互控制。
如图2所示，一种基于负荷用电态势感知的控制方法，包括：
获取开启的用电设备所在支路的电参数信息，其中所述电参数信息由配置在该支路的电参数采集模块采集，所述电参数信息至少包括电压信息、电流信息、电磁信息、温度信息的一种或多种。
根据运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，所述用电设备位置信息为预先设定，获取多个用户设备的位置信息，以构建包括多个位置坐标在内的用户可能活动区域。
根据电参数信息与预设的各用电设备基础信息对比，得到所属支路上用电设备的工作状态信息以获取用户行为信息；根据电参数信息的电流信息、电压信息以电量计算得到功率信息，所述功率信息通过运行的用电设备所预设的额定功率信息对比，得到该电参数信息所属的支路上用电设备的数量和/或运行的用电设备及其位置信息。
响应外部通信设备信息接入，根据所述用户行为信息以及用户可能活动区域分析计算所得用户所在位置以使通过电力线载波信号将信息传输到所述用户所在位置的显示交互界面，以展示接入所述通信设备的信息提醒用户。所述用户所在位置的显示交互界面包括所述用户所在位置附近和/或最近距离的显示交互界面，所述显示交互界面展示所述信息至少包括通过显示界面展示、通过语音播放展示的一种或多种。
实施案例：
如图3所示，用户设备开启，如某一房间的照明灯具开启，该照明灯具所在支路的电参数采集模块采集到流经的电流I、电压U，通过电量计算得出功率值P，将该支路电参数信息(电流I、电压U、功率值P)通过电力线载波信号传输到本地信息处理模块，功率值P与该支路照明灯具总功率额定值P额定和数据库对比，判断该支路的照明灯具打开数量和位置，以此分析计算获得大致的用户活动区域，进而得到所述用户可能活动区域。同理，用户打开用户设备，如空调、电视等，得出所运行的用电设备工作状态、位置，更精准地计算分析得到用户行为信息，用户在某一房间内打开空调观看电视。
当外部通信设备请求接入，如通信电话、视频通讯等，通过控制系统以及控制方法获知用户可能活动区域以及用户行为信息，将接入请求信号自动传送到用户所在位置附近的显示交互界面，提醒用户及时接听。如用户手机通过充电插口在充电，来电信息科通过充电插口转换成电力线载波信号，传输到本地信息处理模块，转接到用户所在位置的语音播放模块，提醒用户及时接听。
本实施案例中，所述供电母线作为通信链路载体，所述控制系统及控制方法的通信方式不限于电力载波方式，可实用本地化信号电缆、可见光通信传输等方式。
本实施案例通过检测不同用电负荷支路电参数，感知用户位置和用电行为，通过电力线载波、可见光通信等本地化通信技术，实现对不同设备之间的控制，实现用户侧数据本地化管理，外部通信设备实现隔离转换通信接入，数据无需上传网关、互联网云平台，实现数据私有化、本地化存储处理，提高系统信息数据安全性。
上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于负荷用电态势感知的控制方法，其特征在于包括：
获取开启的用电设备所在支路的电参数信息，其中所述电参数信息由配置在该支路的电参数采集模块采集；
根据运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，且根据电参数信息与预设的各用电设备基础信息对比，得到所属支路上用电设备的工作状态信息以获取用户行为信息，其中包括根据电参数信息的电流信息、电压信息以电量计算得到功率信息，所述功率信息通过运行的用电设备所预设的额定功率信息对比，得到该电参数信息所属的支路上用电设备的数量和/或运行的用电设备及其位置信息；
响应外部通信设备信息接入，根据所述用户行为信息以及用户可能活动区域分析计算所得用户所在位置以使通过电力线载波信号将信息传输到所述用户所在位置的显示交互界面，以展示接入所述通信设备的信息提醒用户。
2.根据权利要求1所述的一种基于负荷用电态势感知的控制方法，其特征在于：所述电参数信息至少包括电压信息、电流信息、电磁信息、温度信息的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种基于负荷用电态势感知的控制方法，其特征在于：所述用电设备位置信息为预先设定，获取多个用户设备的位置信息，以构建包括多个位置坐标在内的用户可能活动区域。
4.根据权利要求1所述的一种基于负荷用电态势感知的控制方法，其特征在于，所述用户所在位置的显示交互界面包括：
所述用户所在位置附近的显示交互界面，所述显示交互界面展示的内容至少包括通过显示界面展示、通过语音播放展示的一种或多种。
5.一种基于负荷用电态势感知的控制系统，其特征在于，应用权利要求1-4任一所述的一种基于负荷用电态势感知的控制方法，包括：
本地信息处理模块，用于数据收集和计算分析处理以及载波信息的收发处理；
隔离转换模块，用于与外部通信隔离转换处理以实现本地数据通信信息安全；
外部通信设备，用于与所述控制系统通信的外部通信单元，包括互联网电脑、通讯终端其中一种或多种；
供电母线，用于控制系统的电力供应以及作为通信链路的载体，与各用户设备所在的支路电性连接；
电参数采集模块，用于获取所在支路的电参数信息，至少包括电压互感单元、电流传感单元、电磁感应单元、温度传感单元的一种或多种；
多个用户设备，所述用户设备之间通过无线互联互通以交互控制。
6.根据权利要求5所述的一种基于负荷用电态势感知的控制系统，其特征在于：所述电参数采集模块所获取的电参数信息，通过电力线载波信号以供电母线作为通信链路载体传输至所述本地信息处理模块。
7.根据权利要求5所述的一种基于负荷用电态势感知的控制系统，其特征在于：所述本地信息处理模块，用于根据电参数信息以及运行的用电设备位置信息以构建用户可能活动区域，通过计算分析得到用户可能活动区域以及用户行为状态。
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