JP2011017674A - System and program for estimation of electrical apparatus operation state - Google Patents

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尚五 中村
Hiroto Saito
博人 斎藤
Kazunori Kimura
一訓 木村
Yoshio Okita
芳雄 沖田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Tokyo Denki University
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for estimation of an electrical apparatus operation state, capable of efficient estimation not requiring learning.SOLUTION: The electrical apparatus operation state estimation system is provided for estimating operation states of a plurality of electrical apparatus connected to the same feeder. The system includes a characteristic quantity extraction means for extracting information of the waveform of a current flowing through the feeder, and an individual apparatus information storage means for storing information of the current waveform when only an electrical apparatus is operated relative to each electrical apparatus. The system also includes an electrical apparatus operation state estimation means for acquiring estimation results of the operation states of the plurality of electrical apparatus by executing genetic algorithm wherein a combination of the operation states of the plurality of electrical apparatus is assumes as an individual gene arrangement, and one or a plurality of information of the current waveform are acquired from the individual apparatus information storage means based on the individual gene arrangement, and evaluation is performed by forming information to be compared with extracted information of the waveform of the current flowing through the feeder.

Description

本発明は電気機器稼動状況推定システム及びプログラムに関し、例えば、複数の電気機器や電子機器(以下、電気機器や電子機器を合わせて電気機器と呼ぶ)に共通の給電線に取り付けられたセンサの情報から、複数の電気機器の稼動状況を推定する場合に適用し得るものである。    The present invention relates to an electrical equipment operating status estimation system and program, and for example, information on sensors attached to a common power supply line for a plurality of electrical equipment and electronic equipment (hereinafter, the electrical equipment and electronic equipment are collectively referred to as electrical equipment). Therefore, the present invention can be applied when estimating the operating status of a plurality of electrical devices.

昨今のようなエコロジーが叫ばれる時代においては、家庭や事業所等で、各電気機器がどのように稼働されているかを把握しておくとは重要である。しかしながら、各電気機器毎に、稼働状況を検出するためのセンサ等を設けることは、費用負担が多大となり、実際的ではない。   In an era when ecology is screaming like nowadays, it is important to understand how each electrical device is operated in a home or office. However, it is not practical to provide a sensor or the like for detecting the operation status for each electric device because the cost burden is great.

そのため、従来、電力需要家で使われている複数の電気機器の稼動状況を推定する方法として、1個のセンサによって、複数の電気機器の稼動状況を推定する特許文献1に記載のシステムが既に提案されている。このシステムにおいては、電源幹線部に電源電流、電源電圧等を測定する測定センサを設置し、各電気機器の稼動状況に応じた高調波成分等の特徴量を用いて各電気機器の稼動状態を推定する。より具体的に言えば、このシステムでは、測定センサから得られる電源電圧及び電源電流の高調波とその位相差を基に、ニューラルネットワークを用いたパターン認識によって各電気機器の稼動状況を推定している。   For this reason, the system described in Patent Document 1 that estimates the operating status of a plurality of electrical devices using a single sensor has already been used as a method for estimating the operating status of a plurality of electrical devices that have been used by power consumers. Proposed. In this system, a measurement sensor that measures power supply current, power supply voltage, etc. is installed in the power supply trunk, and the operating status of each electrical device is determined using feature quantities such as harmonic components according to the operating status of each electrical device. presume. More specifically, in this system, the operating status of each electrical device is estimated by pattern recognition using a neural network based on the harmonics and phase differences of the power supply voltage and power supply current obtained from the measurement sensor. Yes.

特開2000−292465号公報JP 2000-292465 A

しかしながら、特許文献1に記載のシステムでは、各電気機器が単独で稼動する場合の種々の動作状態の組み合わせについて、予め測定した高調波電流とそれらの電圧に対する位相に関するデータと、そのときの解答である電気機器の動作状態を、教師データとして、ニューラルネットワークを事前に学習させる必要がある。さらに、新しい電気機器が増設される毎に、このニューラルネットワークを再学習させる必要ある。このため、ニューラルネットワークの構築に掛かる処理時間が膨大であるという課題がある。   However, in the system described in Patent Document 1, with respect to combinations of various operating states when each electric device operates independently, the data on the harmonic current measured in advance and the phase with respect to those voltages and the answer at that time It is necessary to learn the neural network in advance using the operating state of a certain electrical device as teacher data. Furthermore, it is necessary to relearn this neural network every time a new electric device is added. For this reason, there is a problem that the processing time required for constructing the neural network is enormous.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、学習の必要がないか若しくはごく少ない、効率的な推定が可能な電気機器稼動状況推定システム及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and an object of the present invention is to provide an electrical apparatus operating state estimation system and program that can be efficiently estimated with little or no learning. It is to provide.

第1の本発明は、同一の給電線に接続された複数の電気機器の稼働状況を推定する電気機器稼動状況推定システムにおいて、(1)上記給電線に流れる電流波形の情報を抽出する特徴量抽出手段と、(2)上記各電気機器について、その電気機器だけが稼働しているときの電流波形の情報を格納している個別機器情報記憶手段と、(3)複数の電気機器の稼働状況の組み合わせを個体の遺伝子配列とし、個体の遺伝子配列に基づいて、上記個別機器情報記憶手段から1又は複数の電流波形の情報を得て、上記特徴量抽出手段が抽出した上記給電線に流れる電流波形の情報と比較する情報を形成して評価する遺伝的アルゴリズムを実行し、複数の電気機器の稼動状況の推定結果を得る電気機器稼動状況推定手段とを備えたことを特徴とする。   A first aspect of the present invention is an electrical equipment operation state estimation system for estimating an operation state of a plurality of electrical devices connected to the same power supply line. (1) A feature amount for extracting information on a current waveform flowing through the power supply line. Extraction means; (2) individual device information storage means for storing current waveform information when only the electrical device is operating for each of the electrical devices; and (3) operating status of a plurality of electrical devices. The current flowing through the feeder line extracted by the feature amount extraction unit by obtaining information on one or more current waveforms from the individual device information storage unit based on the individual gene sequence It is characterized by comprising an electrical equipment operation state estimation means for executing a genetic algorithm for forming and evaluating information to be compared with waveform information and obtaining an estimation result of operation states of a plurality of electrical equipments.

第2の本発明は、同一の給電線に接続された複数の電気機器の稼働状況を推定する電気機器稼動状況推定プログラムであって、コンピュータを、(1)上記給電線に流れる電流波形の情報を抽出する特徴量抽出手段と、(2)上記各電気機器について、その電気機器だけが稼働しているときの電流波形の情報を格納している個別機器情報記憶手段と、(3)複数の電気機器の稼働状況の組み合わせを個体の遺伝子配列とし、個体の遺伝子配列に基づいて、上記個別機器情報記憶手段から1又は複数の電流波形の情報を得て、上記特徴量抽出手段が抽出した上記給電線に流れる電流波形の情報と比較する情報を形成して評価する遺伝的アルゴリズムを実行し、複数の電気機器の稼動状況の推定結果を得る電気機器稼動状況推定手段として機能させることを特徴とする。   The second aspect of the present invention is an electrical equipment operating status estimation program for estimating operating statuses of a plurality of electrical equipment connected to the same power supply line, and (1) information on a current waveform flowing in the power supply line. (2) individual device information storage means for storing current waveform information when only the electric device is operating for each of the electric devices, and (3) a plurality of pieces The combination of the operating statuses of the electrical equipment is an individual gene sequence, and based on the individual gene sequence, information on one or more current waveforms is obtained from the individual equipment information storage means, and the feature amount extraction means extracts the above It functions as an electrical equipment operation status estimation means that executes a genetic algorithm that forms and evaluates information to be compared with information on the current waveform flowing through the feeder, and obtains the estimation results of the operating status of multiple electrical equipment. And wherein the Rukoto.

本発明によれば、学習の必要がないか若しくはごく少ない、効率的な推定が可能な電気機器稼動状況推定システム及びプログラムを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrical equipment operation state estimation system and program that can be efficiently estimated with little or no learning.

第1の実施形態に係る電気機器稼動状況推定システムの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the electric equipment operating condition estimation system which concerns on 1st Embodiment. 電子レンジの動作モード毎の電流波形を示す電流波形図である。It is a current waveform diagram which shows the current waveform for every operation mode of a microwave oven. 電気機器毎の個別電流波形と、給電線を流れる総電流波形とを示す電流波形図である。It is a current waveform diagram which shows the individual current waveform for every electric equipment, and the total current waveform which flows through a feeder. 第1の実施形態における遺伝子配列の説明図である。It is explanatory drawing of the gene arrangement | sequence in 1st Embodiment. 第1の実施形態における電気機器稼動状況推定部が利用している遺伝的アルゴリズムの処理の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the process of the genetic algorithm which the electric equipment operating condition estimation part in 1st Embodiment is utilizing. 第1の実施形態における個体の初期集団の生成処理の説明図である。It is explanatory drawing of the production | generation process of the initial group of the individual | organism | solid in 1st Embodiment. 第1の実施形態における選択処理(トーナメント選択処理)の説明図である。It is explanatory drawing of the selection process (tournament selection process) in 1st Embodiment. 第1の実施形態における1点交叉処理の説明図である。It is explanatory drawing of the 1 point crossover process in 1st Embodiment. 類似している蛍光灯及びテレビの電流波形を示す電流波形図である。It is a current waveform diagram which shows the current waveform of the fluorescent lamp and television which are similar. 第1の実施形態における突然変異処理の説明図である。It is explanatory drawing of the mutation process in 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る電気機器稼動状況推定システムの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the electric equipment operating condition estimation system which concerns on 2nd Embodiment. テレビについての電流波形の周波数特性を示している。The frequency characteristic of the current waveform about a television is shown.

(A)第1の実施形態
以下、本発明による電気機器稼動状況推定システム及びプログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、第1の実施形態の電気機器稼動状況推定システムが家庭に設けられているとして説明するが、電気機器稼動状況推定システムの設置対象は家庭に限定されないことは勿論である。
(A) 1st Embodiment Hereinafter, 1st Embodiment of the electric equipment operating condition estimation system and program by this invention is described, referring drawings. In the following description, it is assumed that the electrical equipment operation status estimation system according to the first embodiment is provided in a home, but it is needless to say that the installation target of the electrical equipment operation status estimation system is not limited to a home. .

(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る電気機器稼動状況推定システムの機能的構成を示すブロック図である。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an electrical equipment operating status estimation system according to the first embodiment.

図1において、第1の実施形態の電気機器稼動状況推定システム1は、複数台(図1ではN台)の電気機器2−1、…、電気機器2−Nの稼働電流が重畳して流れる給電線3の位置に介挿されている。   In FIG. 1, the electric equipment operating state estimation system 1 according to the first embodiment flows with a plurality of (N in FIG. 1) electric appliances 2-1,. It is inserted at the position of the feeder 3.

電気機器稼動状況推定システム1が介挿されている給電線3の位置は、例えば、家屋全体に対する給電線の位置であっても良く、また、1階、2階等、家屋を複数の区画で構成されていると見た場合におけるいずれかの区画用の給電線の位置であっても良い。また、例えば、ブレーカシステム等の給電スイッチ4の近傍に電気機器稼動状況推定システム1を設置するようにしても良く、また、ブレーカシステムと融合させて電気機器稼動状況推定システム1を構成したものであっても良い。   The position of the power supply line 3 in which the electrical equipment operation state estimation system 1 is inserted may be, for example, the position of the power supply line with respect to the entire house, and the house is divided into a plurality of sections such as the first floor and the second floor. It may be the position of the power supply line for any of the sections when viewed as being configured. In addition, for example, the electrical equipment operation status estimation system 1 may be installed in the vicinity of the power supply switch 4 such as a breaker system, or the electrical equipment operation status estimation system 1 is configured by being integrated with the breaker system. There may be.

電気機器2−n(nは1〜N)は、当該機器のプラグをコンセントへ差し込むことによって給電線3から給電が可能となるものだけでなく、家屋に当初から据え付けられたものであっても良い。例えば、掃除機、電子レンジ、ヘアードライヤー、アイロン、トースター、テレビ(テレビジョン受像機)、冷蔵庫、蛍光灯、エアコン等を挙げることができる。但し、電気機器2−nの種類は、後述する電気機器特徴量データベース(電気機器特徴量DB)14に、基準波形パターンが登録されているものであることを要する。なお、この第1の実施形態の場合、例えば、テレビが2台ある場合には、それぞれのテレビが異なる電気機器となる。   The electrical equipment 2-n (n is 1 to N) is not only one that can be fed from the feeder 3 by plugging the equipment into an outlet, but also one that is installed in the house from the beginning good. Examples thereof include a vacuum cleaner, a microwave oven, a hair dryer, an iron, a toaster, a television (television receiver), a refrigerator, a fluorescent lamp, and an air conditioner. However, the type of the electrical equipment 2-n needs to have a reference waveform pattern registered in an electrical equipment feature quantity database (electric equipment feature quantity DB) 14 described later. In the case of the first embodiment, for example, when there are two televisions, each television is a different electric device.

電気機器稼動状況推定システム1は、機能的には、測定センサ11、特徴量抽出部12、電気機器稼動状況推定部13、電気機器特徴量DB14及び推定結果出力部15を有する。ここで、特徴量抽出部12は、アナログ/ディジタル変換部(AD変換部)21及び波形情報抽出部22を有する。   Functionally, the electrical equipment operation status estimation system 1 functionally includes a measurement sensor 11, a feature quantity extraction unit 12, an electrical equipment operation status estimation section 13, an electrical equipment feature quantity DB 14, and an estimation result output section 15. Here, the feature quantity extraction unit 12 includes an analog / digital conversion unit (AD conversion unit) 21 and a waveform information extraction unit 22.

波形情報抽出部22、電気機器稼動状況推定部13、電気機器特徴量DB14及び推定結果出力部15の全て又は一部は、プログラムとそれを実行するコンピュータとによって実現されたものであっても良い。   All or part of the waveform information extraction unit 22, the electrical equipment operating state estimation unit 13, the electrical equipment feature value DB 14, and the estimation result output unit 15 may be realized by a program and a computer that executes the program. .

測定センサ11は、電気機器2−1、…、電気機器2−Nの稼働電流が重畳して流れる給電線3の位置の電流及び電圧を測定して、電流波形信号及び電圧波形信号をそれぞれ特徴量抽出部12へ出力するものである。   The measurement sensor 11 measures the current and voltage at the position of the feeder 3 where the operating current of the electrical devices 2-1,... This is output to the quantity extraction unit 12.

特徴量抽出部12は、その時点で稼働状態にある電気機器の組み合わせに応じた特徴量(後述する稼働時電流波形の重畳波形)を抽出するものである。   The feature amount extraction unit 12 extracts a feature amount (superposed waveform of an operating current waveform described later) corresponding to a combination of electric devices that are in an operating state at that time.

特徴量抽出部12におけるAD変換部21は、測定センサ11からのアナログ信号でなる電流波形信号及び電圧波形信号をそれぞれ、ディジタル信号に変換するものである。ここで、サンプリングレートは任意であるが、電気機器毎の個別の稼働電流の中で、最も高い意味が有る高周波数成分を有する稼働電流を考慮して選定すれば良い。   The AD converter 21 in the feature quantity extractor 12 converts the current waveform signal and the voltage waveform signal, which are analog signals from the measurement sensor 11, into digital signals. Here, the sampling rate is arbitrary, but it may be selected in consideration of an operating current having a high frequency component having the highest meaning among individual operating currents for each electric device.

波形情報抽出部22は、電圧波形信号(ディジタル信号)の0クロス点に同期した電流波形信号(ディジタル信号)の時点から、電圧波形信号(ディジタル信号)の次の0クロス点に同期した電流波形信号(ディジタル信号)の時点までの電流波形パターンを、その時点で稼働状態にある電気機器の組み合わせに応じた特徴量として抽出するものである。   The waveform information extraction unit 22 starts the current waveform synchronized with the next 0 cross point of the voltage waveform signal (digital signal) from the time of the current waveform signal (digital signal) synchronized with the 0 cross point of the voltage waveform signal (digital signal). The current waveform pattern up to the time of the signal (digital signal) is extracted as a feature amount corresponding to the combination of electric devices that are in operation at that time.

電気機器2−1〜2−Nの中には容量性負荷もあれば誘導性負荷もあり、そのため、稼働状態にある電気機器の組み合わせで定まる稼働電流の重量電流(重畳稼働電流)の位相は、供給電圧の位相に対して一定ではなく、稼働状態にある電気機器の組み合わせに対して変化する。また、全ての電気機器2−1〜2−Nのそれぞれについての稼働電流波形は、電源電圧周波数の波形が含有しているという性質を有する。そのため、重畳稼働電流そのものの変化から波形を切り出すよりも、50Hz又は60Hzの安定した正弦波波形の電圧波形に基づいて、重畳稼働電流からの切り出し期間を定めて切り出すこととし、切出し精度の向上を図っている。   Some of the electrical devices 2-1 to 2-N include capacitive loads and inductive loads. Therefore, the phase of the weight current (superimposed operating current) of the operating current determined by the combination of the operating electrical devices is , Not constant with respect to the phase of the supply voltage, but changes with respect to the combination of electrical devices in operation. Moreover, the operating current waveform for each of all the electrical devices 2-1 to 2-N has the property that the waveform of the power supply voltage frequency is contained. Therefore, rather than cutting out the waveform from the change in the superimposed operating current itself, the cutout period from the superimposed operating current is determined and cut out based on the voltage waveform of the stable sine wave waveform of 50 Hz or 60 Hz, and the cutting accuracy is improved. I am trying.

ここで、波形情報抽出部22は、期間(電圧波形の相前後する0クロス間の期間)が異なる複数の電流波形パターンを得、これらの複数の電流波形パターンの時間軸を揃えて合成したり平均を求めたりして雑音を低減し、雑音低減後の電流波形パターンを、その時点で稼働状態にある電気機器の組み合わせに応じた特徴量として抽出するようにしても良い。   Here, the waveform information extraction unit 22 obtains a plurality of current waveform patterns having different periods (periods between 0 crosses before and after the voltage waveform), and synthesizes them by aligning the time axes of the plurality of current waveform patterns. The noise may be reduced by obtaining an average, and the current waveform pattern after the noise reduction may be extracted as a feature amount corresponding to the combination of electric devices that are in operation at that time.

また、波形情報抽出部22は、合成又は平均に供する複数の電流波形パターンが、所定の類似度(例えば差分二乗和が閾値以内)を有することを確認して、合成又は平均に供するようにしても良く、また、合成処理や平均処理を実行しない場合であっても、特徴量とする抽出する電流波形パターンと、その直前期間や直後期間の電流波形パターンとが、所定の類似度を有することを確認して抽出を有効とするようにしても良い。多くの電気機器は、オンからオフへの変化時やオフからオンへの変化時においては、過渡現象により通常時とは異なる波形の電流が流れる。このような過度期間の影響を排除するように、波形情報抽出部22が特徴量(電流波形パターン)を得ることが好ましい。   In addition, the waveform information extraction unit 22 confirms that a plurality of current waveform patterns to be used for synthesis or averaging have a predetermined similarity (for example, the sum of squared differences is within a threshold value), and is used for synthesis or averaging. In addition, even when the synthesis process and the averaging process are not executed, the current waveform pattern to be extracted as the feature amount and the current waveform pattern in the immediately preceding period and the immediately following period have a predetermined similarity. And the extraction may be validated. In many electrical devices, when changing from on to off or from off to on, a current having a waveform different from that in the normal state flows due to a transient phenomenon. It is preferable that the waveform information extraction unit 22 obtains a feature amount (current waveform pattern) so as to eliminate the influence of such an excessive period.

電気機器特徴量DB14には、各電気機器2−1、…、2−Nについての個別電流波形パターンが格納されている(後述する図3(A1)〜図3(A3)参照)。個別電流波形パターンは、その電気機器2−nだけが稼働している場合に得られた電流波形から、電圧波形の0クロスに基づいて切り出された部分のパターン(ディジタル信号)である。電気機器特徴量DB14に格納しておく個別電流波形パターンは、電気機器2−nのメーカーや消費者団体等から提供を受けたものであっても良く、また、電気機器稼動状況推定システム1を学習モードに設定し、学習対象の電気機器2−nだけを稼働状態にし(他の電気機器は非稼働状態)、そのとき、波形情報抽出部22から出力された電流波形パターンであっても良い。波形情報抽出部22が複数期間の電流波形パターンを合成又は平均したものを特徴とするものであれば、電気機器特徴量DB14に格納しておく個別電流波形パターンも、そのような処理に応じたものとする。   The electrical device feature DB 14 stores individual current waveform patterns for the electrical devices 2-1,..., 2-N (see FIG. 3 (A1) to FIG. 3 (A3) described later). The individual current waveform pattern is a pattern (digital signal) of a portion cut out from the current waveform obtained when only the electric device 2-n is operating based on the zero cross of the voltage waveform. The individual current waveform pattern stored in the electric device feature value DB 14 may be provided by the manufacturer of the electric device 2-n, a consumer group, or the like. The current waveform pattern output from the waveform information extraction unit 22 may be used when the learning mode is set and only the electric device 2-n to be learned is in an operating state (other electric devices are in a non-operating state). . If the waveform information extraction unit 22 is characterized by combining or averaging current waveform patterns of a plurality of periods, the individual current waveform pattern stored in the electrical equipment feature value DB 14 is also in accordance with such processing. Shall.

電気機器の中には、強弱などの動作モードによって電流波形が大きく異なるものがある。例えば、 電子レンジは、図2に示すように、「1500W」モードと「500W」モードとでは電流波形の振幅などが大きく異なるものである。この第1の実施形態の場合、動作モードによって電流波形が大きく異なる電気機器については、動作モード毎の個別電流波形パターンを電気機器特徴量DB14に格納しておくこととしている。   Some electric appliances have greatly different current waveforms depending on operation modes such as strength and weakness. For example, as shown in FIG. 2, the microwave oven has a greatly different current waveform amplitude between the “1500 W” mode and the “500 W” mode. In the case of the first embodiment, for an electric device whose current waveform varies greatly depending on the operation mode, an individual current waveform pattern for each operation mode is stored in the electric device feature amount DB 14.

電気機器2−1〜2−Nの中に全く同じ製品(同じメーカーの同じ種類の同じ製造番号の製品)がある場合には、電気機器特徴量DB14に存在する数だけ同一の個別電流波形パターンを格納しておくようにしても良く、また、電気機器特徴量DB14に一つの個別電流波形パターンを格納しておき、稼働状態の数に応じて、その個別電流波形パターンを繰り返し読み出すようにしても良い。   When there are exactly the same products (products of the same manufacturer and the same serial number) in the electrical devices 2-1 to 2-N, the same individual current waveform patterns as many as the number existing in the electrical device feature DB 14 exist. In addition, one individual current waveform pattern is stored in the electrical equipment feature value DB 14, and the individual current waveform pattern is repeatedly read out according to the number of operating states. Also good.

電気機器特徴量DB14としては、電気機器稼動状況推定システム1毎に備えるものを意図している。しかしながら、外部のサーバ等が電気機器特徴量DB14を有し、複数の電気機器稼動状況推定システム1がその電気機器特徴量DB14を共用するものであっても良い。   The electrical equipment feature value DB 14 is intended to be provided for each electrical equipment operating state estimation system 1. However, an external server or the like may have the electric device feature value DB 14, and the plurality of electric device operation state estimation systems 1 may share the electric device feature value DB 14.

電気機器稼動状況推定部13は、波形情報抽出部22が抽出した電流波形パターン(特徴量)が、電気機器特徴量DB14に格納されている複数の個別電流波形パターンをどのように組み合わせたときに最も類似しているかを探索することを通じて、稼働状態にある電気機器の組み合わせを推定するものである。   When the current waveform pattern (feature amount) extracted by the waveform information extraction unit 22 combines a plurality of individual current waveform patterns stored in the electric device feature amount DB 14, the electrical equipment operating state estimation unit 13 By searching for the most similar, the combination of electric devices in operation is estimated.

この第1の実施形態の場合、電気機器稼動状況推定部13が推定処理に遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm;GA)を利用していることを特徴としている。電気機器稼動状況推定部13における推定処理(遺伝的アルゴリズム)の詳細については、「動作の説明」の項で明らかにする。   In the case of the first embodiment, the electrical equipment operating state estimation unit 13 is characterized by using a genetic algorithm (GA) for estimation processing. The details of the estimation process (genetic algorithm) in the electrical equipment operation status estimation unit 13 will be clarified in the “Description of Operation” section.

推定結果出力部15は、電気機器稼動状況推定部13が得た稼働状態にある電気機器の組み合わせ(推定結果)を出力するものである。出力方法は、表示出力、印刷出力、記憶出力、他装置(例えば上位の監視装置)への送信出力等のいずれであっても良く、複数以上の出力方法が適用されていても良い。   The estimation result output unit 15 outputs a combination (estimation result) of the electric devices in the operating state obtained by the electric device operating state estimation unit 13. The output method may be any of display output, print output, storage output, transmission output to another device (for example, a higher-level monitoring device), and a plurality of output methods may be applied.

例えば、電気機器毎(動作モードが複数のものは動作モード毎)に対応するLED等の表示素子を用意しておき、稼働状態にある電気機器の表示素子だけを点灯させるようにしても良い。   For example, display elements such as LEDs corresponding to each electrical device (each operation mode for a plurality of operation modes) may be prepared, and only the display elements of the electrical devices in the operating state may be lit.

また例えば、当該電気機器稼動状況推定システム1の推定動作を所定時間(例えば1分)間隔で定期的に実行する場合においては、各時刻での推定結果をそのまま記憶するようにしても良く、これに代え、各電気機器毎(動作モードが複数のものは動作モード毎)に、オン状態の開始時刻とオン状態の終了時刻とを記録するようにしても良い。   In addition, for example, when the estimation operation of the electrical equipment operation status estimation system 1 is periodically performed at predetermined time (for example, 1 minute) intervals, the estimation result at each time may be stored as it is. Instead, the start time of the on state and the end time of the on state may be recorded for each electric device (for each operation mode when there are a plurality of operation modes).

なお、有線や無線で接続されたパソコン端末や、テレビ等の家電機器や、リモコンや携帯電話等に転送して、転送先の機器で表示や記憶を実行させるようにしても良い。また、電力制御機器などの制御機器に送出するようにしても良い。例えば、エアコンに送出し、推定結果と予め定められている条件との照合によって、風量を「強」から「弱」へ変更させるようにしても良い。さらに、ネットワークを介して電気事業者や種々のモニタリングサーバ等に送出するようにしても良い。   In addition, it may be transferred to a personal computer terminal connected by wire or wirelessly, a home appliance such as a television, a remote controller, a mobile phone, or the like so that display or storage is executed on the transfer destination device. Further, it may be sent to a control device such as a power control device. For example, it may be sent to an air conditioner and the air volume may be changed from “strong” to “weak” by collating the estimation result with a predetermined condition. Furthermore, it may be transmitted to an electric power company, various monitoring servers, etc. via a network.

(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態に係る電気機器稼動状況推定システムの動作を、図面を参照しながら説明する。
(A-2) Operation of the First Embodiment Next, the operation of the electrical equipment operating status estimation system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

電気機器稼動状況推定システム1は、オペレータが図示しない推定起動キーを操作したときに推定動作を開始する。また、所定周期(例えば1分毎)で自動的に推定動作を開始するようになっている場合には、電気機器稼動状況推定システム1は、内蔵する図示しないタイマの計時時刻が新たな推定動作の開始時刻になると推定動作を開始する。   The electrical equipment operation status estimation system 1 starts an estimation operation when an operator operates an estimation activation key (not shown). In addition, when the estimation operation is automatically started at a predetermined cycle (for example, every minute), the electrical equipment operation state estimation system 1 uses a built-in timer (not shown) for a new estimation operation. The estimated operation starts at the start time of.

電気機器稼動状況推定システム1が新たな推定動作を開始したときには、測定センサ11によって、稼働状態にある全ての電気機器の電流が重畳して流れる給電線3の位置の電流及び電圧が測定されて特徴量抽出部12へ出力される。特徴量抽出部12のAD変換部21によって、測定センサ11からのアナログ信号でなる電流波形及び電圧波形はそれぞれ、ディジタル信号に変換された後、特徴量抽出部12の波形情報抽出部22によって、測定された電圧波形に同期した電圧波形の1周期の期間の電流波形を表す電流波形パターンが特徴量として抽出されて電気機器稼動状況推定部13に与えられる。   When the electrical equipment operation status estimation system 1 starts a new estimation operation, the measurement sensor 11 measures the current and voltage at the position of the feeder line 3 through which the currents of all the electrical equipments in operation are flowing. It is output to the feature quantity extraction unit 12. The AD converter 21 of the feature quantity extraction unit 12 converts the current waveform and voltage waveform, which are analog signals from the measurement sensor 11, into digital signals, respectively, and then the waveform information extraction unit 22 of the feature quantity extraction unit 12 A current waveform pattern representing a current waveform in a period of one cycle of the voltage waveform synchronized with the measured voltage waveform is extracted as a feature amount and provided to the electric equipment operating state estimation unit 13.

第1の実施形態の電気機器稼動状況推定部13は、抽出された電流波形パターン(特徴量)が、電気機器特徴量DB14に格納されている複数の個別電流波形パターンをどのように組み合わせたときに最も類似しているかを、遺伝的アルゴリズムを利用して探索し、稼働状態にある電気機器の組み合わせを推定する。   When the extracted current waveform pattern (feature amount) combines a plurality of individual current waveform patterns stored in the electric device feature amount DB 14 in the electrical device operating state estimation unit 13 of the first embodiment. Is searched using a genetic algorithm to estimate the combination of electrical devices in operation.

すなわち、電気機器稼動状況推定部13は、どの電気機器2−nが使用されて稼働状態にあるかを、給電線3に流れる総電流を測定することにより推定するものである。この際、測定される総電流は、オン状態(稼働状態)にある各電気機器に流れる電流の総和であり、各電気機器の稼働状態を合成した情報を持つことになる。この総電流の情報から電気機器個別の稼働状態を把握するためには、出力結果(総電流の情報)から入力(各電気機器の稼働状態)を推定する逆問題を解く必要がある。   That is, the electrical equipment operating state estimation unit 13 estimates which electrical equipment 2-n is used and in an operating state by measuring the total current flowing through the feeder line 3. At this time, the total current to be measured is the sum of the currents flowing through the electrical devices in the on state (operating state), and has information obtained by combining the operating states of the electrical devices. In order to grasp the operating state of each electrical device from the total current information, it is necessary to solve the inverse problem of estimating the input (the operating state of each electrical device) from the output result (total current information).

図3(A1)〜(A3)はそれぞれ、掃除機(VC)、ヘアードライヤー(HD)及びテレビ(TV)についての個別電流波形パターンを示している。仮に、これら3種類の電気機器(VC、HD、TV)だけが稼働状態にあれば、給電線3に流れる総電流についての電流波形パターンは、図3(A1)〜(A3)に示す個別電流波形パターンを合成した図3(B)に示すような電流波形パターンとなる。電気機器稼動状況推定部13への入力は、図3(B)に示すような電流波形パターンであり、電気機器稼動状況推定部13は、図3(B)に示すような電流波形パターンから、その電流波形パターンの要素となっている個別電流波形パターンを、言い換えると、その個別電流波形パターンを有する電気機器を定めるものである。   FIGS. 3A1 to 3A3 show individual current waveform patterns for the vacuum cleaner (VC), the hair dryer (HD), and the television (TV), respectively. If only these three types of electric devices (VC, HD, TV) are in operation, the current waveform pattern for the total current flowing through the feeder 3 is the individual current shown in FIGS. 3 (A1) to (A3). A current waveform pattern as shown in FIG. The input to the electrical equipment operation status estimation unit 13 is a current waveform pattern as shown in FIG. 3B, and the electrical equipment operation status estimation unit 13 is obtained from the current waveform pattern as shown in FIG. The individual current waveform pattern that is an element of the current waveform pattern, in other words, an electric device having the individual current waveform pattern is defined.

電気機器の電流波形は、以下のような多様な性質(a)〜(e)を有し、稼働している電気機器毎に固有の特性を持っている。   The current waveform of an electric device has various properties (a) to (e) as described below, and has unique characteristics for each operating electric device.

(a)電気機器に組み込まれた部品によって波形が類似する
(b)電気機器によって振幅 (電流値) が大きく異なる
(c)強弱などの動作モードによって波形が大きく変化
(d)電源周波数が全ての電気機器の波形に含有
(e)電気機器によって電源周波数の奇数次高調波成分を含有
そのため、総電流の電流波形パターンから、要素となっている個別電流波形パターンを決定するのは容易ではなく、最適解を探索するアルゴリズムを適用する。組み合わせの対象となる電気機器の数(N)がかなり多いこと(例えば、1つの家庭での電気機器の数は30〜40程度)や、学習処理が不要又は簡単であることや、データベースの記憶容量を抑えることができる等に鑑み、この第1の実施形態では、総電流の電流波形パターンから、要素となっている個別電流波形パターンを決定するのに、遺伝的アルゴリズムを適用することとした。
(A) Waveforms are similar depending on components incorporated in electrical equipment (b) Amplitude (current value) varies greatly depending on electrical equipment (c) Waveform changes greatly depending on the operation mode such as strength (d) Power supply frequency Contained in the waveform of electrical equipment (e) Odd-order harmonic components of the power supply frequency are contained by the electrical equipment. Therefore, it is not easy to determine the individual current waveform pattern that is the element from the current waveform pattern of the total current, Apply an algorithm to find the optimal solution. The number (N) of electric devices to be combined is quite large (for example, the number of electric devices in one home is about 30 to 40), learning processing is unnecessary or simple, and database storage In view of the ability to suppress the capacity, in the first embodiment, the genetic algorithm is applied to determine the individual current waveform pattern as an element from the current waveform pattern of the total current. .

例えば、N個の電気機器のオンオフの組み合わせ数、言い換えると総電流の種類数は2である。データベースに総電流についての基準波形を記憶して、照合する場合には、2種類の基準波形を記憶しなければならず、実際、記憶することができない程度に基準波形の種類数は多い。上述したように、遺伝的アルゴリズムを適用するこの第1の実施形態の場合、電気機器特徴量DB14に格納する個別電流波形パターンの数は、電気機器の数であるNである。強弱などの動作モードによって電流波形が大きく異なる電気機器の場合には、動作モード毎の個別電流波形パターンを電気機器特徴量DB14に格納するが、このようにしても電気機器特徴量DB14に必要な記憶容量は実際上問題とならない程度である。 For example, the number of on / off combinations of N electrical devices, in other words, the number of types of total current is 2N . When the reference waveform for the total current is stored in the database and collated, 2 N types of reference waveforms must be stored, and the number of types of reference waveforms is so large that it cannot actually be stored. As described above, in the case of the first embodiment to which the genetic algorithm is applied, the number of individual current waveform patterns stored in the electrical device feature DB 14 is N, which is the number of electrical devices. In the case of an electric device whose current waveform varies greatly depending on the operation mode such as strength and weakness, the individual current waveform pattern for each operation mode is stored in the electric device feature value DB 14, but this is also necessary for the electric device feature value DB 14. The storage capacity is practically not a problem.

図4は、遺伝的アルゴリズムで必要な個体を特定する遺伝子配列の説明図である。第1の実施形態の場合、遺伝子配列は、「0」(非稼働状態を表す)又は「1」(稼働状態を表す)をとるビット列(以下、遺伝子ビット列と呼ぶ)となっている。動作モードを持たない電気機器や、動作モードはあるが電流波形が動作モードでほとんど変化しない電気機器については、遺伝子ビット列の中の1ビットが割り当てられている。動作モードによって電流波形が大きく異なる電気機器については、動作モードの数に等しいビット数が、遺伝子ビット列の中に割り当てられている。このような電気機器の場合、稼働状態か否かを捉えているのではなく、非稼働状態か、それともどの動作モードでの稼働状態かを検出していることになる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of a gene sequence that identifies individuals necessary for the genetic algorithm. In the case of the first embodiment, the gene sequence is a bit string (hereinafter referred to as a gene bit string) that takes “0” (represents a non-operating state) or “1” (represents an operational state). For an electric device that does not have an operation mode or an electric device that has an operation mode but the current waveform hardly changes in the operation mode, one bit in the gene bit string is assigned. For electrical devices whose current waveforms vary greatly depending on the operation mode, the number of bits equal to the number of operation modes is assigned in the gene bit string. In the case of such an electric device, whether or not it is in an operating state is detected, but whether it is a non-operating state or an operating state in which operation mode is detected.

第1の実施形態の場合、遺伝子ビット列は、例えば、左に行くに従い、電流波形の振幅が大きい電気機器(若しくはある電気機器の動作モード)となっており、右に行くに従い、電流波形の振幅が小さい電気機器(若しくはある電気機器の動作モード)となっている。電流波形の振幅に応じた配列は、後述する交叉処理の容易性を高めるためである。例えば、図3(A1)〜(A3)に示す掃除機(VC)、ヘアードライヤー(HD)及びテレビ(TV)はそれぞれ、振幅が35〜−35[A]、18〜−18[A]、4〜−4[A]であるので、これら3種類の中では、掃除機についてのビット位置はヘアードライヤーについてのビット位置より左側に位置し、ヘアードライヤーについてのビット位置はテレビについてのビット位置より左側に位置する。   In the case of the first embodiment, the gene bit string is, for example, an electric device having a larger current waveform amplitude (or an operation mode of a certain electric device) as it goes to the left, and the current waveform amplitude as it goes to the right. Is a small electric device (or an operation mode of an electric device). This is because the arrangement according to the amplitude of the current waveform increases the ease of the crossover process described later. For example, the vacuum cleaner (VC), the hair dryer (HD), and the television (TV) shown in FIGS. 3A1 to 3A3 have amplitudes of 35 to −35 [A], 18 to −18 [A], Since it is 4 to -4 [A], among these three types, the bit position for the vacuum cleaner is located to the left of the bit position for the hair dryer, and the bit position for the hair dryer is from the bit position for the television. Located on the left side.

図5は、電気機器稼動状況推定部13が実行する遺伝的アルゴリズムの処理の概要を示すフローチャートである。遺伝的アルゴリズムは、生物進化のメカニズムを模倣したアルゴリズムであり、選択・淘汰、交叉、突然変異という遺伝子操作が含まれている。   FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the process of the genetic algorithm executed by the electrical equipment operation status estimation unit 13. The genetic algorithm is an algorithm that mimics the mechanism of biological evolution, and includes genetic operations such as selection / selection, crossover, and mutation.

電気機器稼動状況推定部13が実行する遺伝的アルゴリズムにおいても、 まず初めに、初期集団として解候補となる個体を複数生成し(ステップS101)、複数の個体の中に、入力(総電流の電流波形パターン)に適合していると評価し得る個体が存在するか否かを評価する(ステップS102)。そのような個体が得られると、遺伝的アルゴリズムを終了する。そのような個体が得られないと、そのような個体が得られるまで、選択(ステップS103)、交叉(ステップS104)、突然変異(ステップS105)という遺伝子操作を繰り返して、集団を遺伝的に変化させ、最適解の個体を探索する。選択、交叉及び突然変異は、新たな個体集団の生成処理になっている。   Also in the genetic algorithm executed by the electrical equipment operation status estimation unit 13, first, a plurality of individuals as solution candidates are generated as an initial population (step S101), and the input (current of the total current) is input to the plurality of individuals. It is evaluated whether there is an individual that can be evaluated as conforming to (waveform pattern) (step S102). When such an individual is obtained, the genetic algorithm is terminated. If such an individual cannot be obtained, genetic operations such as selection (step S103), crossover (step S104), and mutation (step S105) are repeated until such an individual is obtained. And search for the individual with the optimum solution. Selection, crossover, and mutation are processing for generating a new individual population.

図5における各ステップの処理を詳述する。以下の処理ステップの説明では、説明の簡単化のため、遺伝子ビット列が8ビットでなり、各ビット位置が左側からそれぞれ、掃除機(VC)、電子レンジ(MO)、ヘアードライヤー(HD)、アイロン(IR)、トースター(TO)、テレビ(TV)、冷蔵庫(RF)、蛍光灯(FL)の稼働/非稼働状態を表しているとする(電気機器数を実際の家庭より少なく、動作モードの相違を反映させないこととしている)。   The processing of each step in FIG. 5 will be described in detail. In the following description of the processing steps, for simplicity of explanation, the gene bit string is 8 bits, and each bit position from the left side is a vacuum cleaner (VC), a microwave oven (MO), a hair dryer (HD), an iron, respectively. (IR), Toaster (TO), Television (TV), Refrigerator (RF), Fluorescent lamp (FL) operation / non-operational state (the number of electrical devices is less than the actual home, the operation mode Not to reflect the difference).

初期集団生成(ステップS101)
初期集団として予め定められた数の個体の集合を生成する。初期集団に属する個体は、例えば、乱数の発生によって定める。図6は、初期集団の生成の説明図である。遺伝子配列として、上述した遺伝子ビット列を適用するので、2進数の乱数発生器を利用して初期集団を形成しても良い。しかし、2進数の乱数発生器は少ないので、図6に示すように、入手が容易な10進数の乱数発生器で10進数の乱数を発生させた後、それを2進数に変換して2進数の乱数(個体の遺伝子ビット列)を得るようにしても良い。
Initial population generation (step S101)
A set of a predetermined number of individuals is generated as an initial group. Individuals belonging to the initial population are determined by generating random numbers, for example. FIG. 6 is an explanatory diagram of generation of an initial group. Since the above-described gene bit string is applied as the gene sequence, an initial population may be formed using a binary random number generator. However, since there are few binary random number generators, as shown in FIG. 6, a decimal random number generator is used to generate a decimal random number and then convert the binary number into a binary number. Random numbers (individual gene bit strings) may be obtained.

図6では、初期集団に属する個体の数が5の場合を示しているが、初期集団に属する個体数がこれに限定されないことは勿論である。例えば、図6の「個体1」は、掃除機(VC)、ヘアードライヤー(HD)、アイロン(IR)、テレビ(TV)、冷蔵庫(RF)が稼働状態で、電子レンジ(MO)、トースター(TO)、蛍光灯(FL)が非稼働状態を表している。   FIG. 6 shows a case where the number of individuals belonging to the initial group is 5, but it goes without saying that the number of individuals belonging to the initial group is not limited to this. For example, “individual 1” in FIG. 6 includes a vacuum cleaner (VC), a hair dryer (HD), an iron (IR), a television (TV), a refrigerator (RF), a microwave oven (MO), a toaster ( TO) and fluorescent lamp (FL) indicate a non-operating state.

図6では、乱数を利用して初期集団に属する全ての個体を生成するものを示したが、全て又は一部の個体を、乱数を利用しないで生成するようにしても良い。第1の実施形態の電気機器稼動状況推定システム1が、所定周期(例えば1分毎)で自動的に推定動作を開始するようになっている場合には、直前の推定結果の個体や、直前の推定結果の個体に対し、交叉や突然変異等の遺伝子操作を行った個体等を、初期集団に属する個体に含めるようにしても良い。   Although FIG. 6 shows that all the individuals belonging to the initial population are generated using random numbers, all or some of the individuals may be generated without using random numbers. When the electrical equipment operation status estimation system 1 according to the first embodiment automatically starts the estimation operation at a predetermined cycle (for example, every minute), the individual of the immediately preceding estimation result, the immediately preceding Individuals that have been subjected to genetic operations such as crossover and mutation may be included in the individuals belonging to the initial population.

個体の評価(ステップS102)
現在の処理対象の集団に属する各個体について、波形情報抽出部22によって抽出された電流波形パターン(以下、特徴電流波形パターンと呼ぶ)に適合しているかを評価する。
Individual evaluation (step S102)
It is evaluated whether each individual belonging to the current processing target group conforms to the current waveform pattern extracted by the waveform information extraction unit 22 (hereinafter referred to as a characteristic current waveform pattern).

評価対象個体(ビット列)において値が「1」である、全ての電気機器(若しくは動作モード)の個別電流波形パターンを電気機器特徴量DB14から取り出して合成する(図3参照)。個別電流波形パターンを合成したものを、合成電流波形パターンと呼ぶ。そして、波形情報抽出部22によって抽出された特徴電流波形パターンと、合成電流波形パターンとから適合度を算出する。適合度は、任意に定めて良いものであるが、例えば、以下のような算出式を適用することができる。

Figure 2011017674
The individual current waveform patterns of all electric devices (or operation modes) whose value is “1” in the evaluation target individual (bit string) are extracted from the electric device feature amount DB 14 and synthesized (see FIG. 3). A combination of individual current waveform patterns is referred to as a combined current waveform pattern. Then, the fitness is calculated from the characteristic current waveform pattern extracted by the waveform information extraction unit 22 and the combined current waveform pattern. The degree of fitness may be arbitrarily determined, but for example, the following calculation formula can be applied.
Figure 2011017674

(1)式に示すように、各時刻tの特徴電流波形パターンfe(t)と合成電流波形パターンfd(t)との差分絶対値の時間平均値を類似度を表す値xとし、この値xに、(2)式に示す正規化関数を適用することで適合度fを得る。このようにして得られた適合度fは0〜1の値であり、1が特徴電流波形パターンと合成電流波形パターンとの完全一致を表している。   As shown in the equation (1), the time average value of the absolute difference between the characteristic current waveform pattern fe (t) and the combined current waveform pattern fd (t) at each time t is set as a value x representing similarity, and this value The fitness f is obtained by applying the normalization function shown in Equation (2) to x. The degree of fit f obtained in this way is a value between 0 and 1, with 1 representing the complete match between the characteristic current waveform pattern and the combined current waveform pattern.

(1)式に示す差分絶対値の時間平均値に代え、差分二乗の時間平均値の平方根を類似度を表す値として用いることも考えられるが、このような類似度に(2)式の正規化関数を適用した場合には、上述した適合度fより、類似度がさほど高くなくても1に近い値を取り易い傾向があり、評価精度を高めるため、(1)式及び(2)式を適用した適合度fを用いることとした。(2)式のμは、固定パラメータである。   Instead of the time average value of the absolute difference shown in the equation (1), the square root of the time average value of the square of the difference may be used as a value representing the similarity. When the optimization function is applied, there is a tendency that it is easy to take a value close to 1 even if the similarity is not so high as compared with the above-described fitness f, and in order to improve the evaluation accuracy, the expressions (1) and (2) The degree of fitness f to which is applied is used. In the equation (2), μ is a fixed parameter.

各個体についての適合度の中に、特徴電流波形パターンと合成電流波形パターンとが一致していると捉えても良い値に定められた閾値を超えたものがあるかを判別する。適合度が閾値を超えた個体が1つでもあれば、最大適合度の個体を推定結果とする。推定結果の個体のビット列において「1」が付与されているビット位置に対応する電気機器(若しくは電気機器の動作モード)が稼働状態であると推定したことになる。   It is determined whether there is a degree of fitness for each individual that exceeds a threshold that is set to a value that can be regarded as a match between the characteristic current waveform pattern and the combined current waveform pattern. If there is even one individual whose fitness exceeds the threshold, the individual with the highest fitness is used as the estimation result. It is estimated that the electrical device (or the operation mode of the electrical device) corresponding to the bit position to which “1” is assigned in the individual bit string of the estimation result is in the operating state.

全ての個体についての適合度が閾値を超えていなければ選択処理(ステップS103)へ移行する。   If the fitness for all individuals does not exceed the threshold value, the process proceeds to selection processing (step S103).

なお、ステップS102の実行回数が、予め設定されている上限回数に達しても、適合度が閾値を超えた個体を発見できない場合にも、図5に示す一連の処理を終了するようにしても良い。この場合、推定できない旨を推定結果とするようにしても良く、また、最後のステップS102の処理で得られた最大適合度の個体を推定結果とするようにしても良く、さらには、各回のステップS102の処理で得られた最大適合度の中の最大のものに係る個体を推定結果とするようにしても良い。   Even if the number of executions of step S102 reaches the preset upper limit number, even when an individual whose fitness level exceeds the threshold cannot be found, the series of processes shown in FIG. 5 may be terminated. good. In this case, the estimation result may indicate that the estimation cannot be performed, or the individual having the maximum fitness obtained in the process of the last step S102 may be the estimation result. You may make it make the estimation result the individual which concerns on the largest thing in the maximum fitness obtained by the process of step S102.

選択(ステップS103)
選択(再生とも呼ばれる)とは、生物の自然淘汰をモデル化したもので、適合度に基づき集団内で相対的に良いと判断できる個体を次世代へと残す操作である。選択方法として、ルーレット選択、期待値選択、ランキング選択、トーナメント選択、エリート保存選択等があり、いずれの選択方法を適用しても良い。さらに、世代が進むごとに特定の解に個体が集中することで、局所解へ落ち着いてしまう可能性がある場合には、シェアリング等の方法を用いることで、この問題を回避することも可能である。以下では、トーナメント選択方法を利用する場合を説明する。
Selection (step S103)
Selection (also referred to as regeneration) is an operation that models the natural selection of living organisms, and is an operation that leaves individuals who can be judged to be relatively good in the population based on the fitness to the next generation. As selection methods, there are roulette selection, expected value selection, ranking selection, tournament selection, elite preservation selection, and the like, and any selection method may be applied. Furthermore, if there is a possibility that the individual solution concentrates on a specific solution as the generation progresses, it is possible to avoid this problem by using a method such as sharing. It is. Below, the case where a tournament selection method is utilized is demonstrated.

図7は、トーナメント選択処理の説明図である。トーナメント選択方法は、今までの個体集団から個体の組み合わせをランダムに作成し、この組み合わせの中から適合度の高い個体を選択する手法である。予め定められている選択数(トーナメントサイズ)を2とする。この場合、図7(A)に示す今までの個体集団から、ランダムに個体を取り出し、図7(B)に示すような2つのトーナメントを作成し、各トーナメントについて最も適合度の高い個体を選択する。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the tournament selection process. The tournament selection method is a method in which a combination of individuals is randomly generated from the individual population so far, and an individual having a high fitness is selected from the combination. The predetermined number of selection (tournament size) is 2. In this case, individuals are randomly extracted from the individual population shown in FIG. 7 (A), and two tournaments as shown in FIG. 7 (B) are created, and the individual having the highest fitness for each tournament is selected. To do.

交叉(ステップS104)
交叉は、選択で選ばれた個体の中から2つの個体を取り出して掛け合わせ、掛け合わす前の個体より、適合度が高くなることもあり得る個体を発生させる操作である。交叉方法として、1点交叉、多点交叉、一様交叉等があり、いずれの交叉方法を適用しても良い。以下では、1点交叉と多点交叉とを利用する場合を説明する。
Crossover (step S104)
Crossover is an operation of generating two individuals that may have higher fitness than the individual before the two individuals are taken out of the individuals selected by selection and multiplied. The crossover method includes one-point crossover, multipoint crossover, uniform crossover, and any crossover method may be applied. Below, the case where 1 point crossing and multipoint crossing are utilized is demonstrated.

1点交叉とは、交叉ポイントを1か所(1点)定め、元となる個体(親個体)におけるポイントの前半部分はそのままコピーし、後半部分を他の親個体の後半部分に置き換え、新たな個体(子供個体)を生成する操作である。図8は、1点交叉の説明図である。   With one-point crossover, one crosspoint is defined (one point), the first half of the point in the original individual (parent individual) is copied as is, the latter half is replaced with the second half of the other parent individual, and a new one This is an operation for generating a simple individual (child individual). FIG. 8 is an explanatory diagram of one-point crossover.

図8に示す例では、交叉ポイントとして、下位3ビット目と下位2ビット目の間が選定されており、親個体PAの下位2ビットと、親個体PBの下位2ビットとを交換して、2つの子供個体CA及びCBを生成している。個体集団には、親個体だけでなく、子供個体も含まれ、個体数が増大する。ここで、交叉ポイントは予め定めておいたものであっても良く、乱数等によってその都度定めるようにしても良い。   In the example shown in FIG. 8, the crossover point is selected between the lower 3 bits and the lower 2 bits, and the lower 2 bits of the parent individual PA and the lower 2 bits of the parent individual PB are exchanged. Two child individuals CA and CB are generated. The individual population includes not only parent individuals but also child individuals, and the number of individuals increases. Here, the crossing point may be determined in advance, or may be determined each time by a random number or the like.

上述したように、遺伝子ビット列は、右に行くに従い、電流波形の振幅が小さい電気機器(若しくはある電気機器の動作モード)となっている。ステップS102〜S105でなる処理ループを何回か繰り返していくと、給電線3を流れる総電流(言い換えると波形情報抽出部22によって抽出された特徴電流波形パターン)に対する寄与率が高い、電流波形の振幅が大きい電気機器のビット列部分については概ね正解となっていて、電流波形の振幅が小さいビット列部分が誤っている可能性が高くなる。1点交叉を利用しつつ、下位ビット列部分を変更した個体を生成することは、電流波形の振幅が小さいビット列部分だけが異なる個体を多数生成でき、最適個体の探索を速めることが期待できる。   As described above, the gene bit string is an electrical device (or an operation mode of a certain electrical device) having a smaller current waveform amplitude as it goes to the right. When the processing loop consisting of steps S102 to S105 is repeated several times, the current waveform having a high contribution ratio to the total current (in other words, the characteristic current waveform pattern extracted by the waveform information extracting unit 22) flowing through the feeder 3 is high. The bit string portion of an electric device having a large amplitude is generally correct, and there is a high possibility that the bit string portion having a small current waveform amplitude is erroneous. Generating an individual in which the lower bit string part is changed while using one-point crossover can generate a large number of individuals that differ only in the bit string part having a small current waveform amplitude, and can be expected to speed up the search for the optimum individual.

多点交叉とは、交叉ポイントを複数箇所(多点)定め、元となる個体(親個体)における、奇数番目のポイントとその次の偶数番目のポイント(その次の偶数番目のポイントがない場合はビット列の終了位置)との間だけを他の親個体の同一部分に置き換え、新たな個体(子供個体)を生成する操作である。多点交叉における交叉ポイントも、予め定めておいたものであっても良く、乱数等によってその都度定めるようにしても良い。   Multipoint crossing means that multiple crossover points (multipoint) are determined, and the odd-numbered point and the next even-numbered point (if there is no next even-numbered point) in the original individual (parent individual) Is an operation of generating a new individual (child individual) by replacing only the space between the end position of the bit string and the same part of another parent individual. The crossing points in the multipoint crossing may be determined in advance, or may be determined each time by a random number or the like.

電気機器の電流波形の性質に鑑み、多点交叉における交叉ポイントとして、予め定めておいたものを適用することが好ましい。電気機器の電流波形の一性質として、電気機器に組み込まれた部品(例えば、放電管、熱源)によって波形が類似するという性質がある。図9(A)は蛍光灯の電流波形を示し、図9(B)はテレビの電流波形を示している。図示は省略しているが、トースター(の第1モード)、ドライヤー(の第1モード)、アイロンの電流波形も類似している。ステップS102〜S105でなる処理ループを何回か繰り返していくと、正解に近付くが、振幅が異なるとは言え、波形が類似した電気機器が探索の邪魔になっている可能性がある。そのため、電流波形が類似した電気機器のビット位置を共に含むように、交叉ポイントを予め定めて多点交叉により新たな個体を生成することは好ましい。   In view of the nature of the current waveform of the electrical device, it is preferable to apply a predetermined crossover point in multipoint crossover. As one property of the current waveform of an electric device, there is a property that the waveform is similar depending on components (for example, a discharge tube and a heat source) incorporated in the electric device. 9A shows the current waveform of the fluorescent lamp, and FIG. 9B shows the current waveform of the television. Although not shown, the current waveforms of the toaster (first mode), the dryer (first mode), and the iron are similar. If the processing loop consisting of steps S102 to S105 is repeated several times, it approaches the correct answer, but although the amplitude is different, there is a possibility that an electric device having a similar waveform is obstructing the search. For this reason, it is preferable to set a crossover point in advance and generate a new individual by multipoint crossover so that both the bit positions of electrical devices having similar current waveforms are included.

突然変異(ステップS105)
突然変異とは、ある個体のビット列を無造作に選び、その情報を変更する操作である。突然変異を行う目的は、個体が局所的最適解に落ち着いてしまうことを防ぎ、より幅広い範囲で最適解を探索するためである。図10は、突然変異の説明図である。交叉までの処理によって生成された全ての個体又は乱数等を用いて定めた所定数の個体のそれぞれについて、乱数等によって定めた数及びビット位置の値を反対の値に変更する。図10は、元の個体PXの3ビット目及び7ビット目のビット値が反転されて、突然変異された個体PYが生成されている。個体PX及びPYが共に、個体集団の要素となる。
Mutation (Step S105)
Mutation is an operation that randomly selects a bit string of a certain individual and changes the information. The purpose of performing the mutation is to prevent the individual from being settled to the local optimum solution and to search for the optimum solution in a wider range. FIG. 10 is an explanatory diagram of mutation. For all individuals generated by the processing up to the crossover or for each of a predetermined number of individuals determined using random numbers, the numbers determined by random numbers and the values of bit positions are changed to opposite values. In FIG. 10, the bit values of the third and seventh bits of the original individual PX are inverted to generate a mutated individual PY. Individuals PX and PY are both elements of the individual group.

選択、交叉及び突然変異によって、新たな個体集団が生成されると、再び、ステップS102の評価が実行される。   When a new individual population is generated by selection, crossover, and mutation, the evaluation in step S102 is executed again.

上述したように、動作モードによって電流波形が大きく異なる電気機器については、遺伝子ビット列に動作モード毎のビットをそれぞれ設ける。このような動作モード毎の複数のビットは同時に「1」(稼働状態)をとることがあり得ないものである。交叉や突然変異によって新たに生成した個体において、動作モード毎の複数のビットが同時に「1」をとっている場合の取り扱いを予め定めておき、それに従って、新たに生成した個体を取り扱う。例えば、そのような個体を集団の要素としないようにしても良い。また例えば、乱数等を適用して定めた動作モードについて「1」を維持し、他の動作モードの「1」を「0」に強制的に変換し、このような操作後の個体を集団に含めるようにしても良い。   As described above, for electrical devices whose current waveforms vary greatly depending on the operation mode, a bit for each operation mode is provided in the gene bit string. Such a plurality of bits for each operation mode cannot take “1” (operating state) at the same time. In an individual newly generated by crossover or mutation, the handling when a plurality of bits for each operation mode are simultaneously “1” is determined in advance, and the newly generated individual is handled accordingly. For example, such an individual may not be a group element. Further, for example, “1” is maintained for the operation mode determined by applying a random number or the like, “1” of the other operation mode is forcibly converted to “0”, and the individuals after such operation are grouped. It may be included.

以上のようにして推定結果(稼働状態にある電気機器の組み合わせ)が得られると、推定結果出力部15によって、推定結果が出力される。   When the estimation result (combination of electric devices in the operating state) is obtained as described above, the estimation result output unit 15 outputs the estimation result.

(A−3)第1の実施形態の効果
第1の実施形態によれば、給電線に流れる観測された総電流の波形と、電気機器特徴量DBに登録された電気機器固有の電流波形とを用い、遺伝的アルゴリズムを適用して、稼働状態にある電気機器を推定するようにしたため、推定にニューラルネットワークを利用した場合のようなパラメータ学習を不要とすることができる。
(A-3) Effect of the First Embodiment According to the first embodiment, the waveform of the observed total current flowing through the feeder line, and the current waveform specific to the electrical device registered in the electrical device feature DB Since a genetic algorithm is applied to estimate an electric device in an operating state, parameter learning as in the case of using a neural network for estimation can be made unnecessary.

また、対象とする電気機器が追加された場合にも、電気機器特徴量データベースに追加電気機器の電流波形を追加すると共に、遺伝子ビット列のビット長を長くし各ビット位置の割当を変更することで容易に対応することができる。因みに、推定にニューラルネットワークを利用する方法では、追加時、多大な計算を必要とする再学習が必要となっており、容易に追加できないものであった。   In addition, when a target electric device is added, the current waveform of the additional electric device is added to the electric device feature amount database, and the bit length of the gene bit string is increased to change the allocation of each bit position. It can be easily handled. Incidentally, the method of using a neural network for estimation requires re-learning that requires a large amount of calculation at the time of addition, and cannot be easily added.

さらに、第1の実施形態によれば、小型化を行い、給電線や電気機器との接続を自由に行える携帯型のシステムとすることが可能である。   Furthermore, according to the first embodiment, it is possible to make a portable system that can be reduced in size and can be freely connected to a power supply line or an electric device.

さらにまた、電気機器特徴量DBに対してダウンロード可能な公開用サーバを設け、登録した電気機器の数等を登録者毎に公開する等を行うことにより、電力需要家や製造業者が積極的に登録を行うような環境を構築することも可能である。   Furthermore, by providing a download server that can be downloaded to the electrical device feature DB, and making the number of registered electrical devices public for each registrant, etc., power consumers and manufacturers can actively It is also possible to build an environment for registration.

(B)第2の実施形態
次に、本発明による電気機器稼動状況推定システム及びプログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
(B) 2nd Embodiment Next, 2nd Embodiment of the electric equipment operating condition estimation system and program by this invention is described, referring drawings.

第1の実施形態では、稼動状態に応じた電気機器の特徴量として電流波形を用いたものであったが、この第2の実施形態は、稼動状態に応じた電気機器の特徴量として、電流波形の周波数成分毎のパワー(周波数特性)を適用したものである。   In the first embodiment, the current waveform is used as the feature quantity of the electric device according to the operating state. However, in the second embodiment, the current value is used as the feature quantity of the electric device according to the operating state. The power (frequency characteristic) for each frequency component of the waveform is applied.

図11は、第2の実施形態に係る電気機器稼動状況推定システムの機能的構成を示すブロック図であり、第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。   FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of the electrical equipment operating status estimation system according to the second embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment are indicated by the same reference numerals. It is attached.

図11において、第2の実施形態の電気機器稼動状況推定システム1Aは、測定センサ11、特徴量抽出部12A、電気機器稼動状況推定部13、電気機器特徴量DB14及び推定結果出力部15を有し、特徴量抽出部12Aは、アナログ/ディジタル変換部(AD変換部)21及び周波数情報抽出部23を有する。以下では、第1の実施形態との相違点を説明する。   In FIG. 11, the electrical equipment operating status estimation system 1A of the second embodiment includes a measurement sensor 11, a feature quantity extraction unit 12A, an electrical equipment operating status estimation unit 13, an electrical equipment feature quantity DB 14, and an estimation result output unit 15. The feature amount extraction unit 12A includes an analog / digital conversion unit (AD conversion unit) 21 and a frequency information extraction unit 23. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

第2の実施形態の測定センサ11は給電線3に流れる電流を測定し、アナログ/ディジタル変換部21は、アナログ信号でなる電流波形をディジタル信号に変換する。   The measurement sensor 11 according to the second embodiment measures a current flowing through the feeder line 3, and the analog / digital conversion unit 21 converts a current waveform composed of an analog signal into a digital signal.

周波数情報抽出部23は、ディジタル信号に変換された電流波形信号に対してフーリエ変換を行い、周波数成分毎のパワーを算出する。このような周波数成分毎のパワーの分布が、観測された特徴量となる。   The frequency information extraction unit 23 performs Fourier transform on the current waveform signal converted into a digital signal, and calculates power for each frequency component. Such a power distribution for each frequency component is an observed feature amount.

第2の実施形態の電気機器特徴量DB14は、各電気機器2−1、…、2−Nについての個別電流波形に対してフーリエ変換を行って得た周波数成分毎のパワー(周波数特性)が格納されている。図12は、テレビ(TV)についての周波数特性を示している。   In the electrical device feature DB 14 of the second embodiment, the power (frequency characteristic) for each frequency component obtained by performing Fourier transform on the individual current waveform for each electrical device 2-1, ..., 2-N. Stored. FIG. 12 shows frequency characteristics for a television (TV).

第2の実施形態の電気機器稼動状況推定部13は、周波数情報抽出部23が抽出した周波数特性(特徴量)が、電気機器特徴量DB14に格納されている複数の個別周波数特性をどのように組み合わせたときに最も類似しているかを探索することを通じて、稼働状態にある電気機器の組み合わせを推定するものである。特徴量が第1の実施形態とは異なっているが、電気機器稼動状況推定部13は、第1の実施形態の場合と同様な遺伝的アルゴリズムによって推定結果を得る。   The electrical equipment operation status estimation unit 13 according to the second embodiment uses the frequency characteristics (features) extracted by the frequency information extraction unit 23 to obtain a plurality of individual frequency characteristics stored in the electrical equipment feature quantity DB 14. By searching for the most similar when combined, the combination of electric devices in operation is estimated. Although the feature amount is different from that in the first embodiment, the electric equipment operating state estimation unit 13 obtains an estimation result by the same genetic algorithm as in the first embodiment.

第2の実施形態における遺伝子ビット列に割り当てる電気機器の並びは、第1の実施形態と同様に電流波形の振幅に応じて定めるようにしても良く、周波数成分毎のパワーの中の最大パワーの大きさに応じた並びとするようにしても良い。   The arrangement of the electrical devices assigned to the gene bit strings in the second embodiment may be determined according to the amplitude of the current waveform as in the first embodiment, and the maximum power among the power for each frequency component may be determined. It may be arranged according to the size.

推定結果出力部15は、第1の実施形態のものと同様なものである。   The estimation result output unit 15 is the same as that of the first embodiment.

以上のように特徴量は、第1の実施形態と異なっているため、特徴量の抽出処理等が異なるが、全体の動作は、第1の実施形態と同様であるため、第2の実施形態における動作の説明は省略する。   As described above, since the feature amount is different from that of the first embodiment, the feature amount extraction processing and the like are different. However, the entire operation is the same as that of the first embodiment, and thus the second embodiment. Description of the operation in is omitted.

第2の実施形態によっても、遺伝的アルゴリズムを適用したことに伴う効果は、第1の実施形態と同様である。   Also according to the second embodiment, the effect of applying the genetic algorithm is the same as that of the first embodiment.

第2の実施形態によれば、電流波形が有する周波数成分毎のパワー(周波数特性)を特徴量として処理しているため、波形の切り出しにおいて位相成分を考慮する必要がなく、特徴量の抽出処理が簡易になるという効果を得ることができる。   According to the second embodiment, since the power (frequency characteristic) for each frequency component of the current waveform is processed as a feature amount, it is not necessary to consider the phase component in the waveform cutting, and the feature amount extraction process Can be simplified.

また、第2の実施形態によれば、電流波形が有する周波数成分毎のパワー(周波数特性)を特徴量としているため、処理に供する周波数成分をフィルタ処理によって選択することも可能であり、このような選択によって特徴量におけるSNを向上させ、推定精度を高めることも可能である。   Further, according to the second embodiment, since the power (frequency characteristic) for each frequency component of the current waveform is used as the feature amount, it is possible to select the frequency component to be used for processing by the filter processing. It is also possible to improve SN by increasing the SN in the feature value by making a simple selection.

(C)他の実施形態
上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
(C) Other Embodiments In the description of the above-described embodiment, various modified embodiments have been referred to. However, modified embodiments as exemplified below can be cited.

上記各実施形態においては、個体集団を新たに生成させる遺伝子操作が交叉及び突然変異のものを示したが、他の遺伝子操作であっても良い。例えば、ある個体の2つのビット位置間で値を交換して、新たな個体を生成させるようにしても良い。   In each of the above embodiments, the genetic manipulation for newly generating an individual population has been shown to be crossover and mutation, but other genetic manipulations may be used. For example, a new individual may be generated by exchanging values between two bit positions of a certain individual.

また、上記各実施形態においては、遺伝子配列が「0」又は「1」のビット列であり、動作モード毎のビット位置も用意されているものを示したが、他の遺伝子配列を適用するようにしても良い。例えば、遺伝子配列の要素数として電気機器の数を適用し、各要素で取り得る値を、最も多くの動作モードを有する電気機器の動作モード数に応じた値とする。例えば、3種類の動作モードを有する電気機器が最も多くの動作モードを有する電気機器であれば、「0」、「1」、「2」、「3」を配列要素で取り得る値とし、動作モードが1種類の電気機器については「0」、「1」及び「2」を非稼働状態、「3」を稼働状態と扱い、動作モードが2種類の電気機器については「0」及び「1」を非稼働状態、「2」を第1の動作モードでの稼働状態、「3」を第2の動作モードでの稼働状態として扱い、動作モードが3種類の電気機器については「0」を非稼働状態、「1」を第1の動作モードでの稼働状態、「2」を第2の動作モードでの稼働状態、「3」を第3の動作モードでの稼働状態として扱い、電気機器特徴量DB14からの個別特徴量の取り出しを行うようにしても良い。   In each of the above embodiments, the gene sequence is a bit string of “0” or “1” and the bit position for each operation mode is prepared. However, other gene sequences may be applied. May be. For example, the number of electric devices is applied as the number of elements of the gene sequence, and the value that can be taken by each element is set to a value corresponding to the number of operation modes of the electric device having the most operation modes. For example, if an electric device having three types of operation modes is an electric device having the largest number of operation modes, “0”, “1”, “2”, “3” are assumed to be values that can be taken as array elements, and the operation “0”, “1”, and “2” are treated as non-operating states and “3” are treated as operating states for one type of electric device, and “0” and “1” are used for two types of operating modes. "Is not in operation," 2 "is in operation in the first operation mode," 3 "is in operation in the second operation mode, and" 0 "is used for electrical devices with three operation modes. Non-operating state, “1” is treated as an operating state in the first operating mode, “2” is treated as an operating state in the second operating mode, and “3” is treated as an operating state in the third operating mode. The individual feature amount may be extracted from the feature amount DB 14.

1、1A…電気機器稼動状況推定システム、2−1〜2−N…電気機器、3…給電線、11…測定センサ、12、12A…特徴量抽出部、13…電気機器稼動状況推定部、14…電気機器特徴量データベース(電気機器特徴量DB)、22…波形情報抽出部、23…周波数情報抽出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Electrical equipment operation condition estimation system, 2-1 to 2-N ... Electrical equipment, 3 ... Feed line, 11 ... Measurement sensor, 12, 12A ... Feature-value extraction part, 13 ... Electrical equipment operation condition estimation part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Electric equipment feature-value database (electric equipment feature-value DB), 22 ... Waveform information extraction part, 23 ... Frequency information extraction part.

Claims (7)

同一の給電線に接続された複数の電気機器の稼働状況を推定する電気機器稼動状況推定システムにおいて、
上記給電線に流れる電流波形の情報を抽出する特徴量抽出手段と、
上記各電気機器について、その電気機器だけが稼働しているときの電流波形の情報を格納している個別機器情報記憶手段と、
複数の電気機器の稼働状況の組み合わせを個体の遺伝子配列とし、個体の遺伝子配列に基づいて、上記個別機器情報記憶手段から1又は複数の電流波形の情報を得て、上記特徴量抽出手段が抽出した上記給電線に流れる電流波形の情報と比較する情報を形成して評価する遺伝的アルゴリズムを実行し、複数の電気機器の稼動状況の推定結果を得る電気機器稼動状況推定手段と
を備えたことを特徴とする電気機器稼動状況推定システム。
In the electrical equipment operating status estimation system that estimates the operating status of a plurality of electrical equipment connected to the same feeder line,
Feature amount extraction means for extracting information on a current waveform flowing through the feeder line;
For each electrical device described above, individual device information storage means for storing current waveform information when only the electrical device is operating,
A combination of operating statuses of a plurality of electrical devices is used as an individual gene sequence, and based on the individual gene sequence, information on one or more current waveforms is obtained from the individual device information storage unit, and the feature amount extraction unit extracts And an electrical equipment operation status estimation means for executing a genetic algorithm for forming and evaluating information to be compared with the information on the current waveform flowing through the feeder line, and obtaining an estimation result of the operation status of a plurality of electrical equipment. Electrical equipment operating status estimation system characterized by
上記電流波形の情報は、電流波形の時間変化のパターンであることを特徴とする請求項1に記載の電気機器稼動状況推定システム。   2. The electrical equipment operating state estimation system according to claim 1, wherein the current waveform information is a pattern of time change of the current waveform. 上記電流波形の情報は、電流波形の周波数特性であることを特徴とする請求項1に記載の電気機器稼動状況推定システム。   2. The electrical equipment operating status estimation system according to claim 1, wherein the current waveform information is a frequency characteristic of the current waveform. 上記遺伝子配列における要素への電気機器の対応付けは、その電気機器の電流波形が上記給電線に流れる電流波形に及ぼす寄与率の高低に応じた並びとなっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気機器稼動状況推定システム。   The association of the electrical equipment with the elements in the gene sequence is arranged in accordance with the level of contribution of the current waveform of the electrical equipment to the current waveform flowing through the feeder line. The electrical equipment operation condition estimation system in any one of -3. 上記遺伝子配列は、稼働状態と非稼働状態とで異なる論理値をとるビット列であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電気機器稼動状況推定システム。   The electrical equipment operation status estimation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the gene sequence is a bit string having different logical values in an operating state and a non-operating state. 電流波形の情報が異なる複数の動作モードを有する電気機器に対しては、上記遺伝子配列を構成しているビット列の中に、上記各動作モードに対応したビットが用意されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気機器稼動状況推定システム。   For electrical devices having a plurality of operation modes having different current waveform information, a bit corresponding to each operation mode is prepared in the bit string constituting the gene sequence. The electrical equipment operation condition estimation system according to any one of claims 1 to 5. 同一の給電線に接続された複数の電気機器の稼働状況を推定する電気機器稼動状況推定プログラムであって、
コンピュータを、
上記給電線に流れる電流波形の情報を抽出する特徴量抽出手段と、
上記各電気機器について、その電気機器だけが稼働しているときの電流波形の情報を格納している個別機器情報記憶手段と、
複数の電気機器の稼働状況の組み合わせを個体の遺伝子配列とし、個体の遺伝子配列に基づいて、上記個別機器情報記憶手段から1又は複数の電流波形の情報を得て、上記特徴量抽出手段が抽出した上記給電線に流れる電流波形の情報と比較する情報を形成して評価する遺伝的アルゴリズムを実行し、複数の電気機器の稼動状況の推定結果を得る電気機器稼動状況推定手段として機能させる
ことを特徴とする電気機器稼動状況推定プログラム。
An electrical equipment operating status estimation program for estimating operating statuses of a plurality of electrical equipment connected to the same feeder line,
Computer
Feature amount extraction means for extracting information on a current waveform flowing through the feeder line;
For each electrical device described above, individual device information storage means for storing current waveform information when only the electrical device is operating,
A combination of operating states of a plurality of electrical devices is used as an individual gene sequence, and based on the individual gene sequence, information on one or more current waveforms is obtained from the individual device information storage unit, and the feature amount extraction unit extracts A genetic algorithm that forms and evaluates information to be compared with the information on the current waveform flowing through the power supply line, and functions as an electrical equipment operating status estimation means for obtaining an estimation result of operating statuses of a plurality of electrical equipment. A program for estimating the operating status of electrical equipment.
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