TW201805747A - 電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統 - Google Patents

電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統 Download PDF

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Abstract

一種電器設備的操作識別方法，包括：透過感測器，測量該電器設備在一段連續時間內的用電訊號；透過運算控制器，分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的一當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的一第一操作階段對應一第一操作參數；透過該運算控制器，判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差是否在一容忍範圍內；當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差超出該容忍範圍，該運算控制器觸發一警示事件。

Description

電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統
本發明是有關於一種電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統。
隨著科技發展，為節省人力及時間成本，市場上對於自動化電器設備的需求與日俱增。自動化電器設備可透過執行一連串的預定程序以達成特定的處理或是產生特定的製品。以目前市面上的咖啡機為例，操作人員只需在機器上點選欲沖泡的咖啡類型，例如摩卡咖啡、拿鐵咖啡等，咖啡機即會啟動一連串對應的程序，以沖泡出使用者想要的咖啡。
然而在執行自動化程序的過程中，電器設備可能會因為內部零件或外在操作的因素而無法達到預設的程序參數要求，但就外觀上，電器設備仍然處於可運作的狀態，使得操作人員無法即時發現裝置運作的異常，進而影響了裝置產出的品質。
台灣專利編號TWI443356描述一種偵測電器設備異常狀態的技術，其藉由收集電器設備在一段預設時間內的用電 數據，經統計分析後，以產生該電器設備在正常操作下的各項用電基準值，藉此作為之後判斷該電器設備是否發生異常的依據。然而，該前案並無法對具有複數控制流程的電器設備，判斷該電器設備正操作於哪一流程、甚至是該流程中的哪一階段，以及判別該電器設備所執行的控制流程或所處的操作階段是否合乎標準設定。
因此，如何提出一種電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統，以即時監測電器設備是否基於預設參數執行程序，乃一待解決的技術課題。
本發明是有關於一種電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統，可依據電器設備的用電訊號辨識電器設備所執行的操作，並判斷該操作是否符合預設參數，以於發現異常時，觸發警示事件。
根據本發明之一方面，提出一種電器設備的操作識別方法，包括：透過感測器，測量該電器設備在一段連續時間內的用電訊號；透過運算控制器，分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的一當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的一第一操作階段對應一第一操作參數；透過該運算控制器，判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與 該第一操作參數的偏差是否在一容忍範圍內；以及當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差超出該容忍範圍，該運算控制器觸發一警示事件。
根據本發明之另一方面，提出一種操作識別系統，適用於電器設備，該操作識別系統包括感測器以及運算控制器。感測器用以測量該電器設備在一段連續時間內的用電訊號。運算控制器耦接該感測器，且經配置而用以：分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的第一操作階段對應第一操作參數；判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差是否在容忍範圍內；當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差超出該容忍範圍，該運算控制器觸發警示事件。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
10‧‧‧電器設備
12‧‧‧供電輸入端
14‧‧‧供電線路
16‧‧‧遠端管理平台
100‧‧‧操作識別系統
102‧‧‧感測器
104‧‧‧運算控制器
106‧‧‧訊號收發器
202、204、206、208、302‧‧‧步驟
402、404‧‧‧曲線
T0、T1、T2、T3、T4、T5、T12、T23、T34、T45‧‧‧期間
圖1繪示依據本發明之一實施例之操作識別系統之示意圖。
圖2繪示針對電器設備之操作識別方法之一例流程圖。
圖3繪示針對電器設備之操作識別方法之另一例流程圖。
圖4繪示電器設備執行當前控制流程時所呈現之用電訊號之一例波形圖。
在本文中，參照所附圖式仔細地描述本發明的一些實施例，但不是所有實施例都有表示在圖示中。實際上，這些發明可使用多種不同的變形，且並不限於本文中的實施例。相對的，本揭露提供這些實施例以滿足應用的法定要求。圖式中相同的參考符號用來表示相同或相似的元件。
圖1繪示依據本發明之一實施例之操作識別系統100之示意圖。操作識別系統100適用於電器設備10，可透過偵測並分析電器設備10的用電訊號，以辨識電器設備10當前所執行的操作，並於發現異常時，觸發警示事件。所述之電器設備10可以是任何執行自動化流程的電子設備，例如咖啡機、智慧型洗衣機、智慧型電鍋等。
操作識別系統100主要包括感測器102以及運算控制器104。感測器102例如是電流感測器、電壓感測器或其它可擷取電器設備10的用電訊號的元件。感測器102可設置在電器設備10的內部或外部。舉例來說，感測器102可設置在電器設備10外部的智慧電錶中，智慧電錶再經由供電線路14連接至電器設備10的供電輸入端12。或者，感測器102可設置在電器設備10的內部，並耦接至電器設備10的供電輸入端12。所述之供電輸入端12例如是指電器設備10用以自外部電源(如市電)接收 供電的端口。
運算控制器104耦接感測器102，可經配置而對擷取自感測器102的用電訊號進行分析、識別，並於發現異常時，觸發警示事件。運算控制器104可例如以微處理器、微控制器、特定目的應用電路或其他具有訊號特徵辨識能力的電路來實現。運算控制器104的作動將配合圖2及圖3作進一步描述。
在一實施例中，操作識別系統100更包括訊號收發器106。訊號收發器106受控於運算控制器104。當運算控制器104觸發警示事件時，運算控制器104將控制訊號收發器106傳送警示訊號至遠端管理平台16，以通知相關人員或監控設備電器設備10的運作發生異常。
圖2繪示針對電器設備10之操作識別方法之一例流程圖。在步驟202，感測器102測量電器設備在一段連續時間內的用電訊號。在一實施例中，用電訊號包括量測自電器設備10的供電輸入端12的功因(power factor)訊號。又一實施例中，用電訊號更包括量測自電器設備10的供電輸入端12的電流訊號以及電壓訊號至少其一。
在步驟204，運算控制器104分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得一特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的一當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的一第一操作階段對應一第一操作參 數，例如一預設操作時間。
在一實施例中，運算控制器104可針對用電訊號在一段連續時間內的波動變化作一圖形識別(pattern recognition)，以依據該用電訊號的時域(time domain)及/或頻域(frequency domain)特性決定該用電訊號的該特徵值組。舉例來說，用電訊號的特徵值組包括一或多個訊號特徵值，其例如是擷取自用電訊號在時域及/或頻域上的波形變化特徵點(如訊號峰值、切線斜率最大值等)，或是具有特定變化形式的波形區段。
一般而言，電器設備10在執行控制流程的過程中，其用電訊號會隨著控制流程的進行而在不同操作階段產生特定的波動變化形式，故運算控制器104可透過比對用電訊號的特徵值組與預存的控制流程的樣本特徵，以辨識電器設備10當前所進行的控制流程。在一實施例中，控制流程組中的各控制流程分別對應一樣本特徵，運算控制器104可藉由比對用電訊號的特徵值組與該些控制流程所對應的樣本特徵，以自控制流程組中挑選具有與用電訊號的特徵值組最相似的樣本特徵的控制流程作為電器設備10的當前控制流程。
所述之控制流程組例如包括電器設備10所可能執行的控制流程。以電器設備10為咖啡機為例，若咖啡機提供「摩卡咖啡」、「拿鐵咖啡」、「美式咖啡」、「卡布奇諾」等四種沖泡選項，則操作識別系統100將預存針對此四種沖泡選項的控制流程A、B、C、D。在一實施例中，控制流程組的資訊例如紀錄於操 作識別系統100中可供運算控制器100存取的儲存媒體(如記憶體、查閱表(look-up table,LUT)等)。
各控制流程A、B、C、D分別包括對應的一或多個操作階段。在電器設備10為咖啡機的例子中，此一或多個操作階段例如包括鍋爐加熱階段、電磁閥開關階段、咖啡萃取階段以及研磨階段至少其一。針對不同的控制流程A、B、C、D，各操作階段的執行順序、執行項目、執行時間、元件控制參數(如萃取壓力、鍋爐溫度、水流量等)皆可能不同，故電器設備10在執行此些控制流程A、B、C、D時所呈現的用電訊號的波形變化也會不同。利用此一特性，可定義出各控制流程A、B、C、D所分別對應的用電訊號波動特徵樣板，此些用電訊號波動特徵樣板可透過預設的樣本特徵(如對應特定波形變化的特徵點集合)來描述。當運算控制器104判斷出電器設備10的用電訊號的特徵值組近似於某一控制流程(如控制流程A)的部分或全部樣本特徵，而不同於其他控制流程(如控制流程B、C、D)所對應的樣本特徵，運算控制器104將可辨識出電器設備10目前正進行的當前控制流程為控制流程A，例如正在沖泡摩卡咖啡。
在步驟206，運算控制器104判斷用電訊號相應於第一操作階段的波動特徵與第一操作參數的偏差是否在一容忍範圍內。若是，則結束流程。若否，則進入步驟208。
第一操作階段可以是當前控制流程中的的任一操作階段。第一操作參數可以是任何關聯於第一操作階段的操作參 數。舉例來說，第一操作參數可以是第一操作階段的預設操作時間、預設電壓值、預設電流值或預設功因值。若選擇以當前控制流程中對時間要求最嚴格的一或多個操作階段作為第一操作階段，較佳地，可選擇以第一操作階段的預設操作時間作為第一操作參數。以咖啡機為例，咖啡機在沖泡咖啡時，咖啡萃取時間的長短往往主導了咖啡的口感，因此，可選擇咖啡萃取階段作為第一操作階段，並以咖啡萃取階段的預設操作時間作為第一操作參數作為評判電器設備10是否異常的標準。例如，運算控制器104在基於測得的用電訊號辨識出電器設備10的當前控制流程為對應沖泡摩卡咖啡的控制流程A之後，將進一步判斷該用電訊號對應控制流程A中咖啡萃取階段所呈現的波形變化的區間長短是否符合預設的咖啡萃取階段時間要求，例如維持S秒。若運算控制器104偵測到用電訊號雖具有對應控制流程A的咖啡萃取階段的波形變化特徵，但該段波形變化發生的時間區間與咖啡萃取階段的預設操作時間之間的偏差超出一容忍範圍，則判斷電器設備10為異常，並進入步驟208。
在步驟208，當用電訊號相應於第一操作階段的波動特徵與第一操作參數的偏差超出容忍範圍，運算控制器104將觸發一警示事件。警示事件可以是任何以聲音、光、有線、無線方式輸出以達警示效果的事件，例如閃燈、啟動蜂鳴器、輸出有線/無線警示訊號至外部監控管理裝置等。以警示事件為發送無線警示訊號為例，運算控制器104將控制訊號收發器106傳送警示 訊號至遠端管理平台16。回應來自操作識別系統100的警示訊號，遠端管理平台16可執行遠端管理例如更新電器設備10的異常識別值、新增異常識別邏輯、自動通報維修人員、更新維修紀錄報表等操作，以通知相關人員或監控設備電器設備10的運作發生異常，並更新相關的監控資料。
圖3繪示針對電器設備10之操作識別方法之另一例流程圖。與圖2實施例的主要差別在於，本實施例中當步驟206的判斷結果為「是」，流程將進入步驟302，運算控制器104會進一步判斷該用電訊號相應於第一操作階段的波動特徵與第一操作階段的一第二操作參數的偏差是否在另一容忍範圍內。若判斷結果為「否」，則進入步驟208，運算控制器104將觸發警示事件。
第二操作參數可以是任何關聯於第一操作階段、但與第一操作參數相異的操作參數。舉例來說，第二操作參數可以是第一操作階段的預設操作時間、預設電壓值、預設電流值或預設功因值，但與第一操作參數具有不同的電氣參數類型。例如，當第一操作參數為第一操作階段的預設操作時間，第二操作參數則為第一操作階段的預設電壓值、預設電流值或預設功因值其中至少一者。
在一實施例中，運算控制器104可在步驟302判斷下列條件(1)、(2)、(3)至少其一，並在發現條件不滿足時觸發警示事件：
條件(1)係用電訊號的電壓值與對應第一操作階段 的預設電壓值的差異在容忍電壓範圍內；條件(2)係用電訊號的電流值與對應第一操作階段的預設電流值的差異在容忍電流範圍內；條件(3)係用電訊號的功因值與對應第一操作階段的預設功因值的差異在容忍功因範圍內。
舉例來說，若用電訊號包括量測自供電輸入端12的電流訊號以及功因訊號，當運算控制器104判斷出用電訊號相應於第一操作階段的波動時間特徵與第一操作階段的預設操作時間的偏差在一容忍範圍內，將進一步判斷用電訊號在相應於第一操作階段的電流值特徵與功因值特徵相較於第一操作階段的預設電流值與預設功因值的偏差是否分別落在容忍電流範圍以及容忍功因範圍內。
在一實施例中，運算控制器104亦可判斷用電訊號相應於當前控制流程之其他操作階段的波形特徵是否符合特定操作參數之條件。舉例來說，當運算控制器104識別出電器設備10正在執行控制流程A的咖啡萃取階段，且其波形特徵相較於咖啡萃取階段的第一操作參數的偏差落在一容忍範圍內，此時運算控制器104將進一步判斷用電訊號相應於控制流程A中其他操作階段(如鍋爐加熱階段)的波形特徵是否滿足該其他操作階段所對應的操作參數之條件，並在判斷結果為「否」時，觸發警示事件。
透過上述方式，可進一步判斷電器設備10內部元件是否依標準/預設狀態運作，進而確保電器設備10產出的品質。
圖4繪示電器設備10執行一當前控制流程時所呈現 之用電訊號之一例波形圖。在此例中，電器設備10係一咖啡機，用電訊號包括量測自電器設備10之供電輸入端12的功因訊號以及電流訊號，分別以曲線402及404表示。可理解的是，圖4所示之波形變化僅是用以幫助理解本發明，而非用以限制本發明。
首先在期間T0，咖啡機處於待機狀態，此時功因訊號402的值維持在一初始值(約0.8)，且電流訊號404維持在低電流值(小於1安培)。
接著在期間T1，功因訊號402的值從待機時的初始值提升至最大值(約等於1)，而電流訊號404則是維持在低電流值。這表示咖啡機中的單相交流馬達正在運作以進行研磨。因此，當功因訊號402與電流訊號404呈現如此期間T1的波形變化，代表咖啡機當前正處於控制流程中的研磨階段。
在期間T2，功因訊號402的值降至中間值(約0.5)，而電流訊號404則是拉升至高電流值(約14~16安培)。這表示咖啡機作虛功的比例提高，且裝置內部正通以大電流進行加熱。因此，當功因訊號402與電流訊號404呈現如此期間T2波形變化，代表咖啡機當前正處於控制流程中的鍋爐加熱階段。而期間T12與期間T23，則分別表示開啟電磁閥以及關閉電磁閥的階段。
在期間T3，功因訊號402與電流訊號404呈現類似期間T1時的波形變化，這表示咖啡機再度進入控制流程中的研磨階段。
在期間T4，功因訊號402與電流訊號404呈現類似 期間T2時的波形變化，這表示咖啡機再度進入控制流程中的鍋爐加熱階段。而期間T3與T4之間的過渡期間T34，以及期間T4與T5之間的過渡期間T45，則分別表示開啟電磁閥以及關閉電磁閥的階段。
在期間T5，功因訊號402與電流訊號404呈現類似期間T0時的波形變化，因此，代表咖啡機再度回到待機狀態。
研究發現，在大多數的應用中，電器設備10的功因訊號波形變化即可大致反映電器設備10於不同階段的操作。因此，在一實施例中，可單純基於功因訊號來識別電器設備10的操作型態(即，用於操作識別分析的用電訊號僅包括量測自電器設備10之供電輸入端12的功因訊號)。又一實施例中，可進一步結合電器設備10的電流訊號、電壓訊號及/或其它電氣參數來識別電器設備10的操作型態，以提升操作識別的準確度。如圖4所示，運算控制器104係基於電器設備10所消耗的功因訊號及電流訊號的特徵來識別電器設備10當前所處操作階段。
綜上所述，本發明所提出之電器設備的操作識別方法及應用其的操作識別系統，可基於電器設備的用電訊號，辨識電器設備所執行的當前控制流程以及操作階段，並判斷電器設備是否基於預設參數執行該流程的一或多個操作階段。因此，即便就外觀上電器設備係處於可運作的狀態，仍可於電器設備的操作偏離標準設定時發出警示，藉此確保電器設備執行自動化流程的產出品質。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
202、204、206、208‧‧‧步驟

Claims (21)

  1. 一種電器設備的操作識別方法，包括：透過一感測器，測量該電器設備在一段連續時間內的一用電訊號；透過一運算控制器，分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得一特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的一當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的一第一操作階段對應一第一操作參數；透過該運算控制器，判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差是否在一容忍範圍內；以及當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差超出該容忍範圍，該運算控制器觸發一警示事件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中該第一操作參數為該第一操作階段的預設操作時間、預設電壓值、預設電流值或預設功因值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，更包括：當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差在該容忍範圍內，該運算控制器更判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作階段的一第二操作參數的偏差是否在另一容忍範圍內； 當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第二操作參數的偏差超出該另一容忍範圍，該運算控制器觸發該警示事件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之操作識別方法，其中該第一操作參數為該第一操作階段的波動變化之預設操作時間，該第二操作參數該第一操作階段的預設電壓值、預設電流值或預設功因值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中該用電訊號包括量測自該電器設備的供電輸入端的功因(power factor)訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之操作識別方法，其中該用電訊號更包括量測自該電器設備的該供電輸入端的電流訊號以及電壓訊號至少其一。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中產生該特徵值組的步驟包括：針對該用電訊號在該段連續時間內的波動變化作一圖形識別(Pattern Recognition)，以依據該用電訊號的時域及/或頻域特性決定該用電訊號的該特徵值組。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中該控制流程組中的各該控制流程分別對應一樣本特徵，該操作識別方法更包括：比對該特徵值組與該些控制流程所對應的該些樣本特徵，以 自該控制流程組中挑選具有與該特徵值組最相似的樣本特徵的控制流程作為該當前控制流程。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中觸發該該警示事件的步驟包括：該運算控制器控制一訊號收發器傳送一警示訊號至一遠端管理平台。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之操作識別方法，其中該電器設備係一咖啡機，該當前控制流程的該一或多個操作階段包括鍋爐加熱階段、電磁閥開關階段、咖啡萃取階段以及研磨階段至少其一。
  11. 一種操作識別系統，適用於一電器設備，該操作識別系統包括：一感測器，用以測量該電器設備在一段連續時間內的一用電訊號；以及一運算控制器，耦接該感測器，經配置而用以：分析該用電訊號在該段連續時間內的波動特徵，以取得一特徵值組，並依據該特徵值組自包含多個控制流程的一控制流程組中辨別該用電訊號所對應的一當前控制流程，其中該當前控制流程包括一或多個操作階段，該一或多個操作階段中的一第一操作階段對應一第一操作參數；判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差是否在一容忍範圍內；以及 當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差超出該容忍範圍，該運算控制器觸發一警示事件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別方法，其中該第一操作參數為該第一操作階段的預設操作時間、預設電壓值、預設電流值或預設功因值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之操作識別系統，其中當該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作參數的偏差在該容忍範圍內，該運算控制器更判斷該用電訊號相應於該第一操作階段的波動特徵與該第一操作階段的一第二操作參數的偏差是否在另一容忍範圍內，並在判斷結果為否時，觸發該警示事件。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之操作識別系統，其中該第一操作參數為該第一操作階段的波動變化之預設操作時間，該第二操作參數包括該第一操作階段的預設電壓值、預設電流值或預設功因值至少其一。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，其中該用電訊號包括量測自該電器設備的供電輸入端的功因(power factor)訊號。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之操作識別系統，其中該用電訊號更包括量測自該電器設備的該供電輸入端的電流訊號以及電壓訊號至少其一。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，其中該運算控制器針對該用電訊號在該段連續時間內的波動變化作一圖形識別(Pattern Recognition)，以依據該用電訊號的時域及/或頻域特性決定該用電訊號的該特徵值組。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，其中該控制流程組中的各該控制流程分別對應一樣本特徵，該運算控制器比對該特徵值組與該些控制流程所對應的該些樣本特徵，以自該控制流程組中挑選具有與該特徵值組最相似的樣本特徵的控制流程作為該當前控制流程。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，更包括：一訊號收發器，受控於該運算控制器；其中當該運算控制器觸發該警示事件，該運算控制器控制該訊號收發器傳送一警示訊號至一遠端管理平台。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，其中該電器設備係一咖啡機，該當前控制流程的該一或多個操作階段包括鍋爐加熱階段、電磁閥開關階段、咖啡萃取階段以及研磨階段至少其一。
  21. 如申請專利範圍第11項所述之操作識別系統，其中該感測器設置在該電器設備內部，並耦接該電器設備的一供電輸入端，或是設置在一智慧電錶，該智慧電錶經由一供電線路連接至該電器設備的一供電輸入端。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108742144A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 净饮机的无水检测方法及系统、净饮机和计算机设备
US11092629B2 (en) * 2018-08-27 2021-08-17 Sacramento Municipal Utility District Techniques for analysis of data from smart meters
CN109798545B (zh) * 2018-12-30 2020-12-29 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 一种灶具及其火力控制方法、装置及存储介质
AU2020383192A1 (en) * 2019-11-15 2022-05-26 Novadelta - Comércio E Indústria De Cafés, Lda Beverage preparation systems with enhanced disposition of motorized actuation
CN111007450A (zh) * 2019-12-06 2020-04-14 江苏智臻能源科技有限公司 一种检测负荷辨识设备的结果可信度的方法
US11906575B2 (en) * 2020-04-21 2024-02-20 International Business Machines Corporation Electrical power analyzer for large and small scale devices for environmental and ecological optimization

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4855499B2 (ja) * 2008-09-22 2012-01-18 株式会社オプティム 電化製品の種別を決定する情報処理装置、方法、サーバ
US9020769B2 (en) * 2009-01-26 2015-04-28 Geneva Cleantech Inc. Automatic detection of appliances
CN102341984B (zh) * 2009-01-26 2015-01-14 吉尼瓦洁净技术公司 电源输送网络中校正功率因子及减少失真与噪音的方法和仪器
GB0919493D0 (en) * 2009-11-06 2009-12-23 Davies Peter Method and apparatus for monitoring power consumption
US9190844B2 (en) * 2012-11-04 2015-11-17 Bao Tran Systems and methods for reducing energy usage
CA2754233C (en) * 2010-09-29 2015-11-24 Sears Brands, Llc Energy management unit with diagnostic capabilities
US20120166115A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Nexgrid, Llc Platform, system and method for energy profiling
US20140248802A1 (en) * 2011-08-08 2014-09-04 Nitto Denko Corporation Smart tap
TW201333484A (zh) 2012-02-08 2013-08-16 Ind Tech Res Inst 設備異常的偵測裝置與方法
US9235825B2 (en) * 2012-03-05 2016-01-12 Green Charge Neworks LLC Processing load profiles for consumption management systems
TWI443356B (zh) 2012-09-14 2014-07-01 Chunghwa Telecom Co Ltd 電器設備的異常狀態偵測系統及方法
JP2014072561A (ja) * 2012-09-27 2014-04-21 Nitto Denko Corp 家電機器遠隔監視システム
US20140368956A1 (en) 2013-03-13 2014-12-18 Andre Pierre Perra Apparatus, System, and/or Method for Intelligent Motor Protection and/or Control
US9354271B2 (en) * 2013-05-10 2016-05-31 Alarm.Com Incorporated Multi-node electrical power monitoring, analysis, and related services
US9857414B1 (en) * 2013-05-10 2018-01-02 Alarm.Com Incorporated Monitoring and fault detection of electrical appliances for ambient intelligence
WO2015182217A1 (ja) * 2014-05-29 2015-12-03 日本電気株式会社 監視システム、監視機器、サーバ、監視機器の動作方法、サーバの動作方法、及び、プログラム
TWI510792B (zh) 2014-08-11 2015-12-01 Oriental Inst Technology 電器設備檢測方法與系統
US10416643B2 (en) * 2014-10-14 2019-09-17 Yotta Green Ltd Smart home system and method
GB2535713A (en) * 2015-02-24 2016-08-31 Energy Tech Inst Llp Method and apparatus for controlling an environment management system within a building
GB2535712A (en) * 2015-02-24 2016-08-31 Energy Tech Inst Llp Method and system of monitoring appliance usage

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