[发明专利]电气负载启动运行识别装置

权利要求书

1.一种电气负载启动运行识别装置，包括信息采集模块、信息处理模块、通信模块；所述信息采集模块用于采集电气负载的负载电流并转换成电流数字信号，电流数字信号被送至信息处理模块，通信模块用于发送信息处理模块的电气负载类型识别结果至上位机，信息处理模块依据输入的电流数字信号，采用分类器进行电气负载启动运行识别，其特征在于，所述分类器的输入特征包括电气负载的启动电流特征和电气负载的稳态电流频谱特征；所述启动电流特征包括启动过程时间、启动电流最大值、启动电流最大值时间；所述分类器为基于隶属偏离平方和的改进决策树分类器，构建流程如下：

步骤⑴、获取多组电气负载的输入特征样本，随机选择其中部分输入特征样本作为训练数据样本，其他输入特征样本作为测试数据样本；对训练数据样本中每个输入特征的数据分别进行区间化预处理，得到区间化输入特征；

步骤⑵、根据电气负载区间化输入特征的重叠状态，找到当前节点待选择输入特征的中间分裂点，将区间化输入特征的区间分段化；

步骤⑶、计算当前节点待选择输入特征的信息量；

步骤⑷、计算当前节点待判别电气负载的每个待选择输入特征的信息熵；

步骤⑸、计算当前节点的每个待选择输入特征的总信息熵；

步骤⑹、计算当前节点的每个待选择输入特征的信息增益；

步骤⑺、选择当前节点待选择输入特征中信息增益最大的输入特征作为当前节点的判别属性，形成分支完成当前节点的建立；递归调用步骤⑵到步骤⑺，完成所有判别分支的建立；

步骤⑻、对不是纯净集的输出节点，分别计算所有输入特征针对该节点所有待分类电气负载类型的隶属偏离平方和，采用隶属偏离平方和作为该节点的判别属性，选择其中隶属偏离平方和最小的电气负载类型输出。

2.如权利要求1所述的电气负载启动运行识别装置，其特征在于，步骤⑶中，计算当前节点每个输入特征的信息量的方法是：

式中，X代表该信息量所针对的输入特征，X包括且只包括属于当前节点待选择作为判别属性的输入特征；p为在当前节点待判别电气负载类型中能准确地区分出电气负载类型的该负载特征参数区间范围的总和；n为在当前节点待判别电气负载类型中不能准确地区分出电气负载类型的该负载特征参数区间范围的总和。

3.如权利要求2所述的电气负载启动运行识别装置，其特征在于，步骤⑷中，计算当前节点待判别电气负载的每个输入特征的信息熵的方法是：

式中，X代表该信息熵所针对的输入特征，X包括且只包括属于当前节点待选择的输入特征；i代表该信息熵所针对的电气负载类型，i包括且只包括属于当前节点待判别的电气负载类型；P_i为该电气负载类型输入特征X的区间范围中与该节点待选择的其他输入特征均不重叠的区间范围；N_i为该电气负载类型输入特征X的区间范围中与当前节点待选择的其他输入特征相重叠的区间范围。

4.如权利要求3所述的电气负载启动运行识别装置，其特征在于，步骤⑸中，计算当前节点的每个待选择输入特征的总信息熵的方法是：

式中，X代表该信息熵或者总信息熵所针对的输入特征，X包括且只包括属于当前节点待选择作为判别属性的输入特征；i代表待分类的某种电气负载类型，k代表需分类的电气负载类型的种类总数；P_i为与i所代表电气负载类型输入特征X的区间范围中与该节点待选择的其他输入特征均不重叠的区间范围；N_i为与i所代表电气负载类型输入特征X的区间范围中与当前节点待选择的其他输入特征相重叠的区间范围；p为在该节点待判别电气负载类型中能准确地区分出电气负载类型的该负载特征参数区间范围的总和；n为在该节点待判别电气负载类型中不能准确地区分出电气负载类型的该负载特征参数区间范围的总和。

5.如权利要求4所述的电气负载启动运行识别装置，其特征在于，步骤⑹中，计算当前节点的每个待选择输入特征的信息增益的方法是：

gain(X)＝I_X(p，n)-E(X)

式中，X代表该信息熵或者总信息熵所针对的输入特征，X包括且只包括属于当前节点待选择作为判别属性的输入特征。