[发明专利]一种可在多环境下搜集电器指纹的负荷感知方法及装置

权利要求书

1.一种可在多环境下搜集电器指纹的负荷感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、侵入式搜集某一种电器在多种品牌型号、多种工作状态、多种运行环境下所体现的负荷指纹特性，并存储为该种电器的负荷指纹特征簇；

S2、对该种电器的负荷指纹特征簇进行聚类运算，形成稳定的特征模板库；

S3、按照步骤S1和步骤S2，对多种电器单独创建出相应的特征模板库，并集中存储以备调用；

S4、采集电器用电功率总口处的总线数据并进行特征分解和提取，获得一组未知的负荷指纹特性，将该未知的负荷指纹特性逐一遍历匹配已形成的特征模板库，辨别出与其最吻合的一个特征模板库，即可判断出该未知的负荷指纹特性的电器种类。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程为：在不同的环境中利用客户端下载所需建模的某一种电器的标签信息，标签信息包括品牌型号、运行档位模式、不同档位模式的额定功率，同时启动负荷指纹特征簇采集，开始对该种电器在预设周期内进行负荷指纹特性的采集及存储。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程为：针对于某一种电器的负荷指纹特征簇，利用客户端启动特征模板库学习功能，不断扫描负荷指纹特征簇中所有状态的特征量，特征量包括电压、电流、有功功率、无功功率以及谐波，同时采用聚类算法，生成特征模板库并以该种电器的名称对其进行命名。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，多种电器所各自对应的特征模板库集中存储后，按照先前已经学习成功的特征模板库进行编号，形成特征模板库序列。

5.一种可在多环境下搜集电器指纹的负荷感知装置，其特征在于，包括：

指纹采集模块，其为具有独立内部架构的采集模块，可拆卸地连接在ARM模块和前端采样和信号调理模块之间，拆卸下的所述指纹采集模块单独使用时，用于侵入式搜集某一种电器在多种品牌型号、多种工作状态、多种运行环境下所体现的负荷指纹特性，并存储为该种电器的负荷指纹特征簇，所述指纹采集模块为多个且用于搜集及存储多种电器的负荷指纹特征簇并在接入后上传至所述ARM模块；

所述ARM模块，其为集成了数字运算功能和线程管理的双核CPU，其运算核用于对多个所述指纹采集模块上传的不同种类的负荷指纹特征簇进行聚类运算，形成不同种类的稳定的特征模板库并存储至特征库模块，同时用于对所述前端采样和信号调理模块所采集的总线数据进行特征分解和提取，获得一组未知的负荷指纹特性，将该未知的负荷指纹特性逐一遍历匹配已形成的特征模板库，并辨别出与其最吻合的一个特征模板库，确定该未知的负荷指纹特性的电器种类；其管理核用于协调各个模块之间的数据流转方向，同时接收客户端的控制指令，完成所述特征库模块的管理和维护工作；

所述特征库模块，其为大容量Flash模块，用于承担海量多种类的特征模板库的存储，通过接收所述ARM模块的指令，对所述ARM模块运算完成的特征模板库进行存储，在后续负荷辨识过程中，依据所述ARM模块的指令，调用相应特征模板库与未知的负荷指纹特性进行分析和辨识；以及

所述前端采样和信号调理模块，其为模块化计量芯片，内部具有高频采样电路和信号滤波、放大电路，用于采集电器用电功率总口处的总线数据并对总线数据进行去噪、滤波和信号转换，之后经所述指纹采集模块上传至所述ARM模块。