[实用新型]一种用于家用电器录波的装置

说明书

一种用于家用电器录波的装置，包括取电插头及其附属线缆、供电插排单元、电压取样单元电流取样单元、模/数转换单元、控制单元、通信单元、上位机单元、供电单元；取电插头通过其附属线缆与供电插排单元并联供电排插单元上连接家用电器；电压取样单元设在线缆上，与供电插排单元并联；电流取样单元设在线缆上，与供电插排单元串联；模数转换单元分别与电压取样单元和电流取样单元连接；控制单元与模数转换单元连接；控制单元通过通信单元与上位机单元连接；供电单元与供电插排单元并联。本实用新型实现了家用电器录波装置便携化，可方便地在多场景下对家用电器进行录波，为非侵入式负荷辨识研究提供数据样本。

技术领域

本实用新型涉及一种用于家用电器录波的装置，属于测量与仪器领域。

背景技术

非侵入式负荷监测(NILM,Non-intrusive Load Monitoring)是居民用电负荷监测的重要方法之一，由美国MIT大学Hart教授提出，近来受到广泛关注。在国内，天津大学最早开始该项技术研究，武汉大学、东南大学、华北电力大学、四川大学等高校也陆续开始投入研究力量。NILM技术通过采集家庭入户端口的电压、电流信号，计算得到有功、无功、谐波、畸变等电气参数，再根据家用电器的运行特征，应用匹配算法对电器类别进行在线识别，实现对电器的启停时间、运行功率的实时监测，从而获取主要家用电器的耗能水平、使用规律等信息。与传统入户式负荷监测方法相比，NILM不需要入户安装分路传感器，对电力用户没有影响，实现的可行性较高。

在NILM技术研究领域，面临的关键问题是缺乏样本数据。目前，仅国外一些大学和研究机构发布了若干数据集，包括REDD数据集、BLUED数据集、 AMPds公共数据集、UK-DALE数据集。这些数据集极大促进了NILM理论研究进步，但用于国内工程化应用研究还存在不足。一是这些数据集来源于国外家庭，其电器种类与使用习惯与国内家庭存在很大差异；二是这些数据集非统一标准，且采集频度难以满足使用需求。国内在数据集发布方面尚处于空白，主要原因是缺乏标准化的便携式电器录波装置，无法大规模录波，这极大制约了NILM技术的工程化应用。

综上所述，目前针对非侵入式负荷辨识研究需求的电器录波装置尚处于空白，有必要提出可方便地在多场景下对家用电器进行录波，为非侵入式负荷辨识研究提供大量数据样本。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于家用电器录波的装置，可以满足各类使用场景下电器录波，为建立较大规模的负荷特征库提供了基础设备。

本实用新型具体采用以下技术方案：

一种用于家用电器录波的装置，所述装置包括取电插头及其附属线缆1、供电插排单元2、电压取样单元3、电流取样单元4、模/数转换单元5、控制单元6 以及上位机单元8，其特征在于：

所述取电插头及其附属线缆1与供电插排单元2并联，且与电网连接；

在所述供电插排单元2上连接家用电器；

所述电压取样单元3设在所述附属线缆上，且与所述供电插排单元2并联；

所述电流取样单元4设在所述附属线缆上，与所述供电插排单元2串联；

用于将所述电压取样单元3和电流取样单元4的模拟信号转换为数字信号的所述模/数转换单元5分别与所述电压取样单元3和电流取样单元4连接；

用于控制所述模/数转换单元5的采样率和/或读取所述数字信号的所述控制单元6与所述模/数转换单元5连接；

所述控制单元6与上位机单元8连接。

本实用新型还进一步采用以下优选技术方案：

所述装置还包括通信单元7以及供电单元9；

所述控制单元6通过所述通信单元7向所述上位机单元8进行交互；