恭喜中国水利水电科学研究院朱永楠获国家专利权
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龙图腾网恭喜中国水利水电科学研究院申请的专利一种家庭用电设备识别方法及智能电表获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115372727B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210557839.X,技术领域涉及:G01R31/00;该发明授权一种家庭用电设备识别方法及智能电表是由朱永楠;李磊;詹力炜;姜珊;何国华;王庆明设计研发完成,并于2022-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种家庭用电设备识别方法及智能电表在说明书摘要公布了:本发明公开了一种家庭用电设备识别方法及智能电表,其中识别分析方法包括:获取用电事件发生期间监测的功率变化序列,以及功率变化序列对应的时刻变化序列和用电量变化序列;根据功率变化序列确定用电设备的若干启闭事件;根据时刻变化序列和用电量变化序列,计算每个启闭事件的用电时长、用电时段和用电量;采用预设时间段内用电设备的若干启闭事件组成事件集,将每个启闭事件的评价指标;根据事件集和每个启闭事件的评价指标集构建事件评价指标矩阵,将事件评价指标矩阵与数据库内的数据进行对比分析,识别出各个用电设备的电器类型;本方案增强了电表的智能性应用,有利于提高用户的用电、节电意识。
本发明授权一种家庭用电设备识别方法及智能电表在权利要求书中公布了:1.一种家庭用电设备识别方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:获取用电事件发生期间监测的功率变化序列,以及功率变化序列对应的时刻变化序列和用电量变化序列; S2:根据功率变化序列确定用电设备的若干启闭事件,其中启闭事件为一个用电设备从开启到关闭的整个过程; S3:根据时刻变化序列和用电量变化序列,计算每个启闭事件的用电时长、用电时段和用电量; S4:采用预设时间段内用电设备的若干启闭事件组成事件集,将每个启闭事件的电压、电流、功率、用电时长、用电时段和用电量构成启闭事件的评价指标; S5:根据事件集和每个启闭事件的评价指标集构建事件评价指标矩阵,将事件评价指标矩阵与数据库内的数据进行对比分析,识别出各个用电设备的电器类型; 每个启闭事件的用电时长、用电时段和用电量的获取方法包括: S11:采用功率表检测功率变化序列P0、P1、P2、P3……Pj,其中P0=0,采用计时模块记录功率变化时对应的时刻变化序列t1、t2、t3……tj,采用电量表记录功率变化时对应的用电量变化序列w1、w2、w3……wj; S12:将功率变化序列里的所有功率变化值分别代入公式: RK+1=PK-PK+1,K=0、1、2、3……j-1 S13:当RK+10时,进入步骤S14;当RK+10时,进入步骤S15; S14:将所有RK+10时的用电特征均判定为新增用电设备,标记新增用电设备为XL,记录新增用电设备的用电起始时刻TL=tK+1、起始时刻的用电量wL=wK+1以及用电功率PL=PK+1-PK,其中L=1、2、3……; S15:将所有RK+10时的用电特征均判定为未知用电设备关闭,标记未知用电设备为XC,记录每个未知用电设备的用电结束时刻TC=tK+1,结束时刻的用电量wC=wK+1,用电功率PC=PK-PK+1,其中C=1、2、3……; S16:当PC对应的K值大于PL对应的K值时,将若干未知用电设备XC对应的用电功率PC与若干新增用电设备XL对应的用电功率PL进行对比: 当PC=PL时,关闭的用电设备为新增用电设备XL,XL的用电时长为TC-TL,XL的用电时段为TL到TC,XL的用电量为wC-wL; 当PC≠PL时,关闭的用电设备非新增用电设备XL; 所述数据库由家庭里的m个用电设备组成,用电设备的用电信息包括用电设备的序列X=X1,X2,X3……Xm、用电设备的额定电压序列U=U1,U2,U3……Um、用电设备的额定电流序列I=I1,I2,I3……Im、用电设备的额定功率序列P=P1,P2,P3……Pm,正常用电时长H=H1,H2,H3……Hm,正常用电时段G=G1,G2,G3……Gm,其中正常用电时段为一个区间,用电设备的单次用电量W=W1,W2,W3……Wm,每个用电设备对应的电压、电流、功率、用电时长、用电时段和用电量构成用电设备的标准指标; 用电设备电器类型的识别方法包括: S21:调用数据库中m个已知类型的家庭用电设备X=X1,X2,X3……Xm,每个家庭用电设备调用n个标准指标x={x1,x2……xn},构建设备标准指标矩阵Q=xijm×n,其中xij表示第i设备的第j个标准指标值; S22:采用预设时间段内用电设备的启闭事件为k件,组成事件集为Y=Y1,Y2,Y3……Yk,每个启闭事件调用与n个标准指标对应的n个评价指标y={y1,y2……yn},构建事件评价指标矩阵为q=yijk×n,其中yij表示第i事件的第j个评价指标值; S23:采用全序列法对xij和yij进行极值归一化处理,得到归一化后的设备标准指标矩阵Q1=aijm×n和事件评价指标矩阵q1=bijk×n; S24:采用距离测度法度量事件评价指标矩阵中评价指标bij与标准指标矩阵中标准指标aij的距离dij,构建k个启闭事件与m个家庭用电设备的距离矩阵D=dijk×m,找到距离每个启闭事件最近的用电设备,作为启闭事件的用电设备的电器类型,并对用电设备进行分类。
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