[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于功率的負(fù)載開(kāi)關(guān)檢測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710127961.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106908657A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志強(qiáng);殷波;王修偉;叢艷平;朱治丞;黃賢青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R21/133
• 分類(lèi)號(hào): G01R21/133
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11266
• 代理人: 郭一斐

1.一種基于功率的負(fù)載開(kāi)關(guān)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括：電流傳感器、電壓傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、ARM嵌入式核心處理模塊和存儲(chǔ)模塊，

所述電流傳感器，用于對(duì)家庭用電中的電流模擬信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并將所述電流模擬信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換模塊；

所述電壓傳感器，用于對(duì)家庭用電中的電壓信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并將所述電壓信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換模塊；

所述A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，并將所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至ARM嵌入式核心處理模塊；

所述ARM嵌入式核心處理模塊，用于對(duì)所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到相鄰兩個(gè)周期的功率強(qiáng)度的變化值，并將所述功率強(qiáng)度的變化值和預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷負(fù)載的開(kāi)關(guān)事件；提取所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)的信號(hào)特征數(shù)據(jù)；以及

所述存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和信號(hào)特征數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流傳感器串聯(lián)在用戶(hù)家庭用電的火線上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電壓傳感器并聯(lián)在用戶(hù)家庭用電的總線上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述ARM嵌入式核心處理模塊，對(duì)所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到相鄰兩個(gè)周期的功率強(qiáng)度的變化值，并將所述功率強(qiáng)度的變化值和預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷負(fù)載的開(kāi)關(guān)事件包括：

根據(jù)所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)計(jì)算得到每個(gè)采集點(diǎn)的功率值；

將所述采集點(diǎn)分為至少兩個(gè)周期，分別將每個(gè)周期的采集點(diǎn)的功率值與所對(duì)應(yīng)周期的平均功率值相減并取絕對(duì)值后求和，再除以每個(gè)周期總的采集點(diǎn)個(gè)數(shù)，得到每個(gè)周期的功率強(qiáng)度值；

分別計(jì)算每個(gè)周期的功率強(qiáng)度值與前一個(gè)周期的功率強(qiáng)度值的差值，得到相鄰周期功率強(qiáng)度的變化值；以及

將所述相鄰周期功率強(qiáng)度的變化值分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷負(fù)載的開(kāi)關(guān)事件，其中所述預(yù)設(shè)閾值包括：預(yù)設(shè)開(kāi)啟閾值和預(yù)設(shè)關(guān)閉閾值，當(dāng)所述相鄰周期功率強(qiáng)度的變化值大于預(yù)設(shè)開(kāi)啟閾值時(shí)，表示存在負(fù)載的開(kāi)啟事件，當(dāng)所述相鄰周期功率強(qiáng)度的變化值小于預(yù)設(shè)開(kāi)啟閾值時(shí)，表示存在負(fù)載的關(guān)閉事件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：低通濾波器、WIFI通信模塊和服務(wù)器，

所述低通濾波器，用于在將所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換模塊前，對(duì)所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；

所述WIFI通信模塊，用于ARM嵌入式核心處理模塊和服務(wù)器的數(shù)據(jù)與指令的傳輸；以及

所述服務(wù)器，用于接收所述信號(hào)特征數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述信號(hào)特征數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)載類(lèi)別進(jìn)行識(shí)別。

6.一種基于功率的負(fù)載開(kāi)關(guān)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

采集家庭用電中的電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)；

將所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)；以及

對(duì)所述電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到相鄰兩個(gè)周期的功率強(qiáng)度的變化值，并將所述功率強(qiáng)度的變化值和預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷負(fù)載的開(kāi)關(guān)事件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述將所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)前，對(duì)所述電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理。