[实用新型]一种非侵入式结构的电器负荷单体监测装置

说明书

本实用新型涉及负荷监测技术领域，特别涉及一种非侵入式结构的电器负荷单体监测装置，其包括用于为家用电器供电的智能插排和处理器，智能插排的多个插座分别从电网取电并经过各自的控制模块连接到处理器。控制模块的开关模块分别串联于智能插排上各个插座的火线中，用于进行电器负载的通断控制。处理器还连接有用于与电网的控制端通信的载波通信模块，载波通信模块通过配电线路向后台服务器上送监测数据，并实时接收服务器下达的负荷分解结果、执行服务器下送的需求响应控制指令，实现对用电设备的远程控制。该非侵入式结构的电器负荷单体监测装置能够准确采集单体电器的负荷数据和对用户电器开关状态进行控制。

技术领域

本实用新型涉及负荷监测技术领域，特别涉及一种非侵入式结构的电器负荷单体监测装置。

背景技术

电器监测是以智能监测终端装置为基础，融合现代电子技术、信息处理技术、网络通信技术、传感技术等多种技术，来获取居民电器用电细节、监测电器运行状态的重要手段。其目的是通过对各个电器用电信息的深入分析，挖掘用户潜在的用能模式、用能规律、需求响应潜力等，以引导用户合理用电、节能降耗，同时也为智能电网中需求响应方案的制定和实施提供参考。电器监测有利于加强配电网的需求侧管理，实现供需友好互动。

通常，实现电器监测需要在用户端布置高级量测体系，其硬件基础为安装在用户家庭内部各个独立用电设备的智能监测终端，能够实现实时计量、安全保护、双向通信等功能，属于侵入式电器负荷监测方式。但该方式受限于电器与监测终端一一对应的关系，其硬件成本随电器数量的增加而显著上升。为此，采用非侵入式的电器负荷监测方式取消了电器监测终端，仅在用户电力总线入口处采集总电流、功率、谐波等信息，通过复杂的算法辨识家庭内部的电器类型、运行状况等相关参数。虽然用于实现非侵入式的电器负荷监测装置解决了侵入式方式成本过高的问题，但是，其仅仅在电网接入的位置进行信号采集，放弃了对电器的远程控制功能，不利于智能电网下实时自动需求响应的发展。

实用新型内容

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种非侵入式结构的电器负荷单体监测装置的硬件结构，供软件工程师对其中的处理器进行编程后，能够准确采集单体电器的负荷数据和对用户电器开关状态进行控制。

为实现上述目的，本实用新型提供一种非侵入式结构的电器负荷单体监测装置，包括设有至少两个插座的智能插排和处理器，这些插座分别从电网取电并经过各自的控制模块连接到所述处理器，所述控制模块包括开关模块，该开关模块的打开/闭合则其连接的插座与电网断开/连接；所述处理器还连接有用于采集电网接入端电压、电流信号的电气采集模块，以及用于与电网的控制端通信的载波通信模块。

其中，所述开关模块包括连接在电网火线和插座火线之间的继电器。

其中，所述继电器是型号为HF7520的开关继电器。

其中，所述控制模块包括三极管和接收端连接到所述处理器的光耦驱动，所述光耦驱动的输出端经所述三极管连接到所述继电器的控制端。

其中，所述处理器还连接有液晶显示屏。

其中，所述处理器还连接有安全检测模块。

其中，所述安全检测模块包括温度传感器和烟雾浓度传感器。

其中，所述电网的火线和零线之间连接有电源模块，所述电源模块包括防雷保护电路、 AC/DC转换电路、DC/DC转换电路和低通滤波电路。

其中，所述电气采集模块包括采样端连接在所述电网的火线的电流传感器，采样端连接在所述电网的火线和零线之间的电压传感器，所述电流传感器和电压传感器分别经信号调理电路和ADC芯片处理后连接到所述处理器。

其中，所述载波通信模块包括型号为KQ130F的过零载波数据收发模块。