本發(fā)明涉及市電控制裝置的領(lǐng)域，特別涉及一種安全的市電開關(guān)控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、居民用電是居民在家庭生活、學(xué)習(xí)、娛樂等方面所需使用的電力，具體用于滿足照明、烹飪、制冷以及取暖等多種需求。目前，為了加強(qiáng)對(duì)居民用電有效管理以及保證用電安全，通常會(huì)獨(dú)立用戶的入戶電表箱處安裝用電控制裝置，以控制該戶的電力供應(yīng)；并在服務(wù)多戶居民（如公寓樓、住宅區(qū)等）的總配電箱或總開關(guān)處安裝相應(yīng)的用電控制裝置，以集中管理多戶居民的電力分配和安全。

2、在部分應(yīng)用場(chǎng)景中，通過在用電控制裝置內(nèi)設(shè)置高頻采集器或低頻采集器，用于采集居民的用電行為信息，并將用電行為信息發(fā)送至供電管理方，以便優(yōu)化用電管理策略，實(shí)現(xiàn)電力資源的合理利用。另外，在現(xiàn)有的使用場(chǎng)景中，通常由人工根據(jù)具體需求，通過用電控制裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)單戶或多戶居民用電的接通或斷開等操作，以保證用電安全，但實(shí)施接通或斷開等操作的效率較低，當(dāng)居民使用超出線路承載能力的電器，或不正確地使用常用電器時(shí)，可能引發(fā)高危情況，而現(xiàn)有技術(shù)難以做出及時(shí)且有效的應(yīng)對(duì)。

3、為此，我們提出一種能夠進(jìn)一步保證居民用電安全的市電開關(guān)控制方法及裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種安全的市電開關(guān)控制方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)居民使用超出線路承載能力的電器，或不正確地使用常用電器時(shí)，可能引發(fā)高危情況，而難以做出及時(shí)且有效應(yīng)對(duì)的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種安全的市電開關(guān)控制方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：實(shí)時(shí)采集用戶的用電行為信息，對(duì)采集得到的用電行為信息進(jìn)行低通濾波算法處理，去除高頻噪聲，保留數(shù)據(jù)的主要趨勢(shì)，并對(duì)低通濾波算法處理進(jìn)行歸一化處理算法，以輸出歸一化數(shù)據(jù)；

4、步驟s2：將歸一化數(shù)據(jù)輸入seq2point模型，以分解得到單戶居民當(dāng)前所使用的每個(gè)電器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并輸出分解數(shù)據(jù)；

5、步驟s3：將分解數(shù)據(jù)輸入識(shí)別算法中進(jìn)行處理，以判斷居民是否使用了超出線路承載能力的電器，或不正確地使用常用電器，若判斷結(jié)果為是，則可斷開該戶居民的用電接通，若判斷結(jié)果為否，則保持該戶居民的用電接通。

6、可選地，所述用電行為信息為總負(fù)荷數(shù)據(jù)、總電壓值和總電流值。

7、可選地，所述低通濾波算法的計(jì)算公式如下：

8、

9、上式中，所述為采集得到的總負(fù)荷數(shù)據(jù)、總電壓值或總電流值，所述為平滑系數(shù)且，所述為前一個(gè)時(shí)間步??的值，所述為當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的指數(shù)移動(dòng)平均值，并為進(jìn)行低通濾波算法處理后的輸出序列。

10、可選地，所述seq2point模型包括輸入層、編碼層以及輸出層，所述歸一化數(shù)據(jù)采用滑動(dòng)窗口的形式輸入輸入層中，所述輸入層中所輸入數(shù)據(jù)為的第一數(shù)據(jù)矩陣，所述編碼層包括多個(gè)卷積層，每個(gè)所述卷積層均包括relu非線性激活函數(shù)，所述輸出層為全連接層，所述全連接層包括linear線性激活函數(shù)。

11、可選地，所述卷積層包括填充值、卷積核以及步長(zhǎng)，所述填充值為0，所述卷積核的形狀為，所述為卷積核的高度，所述3為卷積核的寬度，所述a為卷積核的序號(hào)，所述步長(zhǎng)為1；

12、在所述卷積層所輸入第一數(shù)據(jù)矩陣的四周填充入填充值，使第一數(shù)據(jù)矩陣擴(kuò)充為第二數(shù)據(jù)矩陣，以擴(kuò)充成為的第二數(shù)據(jù)矩陣，所述卷積核以1為步長(zhǎng)遍歷第二數(shù)據(jù)矩陣，以處理得到第一輸出矩陣，所述第一輸出矩陣可輸入卷積層或輸出層中。

13、可選地，所述卷積層包括特征提取計(jì)算公式，所述特征提取計(jì)算公式如下：

14、

15、上式中，所述為第一輸出矩陣中第行第列元素的值，所述為卷積核的高度，所述卷積核的寬度，所述為第二數(shù)據(jù)矩陣，所述為卷積核，所述、、、均為索引變量，用于遍歷輸入數(shù)據(jù)、卷積核和輸出特征圖的元素。

16、可選地，所述分解數(shù)據(jù)為的第二輸出矩陣，所述的值為預(yù)設(shè)值，所述第二輸出矩陣的每一列元素均可表示一個(gè)電器的電器負(fù)荷數(shù)據(jù)、電器電壓值、電器電流值以及已工作時(shí)間t。

17、可選地，所述步驟s3包括閾值判斷算法，所述閾值判斷算法包括閾值矩陣，所述閾值矩陣包括為的第一子閾值矩陣，以及為的第二子閾值矩陣；

18、所述第一子閾值矩陣的每一列元素均為常用電器的電器負(fù)荷數(shù)據(jù)、電器電壓值和電器電流值以及已工作時(shí)間t的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值，若第二輸出矩陣對(duì)應(yīng)列的電器負(fù)荷數(shù)據(jù)、電器電壓值、電器電流值以及已工作時(shí)間t中的一個(gè)元素超出大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值，則表示該常用電器為不正確地使用的狀態(tài)，反之，則表示為該常用電器正常使用的狀態(tài)；

19、所述第二子閾值矩陣的每一列元素均為零，若第二輸出矩陣對(duì)應(yīng)列的電器負(fù)荷數(shù)據(jù)、電器電壓值、電器電流值以及已工作時(shí)間t中的一個(gè)元素超出大于零，若表示居民使用了超出線路承載能力的電器，反之，則表示居民未使用超出線路承載能力的電器。

20、本發(fā)明還公開了一種安全的市電開關(guān)控制裝置，用于實(shí)現(xiàn)如上述的安全的市電開關(guān)控制方法，包括箱體和pcba板，所述pcba板安裝于箱體內(nèi)，所述pcba板集成有低頻采集器和主控芯片，所述主控芯片存儲(chǔ)有低通濾波算法、歸一化處理算法、seq2point模型以及識(shí)別算法；

21、所述低頻采集器以及主控芯片均與一戶或多戶居民用電總線電連接。

22、可選地，所述pcba板還集成有通訊模塊，所述通訊模塊與主控芯片電連接。

23、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：

24、使用時(shí)，通過低頻采集器實(shí)時(shí)采集居民用電的總負(fù)荷數(shù)據(jù)、總電壓值或總電流值，本實(shí)施例中的低頻采集器采集頻率為每秒一次，由低頻采集器采集到的總負(fù)荷數(shù)據(jù)、總電壓值或總電流值輸入主控芯片中，以識(shí)別出居民是否有常用電器為不正確地使用的情況，或者是否有使用了超出線路承載能力的電器，若判斷結(jié)果為是，則可斷開該戶居民的用電接通，若判斷結(jié)果為否，則保持該戶居民的用電接通。在居民用戶用電的過程中，通過實(shí)時(shí)采集居民的用電行為信息，并通過主控芯片存儲(chǔ)的低通濾波算法、歸一化處理算法、seq2point模型以及識(shí)別算法，對(duì)用電行為信息進(jìn)行分析、處理以及識(shí)別，當(dāng)判斷得出居民有常用電器為不正確地使用的情況，或者是否有使用了超出線路承載能力的電器，便可斷開該戶居民的用電接通，從而及時(shí)且有效的保證居民用電安全，避免因居民使用超出線路承載能力的電器，或不正確地使用常用電器而可能引發(fā)的高危情況的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述用電行為信息為總負(fù)荷數(shù)據(jù)、總電壓值和總電流值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述低通濾波算法的計(jì)算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述seq2point模型包括輸入層、編碼層以及輸出層，所述歸一化數(shù)據(jù)采用滑動(dòng)窗口的形式輸入輸入層中，所述輸入層中所輸入數(shù)據(jù)為的第一數(shù)據(jù)矩陣，所述編碼層包括多個(gè)卷積層，每個(gè)所述卷積層均包括relu非線性激活函數(shù)，所述輸出層為全連接層，所述全連接層包括linear線性激活函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述卷積層包括填充值、卷積核以及步長(zhǎng)，所述填充值為0，所述卷積核的形狀為，所述為卷積核的高度，所述3為卷積核的寬度，所述a為卷積核的序號(hào)，所述步長(zhǎng)為1；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述卷積層包括特征提取計(jì)算公式，所述特征提取計(jì)算公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述分解數(shù)據(jù)為的第二輸出矩陣，所述的值為預(yù)設(shè)值，所述第二輸出矩陣的每一列元素均可表示一個(gè)電器的電器負(fù)荷數(shù)據(jù)、電器電壓值、電器電流值以及已工作時(shí)間t。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，所述步驟s3包括閾值判斷算法，所述閾值判斷算法包括閾值矩陣，所述閾值矩陣包括為的第一子閾值矩陣，以及為的第二子閾值矩陣；

9.一種安全的市電開關(guān)控制裝置，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的安全的市電開關(guān)控制方法，其特征在于，包括箱體和pcba板，所述pcba板安裝于箱體內(nèi)，所述pcba板集成有低頻采集器和主控芯片，所述主控芯片存儲(chǔ)有低通濾波算法、歸一化處理算法、seq2point模型以及識(shí)別算法；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種安全的市電開關(guān)控制裝置，其特征在于，所述pcba板還集成有通訊模塊，所述通訊模塊與主控芯片電連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種安全的市電開關(guān)控制方法及裝置，包括：步驟S1：實(shí)時(shí)采集用戶的用電行為信息，對(duì)采集得到的用電行為信息進(jìn)行低通濾波算法處理，去除高頻噪聲，保留數(shù)據(jù)的主要趨勢(shì)，并對(duì)低通濾波算法處理進(jìn)行歸一化處理算法，以輸出歸一化數(shù)據(jù)；步驟S2：將歸一化數(shù)據(jù)輸入Seq2point模型，以分解得到單戶居民當(dāng)前所使用的每個(gè)電器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并輸出分解數(shù)據(jù)；步驟S3：將分解數(shù)據(jù)輸入識(shí)別算法中進(jìn)行處理，以判斷居民是否使用了超出線路承載能力的電器，或不正確地使用常用電器，若判斷結(jié)果為是，則可斷開該戶居民的用電接通，若判斷結(jié)果為否，則保持該戶居民的用電接通。本發(fā)明能夠控制居民用電的接通或斷開。

技術(shù)研發(fā)人員：盧軍,蘇偉,霍道友
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市奕天博創(chuàng)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23