[发明专利]分解装置、方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于识别电气网络中的耗电器的分解装置、分解方法和分解计算机程序。

背景技术

George W. Hart的论文“Nonintrusive Appliance Load Monitoring”，Proceedings of the IEEE, vol. 80, no 12, 第1870页至第1891页,1992年12月，公开了一种用于电气网络中非侵入式器具负载监视的装置。该装置确定所消耗的电气网络的总复功率并监视这个复功率的变化。复功率的变化可以被认为是事件，其中，该装置适于将每个事件与所存储的电气网络的耗电器的功率特性相比较，以确定哪个耗电器引发了所述实际的事件。这允许，例如基于所消耗的电气网络的总复功率来确定哪个耗电器已被接通或关断。然而，这个装置的缺点在于，易于陷入由错过的事件所引发的错误中，从而降低识别电气网络中的耗电器的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于识别电气网络中的耗电器的分解装置、分解方法和分解计算机程序，其中，可以提高识别电气网络中的耗电器的可靠性。

在本发明的第一方面中，介绍了一种用于识别电气网络中的耗电器的分解装置，其中，电气网络包括电源和多个耗电器，其中分解装置包括：

-电特征（signature）提供单元，用于提供耗电器的电特征，

-电参数确定单元，用于确定电气网络的总电参数，

-识别单元，用于根据所确定的总电参数以及电特征的相关度来识别耗电器。

因为识别单元根据所确定的总电参数以及电特征的相关度来识别耗电器，所以耗电器的识别并非仅仅取决于事件的检测。这使得识别更鲁棒，尤其是不太易于陷入由错过的事件所引发的错误中，从而提高识别电气网络中的耗电器的可靠性。

优选地，耗电器是诸如灯、干发器、DVD播放器、水锅、电视等家用器具，或者诸如PC、屏幕、打印机、照明设备等办公用器具。在电气网络中，耗电器优选是并联连接的。

优选地，电特征提供单元是存储单元，其中存储了耗电器的电特征。

优选地，电参数确定单元包括电流表和/或电压表，分别用于测量作为总电参数的电气网络的总电流和/或电气网络的总电压。电参数确定单元还可以适于，将诸如所消耗的总功率（尤其是所消耗的总复功率）之类的其它总电参数确定为电气网络的总电参数。优选地，电参数确定单元适于，在单个中心位置处，尤其是在比如仪表柜等中心电入口位置处，确定总电参数。

优选地，识别单元适于识别电气网络中的一个或若干个耗电器。具体地，如果若干个耗电器是活动的，即例如是接通的，则识别单元可以根据所确定的总电参数以及电特征的相关度来确定哪些耗电器是活动的。

优选的是，电特征是特征电流。优选地，电特征是电流波形。具体地，电特征代表周期性电流波形的一个周期。如果总电参数是功率或其它电参数，则电特征也可以代表功率波形或其它电参数的波形。

还优选的是，识别单元适于，通过将多用户检测（MUD）方法应用于所确定的总电参数来识别耗电器。识别单元可以适于通过将零力（ZF）MUD方法应用于所确定的总电参数来识别耗电器，或者识别单元可以适于通过将最小均方误差（MMSE）MUD方法应用于所确定的总电参数来识别耗电器。在通信理论领域，例如从S. Verdu的书籍“Multiuser Detection”, Cambridge University Press, 1998获知MUD方法。将MUD方法应用于所确定的总电参数，具体地应用于电特征，来识别电气网络中的耗电器，这进一步提高了这种识别过程的可靠性。

还优选的是，识别单元适于：

-通过将总电参数与每个电特征相关联来确定总电参数向量，

-将总电参数向量建模成取决于包括电特征之间的相关度的特征相关度矩阵与活动向量之积，其中，所述活动向量指示相应耗电器的活动状态，

-确定活动向量，使得指示所建模的总电参数向量与所确定的总电参数向量之间的相似度的相似性度量最大化，

-识别所确定的针对其的活动向量指示活动状态的耗电器。这些步骤允许以进一步提高的可靠性识别电气网络中的耗电器。

优选的是，识别单元适于，将总电参数向量建模成取决于下述之和：i）特征相关度矩阵与活动向量之积，和ii）噪声向量。考虑噪声进一步提高了识别电气网络中的耗电器的可靠性。

还优选的是，识别单元适于：

-通过将总电参数与每个电特征相关联来确定总电参数向量，