[发明专利]一种家庭用电状况监测识别系统及其监测识别方法

说明书

本发明提供了一种家庭用电状况监测识别系统及其监测识别方法，所述用电状况监测识别系统包括电信号采集单元、环境信号采集单元、滤波单元、A/D转换单元、控制处理单元、存储单元、显示单元、按键输入单元、通信单元、报警单元和进线开关；根据采集的电信号和环境信号对用电状况进行监测，通过所述家庭电网电流谐波系数进行负荷匹配，在发生异常时能够及时发出报警，并智能断开所述进线开关，确保家庭用电的安全。本发明提供一种家庭用电状况监测识别系统和方法，通过家庭电网电流谐波系数进行负荷匹配，准确监测每一个负载的运行状况，提高家庭用电的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种家庭用电状况监测识别系统及其监测识别方法。

背景技术

随着科学技术和国民经济的不断发展，人们对电力的需求越来越高，为了满足人们的生产和生活的需求，越来越多的电气设备被人们所述使用。家庭作为电力需求的重要组成部分，因为与人们的生活息息相关，受到电力工作者更多的重视。

为了保证家庭电网的质量，需要对家庭用电状况进行监测。传统的监测装置采用等间隔同步采样的方法检测家庭电网频率，这种采样方法在电网频率波动时不能实时更新调整采样点，会对后续的数据分析处理带来误差。本发明采用锁相环计算家庭电网频率，根据得到的频率周期进行整周期同步采样，通过家庭电网电流谐波系数进行负荷匹配，准确监测每一个负载的运行状况，提高家庭用电的安全性和可靠性。

发明内容

本发明提供一种家庭用电状况监测识别系统和方法，通过家庭电网电流谐波系数进行负荷匹配，准确监测每一个负载的运行状况，提高家庭用电的安全性和可靠性。

本发明具体为一种家庭用电状况监测识别系统，所述用电状况监测识别系统包括电信号采集单元、环境信号采集单元、滤波单元、A/D转换单元、控制处理单元、存储单元、显示单元、按键输入单元、通信单元、报警单元和进线开关，所述电信号采集单元与所述滤波单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述环境信号采集单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元、所述存储单元、所述显示单元、所述按键输入单元、所述通信单元、所述报警单元、所述进线开关连接；根据采集的电信号和环境信号对用电状况进行监测，通过所述家庭电网电流谐波系数进行负荷匹配，在发生异常时能够及时发出报警，并智能断开所述进线开关，确保家庭用电的安全。

所述电信号采集单元包括电压互感器、电流互感器和电流/电压转换电路，所述电压互感器采集电压信号，所述电流互感器采集电流信号，所述电流信号在经过所述电流/电压转换电路转换为电压信号；所述环境信号采集单元包括温度传感器、湿度传感器、噪声传感器和PM2.5传感器，分别采集现场环境的温度、湿度、噪声和空气质量。

所述滤波单元采用四阶抗混叠滤波器滤除高频噪声和干扰，输出符合所述A/D转换单元要求的电压信号。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定，所述参数包括电流报警值、温度报警值、湿度报警值、噪声报警值、PM2.5报警值和特征数据库；所述特征数据库包含所有电器设备的电流谐波系数；所述控制处理单元参考所述参数范围判断电流、温度、湿度、噪音、PM2.5值是否正常，若异常通过所述显示单元进行显示，通过所述报警单元发出报警，进而采取解决措施。

所述通信单元采用无线通信技术与家庭成员手机、监控中心连接，将所述用电状况监测识别系统检测识别数据上传至所述家庭成员手机和所述监控中心。

所述控制处理单元采用锁相环计算所述家庭电网频率，包括鉴相器软件、低通滤波器软件、压控振荡器软件，所述鉴相器软件与所述低通滤波器软件、所述压控振荡器软件顺序计算，所述鉴相器软件输入所述滤波单元输出信号和所述压控振荡器输出信号，所述压控振荡器输出信号，当所述压控振荡器输出信号与所述滤波单元输出信号相位同步时，所述压控振荡器输出信号频率为所述家庭电网频率信号。