一种电力数据信号采集装置的制作方法

本发明涉及电力数据信号采集技术领域，尤其涉及一种电力数据信号采集装置。

背景技术：

电力是以电能作为动力的能源；发明于19世纪70年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮；成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活；20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统；它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户，在进行电力数据信号采集时需要用到电力数据信号采集装置。

现有的电力数据信号采集装置在进行数据采集后，得到的数据集能进行使用的领域小，范围较为狭隘，降低该电力数据信号采集装置得到的数据集的使用价值，从而导致该装置结构简单，功能单一，缺乏利用价值。

技术实现要素：

基于现有的电力数据信号采集装置在进行数据采集后，得到的数据集能进行使用的领域小，范围较为狭隘，降低该电力数据信号采集装置得到的数据集的使用价值，从而导致该装置结构简单，功能单一，缺乏利用价值，本发明提出了一种电力数据信号采集装置。

1、一种电力数据信号采集装置，数据采集包括以下方法：redd数据集和ampds数据集：

1)redd数据集：对于每一个家庭，记录的数据有供电入口处的电流电压高频采样数据，每条电器支路和总线处的低频功率数据，记录时间长达几个月。

高频采样数据是利用在整个家庭供电入口处的安装电流电压采集装置采集到的，采样频率是高频采样，达15khz；采集到的电压波形按照过零点分割，电流波形按照电压过零点分割成一个周期一个周期的形式，并利用全变差正则化处理电流电压波形，只记录变化点的电流电压波形，并记录持续的周期数；采样时刻使用的是时间戳，记录下每个变化点的时刻；

低频功率数据则是记录每条电器支路和总的两条母线上的功率，在每条电器支路和两条母线安装功率采集装置，对于即插即用的插座采用是可以记录功率的插座，每条电器支路采样频率为1hz，两条母线的采样频率是0.333hz，并为每条支路和母线添加标记，采样记录时刻同样采用时间戳。

2)ampds数据集：该数据是用来帮助负载分解研究人员和生态反馈研究人员测试他们的算法、模型、系统和原型，该数据集有两个版本。

版本一的监测对象是一栋建造于1955年的住宅，监测数据包括电力，水和天然气的测量数据，采样频率是每分钟采集一个点，监测时间长达一年(2012年4月1日到2013年3月31日)；共安装了21个测量装置，其中19个是电器支路测量装量，一个是天燃气测量装置，另一个是用水量测量装置；

版本二的监测数据包括电力，水和天然气的测量数据，采样频率也是每分钟采集一个点，监测时间长达两年，每个采集设备在此期间共记录1051200个读数。

2、一种电力数据信号采集装置，数据获取方式包括：自行数据采样和合作数据采样两种方式：

1)自行数据采样是通过采样设备对电器设备的各状态负荷进行采样。

2)合作数据采样是指通过与家电企业、家电联盟等机构合作进行数据采样。

本发明中的有益效果为：

通过redd数据集和ampds数据集得到的数据具有以下优点：redd数据既可以用于基于事件检测的负荷识别算法，又可以用于基于能量分解的负荷分解算法，redd数据用来做事件检测算法的算例分析和基于事件的负荷识别算法的算例分析；ampds数据利用19条支路的用电数据，来做基于因子隐马尔可夫模型的负荷分解算法的算例分析。

附图说明

图1为本发明提出的一种电力数据信号采集装置的数据采集流程图；

图2为本发明提出的一种电力数据信号采集装置的数据采集硬件装置图；

图3为本发明提出的一种电力数据信号采集装置的数据采集软件界面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

1、一种电力数据信号采集装置，数据采集包括以下方法：redd数据集和ampds数据集：

1)redd数据集：对于每一个家庭，记录的数据有供电入口处的电流电压高频采样数据，每条电器支路和总线处的低频功率数据，记录时间长达几个月。

高频采样数据是利用在整个家庭供电入口处的安装电流电压采集装置采集到的，采样频率是高频采样，达15khz；采集到的电压波形按照过零点分割，电流波形按照电压过零点分割成一个周期一个周期的形式，并利用全变差正则化处理电流电压波形，只记录变化点的电流电压波形，并记录持续的周期数；采样时刻使用的是时间戳，记录下每个变化点的时刻；

低频功率数据则是记录每条电器支路和总的两条母线上的功率，在每条电器支路和两条母线安装功率采集装置，对于即插即用的插座采用是可以记录功率的插座，每条电器支路采样频率为1hz，两条母线的采样频率是0.333hz，并为每条支路和母线添加标记，采样记录时刻同样采用时间戳。

2)ampds数据集：该数据是用来帮助负载分解研究人员和生态反馈研究人员测试他们的算法、模型、系统和原型，该数据集有两个版本。

版本一的监测对象是一栋建造于1955年的住宅，监测数据包括电力，水和天然气的测量数据，采样频率是每分钟采集一个点，监测时间长达一年(2012年4月1日到2013年3月31日)；共安装了21个测量装置，其中19个是电器支路测量装量，一个是天燃气测量装置，另一个是用水量测量装置；

版本二的监测数据包括电力，水和天然气的测量数据，采样频率也是每分钟采集一个点，监测时间长达两年，每个采集设备在此期间共记录1051200个读数。

2、一种电力数据信号采集装置，数据获取方式包括：自行数据采样和合作数据采样两种方式：

1)自行数据采样是通过采样设备对电器设备的各状态负荷进行采样。

2)合作数据采样是指通过与家电企业、家电联盟等机构合作进行数据采样。

3、一种电力数据信号采集装置，包括数据采集设备：

硬件是由上位机、usb2883同步数据采集卡、端子接线排、电阻器、分线插座以及电流互感器等构成。上位机的作用是设置数据采集卡的采样模式、采样频率等，记录和保存采样数据；

usb2883数据采集卡是最主要的采集装置，该数据卡是一款基于fpga的同步采集卡，该板卡提供12路差分模拟量输入，核心采用两片16/14/12位adc转换芯片，输入量程为正负10v、正负5v；端子接线排是为了接线到数据采集卡，由于板卡接口较小，不方便接线，因此使用端子接线排方便接线；电阻器是为了将电压信号转化为电流信号，可以直接使用电流互感器测量电压；电流互感器用来采集电流信号。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。