本發(fā)明涉及一種壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法，屬于家用負荷監(jiān)測與節(jié)能減排等技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，居住環(huán)境的需要，空調(diào)也越來越多的被人們使用。近年來，每逢冬夏兩季，有關(guān)要不要給高校學(xué)生寢室安裝空調(diào)的問題，都會引起校園內(nèi)外熱議。沒有配備空調(diào)設(shè)備的寢室，在炎熱的夏天夜晚，同學(xué)們只能以風(fēng)扇防暑降溫。這樣往往保證不了睡眠質(zhì)量，不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，而且嚴重影響學(xué)生的身心健康?？紤]到夏天氣溫的升高，學(xué)生們對安裝空調(diào)的呼聲日益高漲，多所高校已在全部學(xué)生宿舍統(tǒng)一安裝空調(diào)。

高校學(xué)生公寓用電安全問題是可能給學(xué)生人身財產(chǎn)帶來巨大的損害，調(diào)查表明，這類火災(zāi)主要是由于學(xué)生使用熱得快、電爐子等大功率阻性負載造成，因此，如何識別出該類負載，對于學(xué)生公寓用電管理的智能化具有重要的意義。

因此對于公寓空調(diào)回路中設(shè)備啟動的識別具有兩個重要的現(xiàn)實意義，一是通過準確識別回路中的空調(diào)壓縮機啟動，從而防止其他設(shè)備，特別是惡性負載的接入。其次，通過檢測空調(diào)壓縮機啟動操作來監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，對空調(diào)長時間運行等異常情況發(fā)出警報。另外，壓縮機類設(shè)備啟動的判定還可延伸應(yīng)用于其他家用或工業(yè)壓縮機類型負荷的啟動判定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述實際應(yīng)用需求，本發(fā)明的目的是要提供一種壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法，能夠準確識別回路中的壓縮機類用電設(shè)備的啟動。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法，包括下述的步驟：

在所監(jiān)測環(huán)境用電入口處對電壓、電流采樣，當(dāng)有功功率發(fā)生跳變時，記錄跳變事件前后的有功數(shù)據(jù)；

從記錄的有功數(shù)據(jù)中提取當(dāng)前有功功率跳變事件的特征向量SV：

SV＝[RT,FT,PPV,ACT]

其中，RT為啟動有功脈沖上升沿時間，F(xiàn)T為啟動有功脈沖下降沿時間，PPV為啟動有功脈沖功率峰值，ACT為啟動有功脈沖前后穩(wěn)態(tài)功率差值；

對所得的特征向量內(nèi)單個特征以負荷特征庫中對應(yīng)特征值進行歸一化處理，負荷特征庫包括離線建立的各類壓縮機設(shè)備啟動特征，所述各類壓縮機設(shè)備啟動特征為所述特征向量SV的四個特征；

計算當(dāng)前事件特征向量對應(yīng)于負荷特征庫中各設(shè)備的相似度；

選取相似度最大值與預(yù)設(shè)門限值比較，若高于門限值則輸出識別結(jié)果，識別是哪一類設(shè)備啟動。

在一個具體的實施方式中，所述負荷特征庫包括離線建立包括空調(diào)和電冰箱的壓縮機類用電設(shè)備的啟動特征。

在一個具體的實施方式中，歸一化后的當(dāng)前事件特征向量第j個特征值SVC'_j：

SVC'_j＝SVC_j/SVT_i,j (2)

SVC_j為當(dāng)前事件特征向量第j個特征值，SVT_i,j為負荷特征庫中第i類設(shè)備第j個特征，j＝1-4。

在一個具體的實施方式中，當(dāng)前事件特征向量對應(yīng)于負荷特征庫中第i類設(shè)備的相似度SIMILARITY_i定義如下

SIMILARITY_i＝1/(1+DIS_i) (3)

其中，M為特征向量內(nèi)特征數(shù)目，W_i,j為負荷特征庫中第i類設(shè)備第j個特征對應(yīng)權(quán)重值。

該方法用于實時監(jiān)測包括空調(diào)和電冰箱的壓縮機類用電設(shè)備的啟動。

本發(fā)明收益效果是：對壓縮機啟動脈沖特征進行數(shù)值化建模，檢測準確性高，算法時間與空間復(fù)雜度低，對硬件要求低，實現(xiàn)成本低廉，便于實際推廣。本發(fā)明為宿舍惡性負載監(jiān)控，用電安全，家用負荷識別等應(yīng)用提供了一種有效的技術(shù)方法。

附圖說明

圖1本發(fā)明基于功率脈沖特征模型的壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法流程圖；

圖2某品牌家用定頻空調(diào)啟動有功波形；

圖3某品牌家用電冰箱啟動有功波形；

圖4圖2與圖3所示設(shè)備的啟動脈沖特征數(shù)值。

具體實施方式

為更清楚地說明本發(fā)明基于功率脈沖特征模型的壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法，下面將結(jié)合圖1-3展開進一步描述：

圖1為基于功率脈沖特征模型的壓縮機設(shè)備啟動實時監(jiān)測方法流程，包括以下步驟：

S1：環(huán)境數(shù)據(jù)采樣與檢測：在所監(jiān)測環(huán)境用電入口處對電壓、電流采樣，當(dāng)有功功率發(fā)生跳變時，記錄跳變事件前后的有功數(shù)據(jù)，并執(zhí)行S2，否則重復(fù)執(zhí)行S1；

S2：設(shè)備啟動操作事件特征向量提取：從S1記錄的有功數(shù)據(jù)中提取當(dāng)前事件特征向量；

在一些實施方案中，步驟S2所述事件特征向量SV定義如式(1)。其中，RT為啟動有功脈沖上升沿時間，F(xiàn)T為啟動有功脈沖下降沿時間，PPV為啟動有功脈沖功率峰值，ACT為啟動有功脈沖前后穩(wěn)態(tài)功率差值。

SV＝[RT,FT,PPV,ACT] (1)

S3：特征歸一化處理：對S2所得的特征向量內(nèi)單個特征進行歸一化處理；

在一些實施方案中，步驟S3所述特征向量單個特征進行歸一化處理定義如式(2)。其中，SVC_j為當(dāng)前事件特征向量第j(j＝1-4)個特征值，SVT_i,j為負荷特征庫中第i類設(shè)備(例如空調(diào)、電冰箱)第j個特征，SVC'_j為歸一化后的當(dāng)前事件特征向量第j個特征值。

SVC'_j＝SVC_j/SVT_i,j (2)

負荷特征庫包括離線建立的各類設(shè)備啟動特征，所述各類設(shè)備啟動特征為所述特征向量SV的四個特征。

S4：特征向量相似度計算：計算當(dāng)前事件特征向量相似度；

在一些實施方案中，步驟S4所述當(dāng)前事件特征向量對應(yīng)于負荷特征庫中第i類設(shè)備的相似度SIMILARITY_i定義如下。其中，M為特征向量內(nèi)特征數(shù)目。W_i,j為負荷特征庫中第i類設(shè)備第j個特征對應(yīng)權(quán)重值，實際實施中應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備的特征屬性賦予不同權(quán)重值；

SIMILARITY_i＝1/(1+DIS_i) (3)

S5：最優(yōu)相似度選取與結(jié)果輸出：選取相似度最大值并與預(yù)設(shè)門限值比較，若高于門限值則輸出識別結(jié)果，識別是哪一類設(shè)備啟動，其中門限值可動態(tài)配置。跳轉(zhuǎn)到S1。

圖2與圖3是兩種典型家用負荷的壓縮機啟動脈沖有功波形，兩者的啟動脈沖特征數(shù)值如圖4所示。