電器設備的異常狀態偵測系統及方法
【專利摘要】一種電器設備的異常狀態偵測系統及方法，利用測量裝置測量電器設備的用電數據，并于預設時段內持續測量電器設備的用電數據，據以判斷該電器設備的波動類型并分析與該波動類型相對應的各項特征值，以根據該波動類型相對應的各項特征值設定該電器設備的各項基準值，以供后續依據該電器設備的各項基準值判斷該電器設備的實時用電數據是否出現異常，從而達到實時偵測與提前預警的功效。
【專利說明】電器設備的異常狀態偵測系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種電器設備的異常狀態偵測系統及方法，尤指一種依據電器設備的用電數據分析電器設備是否出現異常的偵測系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前的用電檢測設備大都僅用于檢測電器設備的用電數據，存在資源浪費的問題，且對于電器設備出現異常，無法實時得知，造成許多使用上的困擾，同時也造成作業人員無法實時偵測電器設備出現異常狀態而提前做出因應措施。
[0003]因此，如何有效提高用電檢測設備的實用功能，使其發揮更大的功效，且可以實時偵測電器設備出現異常狀態，即為本案待解決的技術課題。

【發明內容】

[0004]有鑒于上述【背景技術】的缺點，本發明的一目的在于提供一種電器設備的異常狀態偵測系統及方法，能依據測量電器設備的用電數據分析電器設備是否出現異常。
[0005]本發明的另一目的在于提供一種電器設備的異常狀態偵測系統及方法，能有效提高用電檢測設備的實用功能，使其發揮更大的功效。
[0006]本發明所揭示的電器設備的異常狀態偵測系統，包括:測量裝置、第一分析裝置及第二分析裝置。該測量裝置用于測量該電器設備的用電數據，該第一分析裝置用于在預設時段內持續接收該用電數據，而該第一分析裝置進一步包含有第一處理模塊與設定模塊，該第一處理模塊用于分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第一波動類型，進而依據該第一波動類型，分析與該第一波動類型相對應的第一特征值，該設定模塊則用于根據該第一特征值，設定該電器設備的基準值，該第二分析裝置用于實時接收該用電數據。而該第二分析裝置進一步包含有第二處理模塊與異常偵測模塊，該第二處理模塊用于分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第二波動類型，進而依據該第二波動類型，分析與該第二波動類型相對應的第二特征值，該異常偵測模塊則用于比較該第一波動類型與該第二波動類型，及比較該第二特征值與該基準值，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0007]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，該測量裝置設于客戶端，且該第一分析裝置及該第二分析裝置設于服務器端。
[0008]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，該第一、第二波動類型為規則波動型、不規則波動型或非波動型。
[0009]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，于該第一、第二波動類型為該規則波動型時，該第一特征值、第二特征值為該電器設備的最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、以及每次無波動的持續時間。
[0010]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，于該第一、第二波動類型為該不規則波動型時，該第一特征值、第二特征值為該電器設備的最低用電值、以及每次波動的高峰值。[0011]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，于該第一、第二波動類型為該非波動型時，該第一特征值、第二特征值為該電器設備的持續固定用電值。
[0012]于上述電器設備的異常狀態偵測系統中，該設定模塊還包括針對該基準值設定容忍值范圍，用于比較該第二特征值、該基準值與該容忍值范圍，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0013]此外，本發明還提供電器設備的異常狀態偵測方法，包括下列步驟:令測量裝置測量該電器設備的用電數據；令第一分析裝置在預設時段內持續接收該用電數據；令該第一分析裝置分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第一波動類型，進而依據該第一波動類型，分析與該第一波動類型相對應的第一特征值；令該第一分析裝置根據該第一特征值，設定該電器設備的基準值；令第二分析裝置實時接收該用電數據；令該第二分析裝置分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第二波動類型，進而依據該第二波動類型，分析與該第二波動類型相對應的第二特征值；以及令該第二分析裝置比較該第一波動類型與該第二波動類型，及比較該第二特征值與該基準值，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0014]于前述的電器設備的異常狀態偵測方法中，該第一、第二波動類型為規則波動型、不規則波動型或非波動型。
[0015]于前述的電器設備的異常狀態偵測方法中，還包括針對該基準值設定容忍值范圍，用于比較該第二特征值、該基準值與該容忍值范圍，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0016]相比于【背景技術】，本發明所揭示的電器設備的異常狀態偵測系統及方法，借由偵測電器設備的用電數據，據以判斷該電器設備的波動類型，并分析與該波動類型相對應的各項特征值，以用于設定該電器設備的基準值，并據以偵測該電器設備的異常狀態，實時偵測電器設備出現異常狀態，以供作業人員提前做出因應措施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的電器設備的異常狀態偵測系統的系統架構示意圖；
[0018]圖2為本發明的電器設備的異常狀態偵測方法的方法步驟流程圖；以及
[0019]圖3A至圖3C為本發明的各波動類型的電紋波形圖的范例。
[0020]主要組件符號說明
[0021]100 異常狀態偵測系統
[0022]110 客戶端
[0023]111 測量裝置
[0024]120 服務器端
[0025]121 第一分析裝置
[0026]122 第一處理模塊
[0027]123 設定模塊
[0028]126 第二分析裝置
[0029]127 第二處理模塊
[0030]128異常偵測模塊
[0031]130 電器設備[0032]S201 ?S219 步驟。
【具體實施方式】
[0033]以下借由特定的具體實施例說明本發明的技術內容，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點及功效，也可借由其它不同的具體實施例加以施行或應用。
[0034]請參閱圖1，其為本發明的電器設備130的異常狀態偵測系統100的系統架構示意圖。
[0035]如圖1所示，該異常狀態偵測系統100主要包括測量裝置111、第一分析裝置121及第二分析裝置126，其中，第一分析裝置121包含有第一處理模塊122與設定模塊123，而第二分析裝置126包含有第二處理模塊127與異常偵測模塊128。需說明的是，本發明的異常狀態偵測系統可按實際需求應用于單機系統或網絡系統中，以下僅以本發明應用于網絡系統中予以詳細說明。
[0036]該測量裝置111用于測量電器設備130的用電數據。
[0037]于本實施例中，該測量裝置111例如為電能表(power meter)，并設置于客戶端(client)110。
[0038]該第一分析裝置121用于在預設時段(如24小時)內持續接收該用電數據，利用第一處理模塊122分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備130相對應的第一波動類型(例如規則波動型、不規則波動型或非波動型)，進而依據該第一波動類型，分析與該第一波動類型相對應的至少一項第一特征值(例如最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、每次無波動的持續時間、或持續固定用電值等)。
[0039]于本實施例中，該第一分析裝置121位于服務器端(server) 120，并通過網絡系統接收該測量裝置111所收集的用電數據。
[0040]具體而言，本發明的第一分析裝置121通過持續地收集該測量裝置111于該預設時段內(例如為24小時)所量測到的用電數據，通過第一處理模塊122統計出相對應的電紋波形，并根據波動的振幅大小，將振幅過小的波動去除，借以將該電紋波形進行圓滑化處理以產生電紋波形圖，再根據該經處理過的電紋波形圖，將該電器設備130主要劃分為例如規則波動型、不規則波動型或非波動型三大種類的波動類型。
[0041]于本實施例中，該規則波動型可例如為飲水機，其特性為，一段時間一定會開始加熱用電，加完熱又會有一段時間不加熱，波動的產生有規則可循(如圖3A所示的電紋波形圖的范例)；該不規則波動型則例如為復印機或碎紙機，其特性為，有使用的時候用電量才會上升，波動的產生段看該設備是否有在使用(如圖3B所示的電紋波形圖的范例)；而非波動型則例如為照明設備，其特性為，用電量永遠維持在一定的數值，不會有波動產生(如圖3C所示的電紋波形圖的范例)。
[0042]在一實施例中，該波動類型的判斷方法為:先以平均波動時間(該預設時段(如24小時)/波動個數)*2設為時間單位，其中，該第一處理模塊122檢查每個時間單位內的波動頻率，如果波動頻率差異不大則判斷為規則波動型、如果波動頻率變化較大或一半以上的波動頻率為O則判斷為不規則波動型、如果波動頻率都為O則判斷為非波動型。
[0043]接著，請參閱圖3A，于該第一處理模塊122分析該電器設備130為規則波動型時，進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備130的最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、以及每次無波動的持續時間等。
[0044]此外，請參閱圖3B，于該第一處理模塊122分析該電器設備130為不規則波動型時，進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備130的最低用電值、以及每次波動的高峰值等。
[0045]此外，請參閱圖3C，于該第一處理模塊122分析該電器設備130為非波動型時，進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備130的持續固定用電值等。
[0046]該設定模塊123位于該服務器端120，用于根據該第一波動類型相對應的該至少一項第一特征值，設定該電器設備130的至少一項基準值，且儲存所述基準值于該設定模塊123中。此外，該設定模塊123還可針對該至少一項基準值設定至少一項容忍值范圍，以作為容忍基準值的臨界數值。
[0047]在一實施例中，該容忍值范圍分別為如以下舉例說明:
[0048]最低用電量:無容忍值范圍；
[0049]每次波動的高峰值:Max (最大值*0.03、最大值與次大值相減)至Max (最小值*0.03、最小值與次小值相減)的范圍；
[0050]每次波動的持續時間:Max (最大值*0.03、最大值與次大值相減)至Max (最小值*0.03、最小值與次小值相減)的范圍；
[0051]每次無波動的持續時間:Max(最大值*0.03、最大值與次大值相減)至Max (最小值*0.03、最小值與次小值相減)的范圍；以及
[0052]持續固定用電量:無容忍值范圍。
[0053]該第二分析裝置126設置于該服務器端120，用于實時接收該用電數據，其利用第二處理模塊127分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備130相對應的第二波動類型(例如規則波動型、不規則波動型或非波動型)，進而依據該第二波動類型，分析與該第二波動類型相對應的至少一項第二特征值(例如最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、每次無波動的持續時間、或持續固定用電值等)，進而利用異常偵測模塊128比較該第一波動類型與該第二波動類型，及比較該至少一項第二特征值與該至少一項基準值，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0054]除此之外，上述容忍值范圍也用于比較該至少一項第二特征值、該至少一項基準值與該至少一項容忍值范圍，以偵測該電器設備的異常狀態。
[0055]要特別說明的是，第二波動類型與第一波動類型的內容實質相同，且第二特征值與第一特征值的內容實質相同，因此在此便不加以贅述。
[0056]以下將參閱圖1、圖2詳細說明本發明的電器設備130的異常狀態偵測方法的方法步驟流程圖。
[0057]如圖2所示，首先進行步驟S201，令測量裝置111測量電器設備130的用電數據，接著進至步驟S203。
[0058]于本實施例中，該測量裝置111例如為電能表。
[0059]在步驟S203中，令第一分析裝置121在預設時段內持續接收該用電數據，接著進至步驟S205。[0060]于本實施例中，該預設時段例如為24小時。
[0061]在步驟S205中，令該第一分析裝置121分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備130相對應的第一波動類型，接著進至步驟S207。
[0062]具體而言，通過持續地收集該測量裝置111于24小時內所量測到的用電數據，統計出相對應的電紋波形，并針對該電紋波形進行圓滑化處理以產生電紋波形圖，再根據該經處理過的電紋波形圖，將該電器設備主要劃分為例如規則波動型、不規則波動型或非波動型三大種類的波動類型。
[0063]在步驟S207中，依據該第一波動類型，分析與該第一波動類型相對應的至少一項第一特征值，接著進至步驟S209。
[0064]于本實施例中，于分析該電器設備130為規則波動型時，則進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備的最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、以及每次無波動的持續時間；于分析該電器設備130為不規則波動型時，則進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備的最低用電值、以及每次波動的高峰值；而當分析該電器設備130為非波動型時，則進一步自該測量裝置111所收集的用電數據中分析出各項特征值，如該電器設備的持續固定用電值。
[0065]在步驟S209中，令該第一分析裝置12 I根據該第一波動類型相對應的該至少一項第一特征值，設定該電器設備130的至少一項基準值，接著進至步驟S211。
[0066]在步驟S211中，令第二分析裝置126實時接收該用電數據，接著進至步驟S213。
[0067]在步驟S213中，令該第二分析裝置126分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備130相對應的第二波動類型，進而比較第一波動類型與第二波動類型是否相同，若是，則進至步驟S215，否則進至步驟S217。
[0068]在步驟S215中，進一步分析與該第二波動類型相對應的至少一項第二特征值，用于比較至少一項第二特征值與至少一項基準值是否相符，若是，則進至步驟S219，否則進至步驟S217。
[0069]于本實施例中，針對不同波動類型具有不同「是否相符」的判斷標準，當波動類型為規則波動型時，則判斷標準為例如該電器設備的最低用電值是否低于基準值、每次波動的高峰值是否超出基準值范圍、每次波動的持續時間是否超出基準值范圍、以及每次無波動的持續時間是否超出基準值范圍；當波動類型為不規則波動型時，則判斷標準為例如該電器設備的最低用電值是否低于基準值、以及每次波動的高峰值是否超出基準值范圍；而當波動類型為非波動型時，則判斷標準為例如該電器設備的持續固定用電值是否不等于基準值等。
[0070]在步驟S217中，輸出偵測異常信號于管理者端(未圖標)以表示偵測到該電器設備的異常狀態，接著進至步驟S219。
[0071]于一較佳實施例中，也可針對該至少一項基準值設定至少一項容忍值范圍，用于比較至少一項第二特征值、至少一項基準值與至少一項容忍值范圍是否相符(也就是比較至少一項第二特征值與至少一項基準值加/減至少一項容忍值范圍)，若是，則回饋該容忍值以調整新的基準值，否則輸出偵測異常信號于管理者端。
[0072]在步驟S219中，結束該異常狀態偵測方法。[0073]綜上所述，本發明利用現有的用電檢測設備偵測電器設備的用電數據，借以分析該電器設備的波動類型，并依據該波動類型進一步分析出其相對應的各項特征值，以根據該波動類型及其各項特征值設定該電器設備的基準值，以于該電器設備在日常使用過程中，當偵測到其實時用電數據與該基準值不相符時，可實時輸出偵測異常信號于管理者端，以提醒作業人員提前做出因應措施。借由本發明不但可使電器設備得到實時的維修保養，也能擴展用電檢測設備的實用功能，進而有效提高用電檢測設備的實用功能，使其發揮更大的功效，且可實時偵測電器設備出現異常狀態。
[0074]然而，上述實施例僅用以例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【權利要求】
1.一種電器設備的異常狀態偵測系統，包括: 測量裝置，其用于測量該電器設備的用電數據； 第一分析裝置，其用于在預設時段內持續接收該用電數據，該第一分析裝置包含:第一處理模塊，其用于分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第一波動類型，進而分析與該第一波動類型相對應的至少一項第一特征值；及設定模塊，其用于根據該至少一項第一特征值，設定該電器設備的至少一項基準值；以及 第二分析裝置，其用于實時接收該用電數據，該第二分析裝置包含: 第二處理模塊，其用于分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第二波動類型，進而分析與該第二波動類型相對應的至少一項第二特征值；及 異常偵測模塊，其用于比較該第一波動類型與該第二波動類型，及比較該至少一項第二特征值與該至少一項基準值，以偵測該電器設備的異常狀態。
2.根據權利要求1所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，該測量裝置設于客戶端，且該第一分析裝置及該第二分析裝置設于服務器端。
3.根據權利要求1所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，該第一、第二波動類型為規則波動型、不規則波動型或非波動型。
4.根據權利要求3所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，于該第一、第二波動類型為該規則波動型時，該至少一項第一特征值、第二特征值為該電器設備的最低用電值、每次波動的高峰值、每次波動的持續時間、以及每次無波動的持續時間。
5.根據權利要求3所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，于該第一、第二波動類型為該不規則波動型時，該至少一項第一特征值、第二特征值為該電器設備的最低用電值、以及每次波動的高峰值。
6.根據權利要求3所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，于該第一、第二波動類型為該非波動型時，該至少一項第一特征值、第二特征值為該電器設備的持續固定用電值。
7.根據權利要求1所述的電器設備的異常狀態偵測系統，其特征在于，該設定模塊還包括針對該至少一項基準值設定至少一項容忍值范圍，用于比較該至少一項第二特征值、該至少一項基準值與該至少一項容忍值范圍，以偵測該電器設備的異常狀態。
8.一種電器設備的異常狀態偵測方法，包括下列步驟: 令測量裝置測量該電器設備的用電數據； 令第一分析裝置在預設時段內持續接收該用電數據； 令該第一分析裝置分析在該預設時段內持續接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第一波動類型，進而分析與該第一波動類型相對應的至少一項第一特征值； 令該第一分析裝置根據該至少一項第一特征值，設定該電器設備的至少一項基準值； 令第二分析裝置實時接收該用電數據； 令該第二分析裝置分析實時接收的該用電數據，以判斷該電器設備相對應的第二波動類型，進而分析與該第二波動類型相對應的至少一項第二特征值；以及 令該第二分析裝置比較該第一波動類型與該第二波動類型，及比較該至少一項第二特征值與該至少一項基準值，以偵測該電器設備的異常狀態。
9.根據權利要求8所述的電器設備的異常狀態偵測方法，其特征在于，該第一、第二波動類型為規則波動型、不規則波動型或非波動型。
10.根據權利要求8所述的電器設備的異常狀態偵測方法，其特征在于，該方法還包括針對該至少一項基準值設定至少一項容忍值范圍，用于比較該至少一項第二特征值、該至少一項基準值與該至少一 項容忍值范圍，以偵測該電器設備的異常狀態。
【文檔編號】G01R31/00GK103675503SQ201210371346
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月14日
【發明者】江書瑩, 蕭維萱 申請人:中華電信股份有限公司