獲得檢測(cè)裝置插拔組合及電力線拓樸的方法及其電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是有關(guān)于一種獲得檢測(cè)裝置插拔組合及電力線拓樸的方法及其電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)電表/智能電表通常是一個(gè)信息封閉的系統(tǒng)，用于提供家庭或企業(yè)上個(gè)月或 是一段時(shí)間統(tǒng)計(jì)后的賬單，而使用者只有在收到賬單后才知道用了多少電。智能電表雖然 可以顯示家庭或企業(yè)中較為即時(shí)的耗電信息，但卻無法告知使用者個(gè)別電器的耗電信息。 在缺乏電器耗電信息的情形下，智能電表無法有效確認(rèn)、知曉耗電的電器與告知使用者耗 電原因，使得使用者無法改善與管理其用電情形。
[0003] 非侵入式電力負(fù)載監(jiān)控（Nonintrusive Load Monitoring,簡(jiǎn)稱NILM)的技術(shù)則使 用單一電表來監(jiān)測(cè)回路中的總電壓與總電流等電力信號(hào)特征（Signature)的變化，進(jìn)而判 別正在使用的電器與其狀態(tài)。相較于在每一個(gè)插座上加裝智能電表的耗電監(jiān)測(cè)裝置，NILM 可大幅節(jié)省建置成本，讓使用者更能接受此技術(shù)。
[0004] NILM技術(shù)可用于了解電器的使用情形，而過去的做法多半使用事前所搜集的各 種電器負(fù)載特征做為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，再經(jīng)由許多研究者提出的不同檢測(cè)方法來辨識(shí)電器使用狀 態(tài)。然而，由于在實(shí)際環(huán)境中，電器使用狀態(tài)可能因?yàn)楣╇娖焚|(zhì)不一致而可能發(fā)生改變，造 成檢測(cè)到的電器使用狀態(tài)可能與原本所搜集與訓(xùn)練的電器負(fù)載特征不同。此情形將造成辨 識(shí)上的誤差，因而使得NILM技術(shù)實(shí)現(xiàn)目前仍存在一些挑戰(zhàn)。
[0005] 舉例而言，上述的供電品質(zhì)除了與電源供應(yīng)源有關(guān)系外也與空間中各個(gè)插座的位 置及其間供電線距離有相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)。當(dāng)插座與電表之間的距離較近時(shí)，此插座可能較 不會(huì)因例如電力傳輸線所產(chǎn)生的衰減過大而導(dǎo)致輸出電壓過于偏離電力公司所提供的電 壓。然而，當(dāng)插座與電表之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，可能會(huì)因?yàn)椴遄敵龅碾妷哼^于偏離電力公司 所提供的電壓，造成電表所量測(cè)到插座上電器所產(chǎn)生的電力特征信號(hào)可能因?yàn)殡娏鬏斁€ 因長(zhǎng)度較長(zhǎng)而出現(xiàn)較大的衰減。因此，若能準(zhǔn)確地掌握電表與各個(gè)插座之間的電力線拓?fù)?(power line topology)結(jié)構(gòu)的話，NILM技術(shù)將能夠更進(jìn)一步地提升電器辨識(shí)上的準(zhǔn)確度。 [0006] 雖然使用者可通過將一或多個(gè)檢測(cè)裝置逐個(gè)與各個(gè)插座連接的方式來測(cè)量各個(gè) 插座的電力信息，進(jìn)而藉由整合這些電力信息來推得電力線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但此方式的效率較 低，因而將導(dǎo)致成本的上升。具體而言，若欲推得電力線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，除了需要量測(cè)插座與總 電源（例如是電力公司的配電線）之間的阻抗之外，還需量測(cè)插座與插座之間的插座關(guān)系 (例如插座的電壓值之間的差異與前后順序關(guān)系），方能正確的判別對(duì)應(yīng)至同一個(gè)電力線 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的插座之間的電力傳輸線是呈現(xiàn)串接（cascade)或是并接（branch)的結(jié)構(gòu)。
[0007] 舉例而言，當(dāng)只有一個(gè)檢測(cè)裝置時(shí)，使用者需逐個(gè)將此檢測(cè)裝置與插座進(jìn)行連接， 方能測(cè)量各個(gè)插座的電力信息。但若需測(cè)量插座與插座之間的話，單一個(gè)檢測(cè)裝置將較難 用以進(jìn)行此測(cè)量行為。
[0008] 此外，即便具有多個(gè)檢測(cè)裝置，若僅是隨意嘗試所有在檢測(cè)裝置與插座之間的插 拔組合（即，檢測(cè)裝置與插座之間的配對(duì)結(jié)果），而未適當(dāng)?shù)匕才胚@些檢測(cè)裝置與插座之間 的插拔組合次序的話，將可能導(dǎo)致整個(gè)測(cè)量過程的效率降低。此外，若對(duì)應(yīng)至同一個(gè)電力線 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)插座的數(shù)量很多，則由于可能的插拔組合次序也將對(duì)應(yīng)增加，因而使得整個(gè)測(cè)量 過程的效率進(jìn)一步降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種獲得檢測(cè)裝置插拔組合及電力線拓樸的方法及其電子 裝置，其可適當(dāng)?shù)匕才胚@些檢測(cè)裝置與插座之間的插拔組合次序，進(jìn)而提升整個(gè)測(cè)量過程 的效率。并且，本發(fā)明提供一種獲得電力線拓樸節(jié)點(diǎn)關(guān)系的方法，其可基于所測(cè)量到的電力 信息而推得這些插座之間的電力拓樸關(guān)系。
[0010] 本發(fā)明提供一種獲得檢測(cè)裝置插拔組合的方法，適于電子裝置。所述方法包括下 列步驟：取得至少一檢測(cè)裝置的第一數(shù)量以及至少一插座的第二數(shù)量；產(chǎn)生至少一檢測(cè)裝 置以及至少一插座之間的多個(gè)插拔組合，其中各插拔組合對(duì)應(yīng)于至少一檢測(cè)裝置與至少一 插座的配對(duì)結(jié)果，且所述多個(gè)插拔組合包括特定插拔組合以及多個(gè)參考插拔組合；依據(jù)第 二數(shù)量計(jì)算總插座關(guān)系值；依據(jù)第一數(shù)量設(shè)定特定插拔組合的特定插拔次數(shù)以及特定插座 關(guān)系值；以及依據(jù)特定插座關(guān)系值、總插座關(guān)系值以及各參考插拔組合與特定插拔組合之 間的距離從所述多個(gè)參考插拔組合找出候選插拔組合。
[0011] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，依據(jù)第二數(shù)量計(jì)算總插座關(guān)系值的步驟包括：以C:v計(jì)算 總插座關(guān)系值，其中N為第二數(shù)量。
[0012] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，依據(jù)第一數(shù)量設(shè)定特定插拔組合的特定插拔次數(shù)以及特 定插座關(guān)系值的步驟包括：設(shè)定特定插拔次數(shù)為第一數(shù)量；以及以計(jì)算特定插座關(guān)系 值，其中Μ為第一數(shù)量（M為正整數(shù)）。
[0013] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，依據(jù)特定插座關(guān)系值、總插座關(guān)系值以及各參考插拔組 合與特定插拔組合之間的距離從所述多個(gè)參考插拔組合找出候選插拔組合的步驟包括：計(jì) 算所述多個(gè)參考插拔組合對(duì)應(yīng)的多個(gè)分?jǐn)?shù)；找出所述多個(gè)分?jǐn)?shù)中的最高分?jǐn)?shù)；以及定義對(duì) 應(yīng)于最高分?jǐn)?shù)的參考插拔組合為候選插拔組合。
[0014] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，距離為漢明距離，且所述多個(gè)參考插拔組合中的第k個(gè) 參考插拔組合對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)分?jǐn)?shù)中的第k個(gè)分?jǐn)?shù)，且計(jì)算所述多個(gè)參考插拔組合對(duì)應(yīng)的 所述多個(gè)分?jǐn)?shù)的步驟包括：表征所述第k個(gè)分?jǐn)?shù)為：
[0016] ，其中Sc〇rekS所述第k個(gè)分?jǐn)?shù)，Rk為特定插拔組合與所述第k個(gè)參考插拔組合 之間的插座關(guān)系值，R total為總插座關(guān)系值，xn為特定插拔組合，xk為所述第k個(gè)參考插拔組 合，/Y鋪艙β? 為Xn與Xk之間的漢明距離，@為互斥或運(yùn)算子。
[0017] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在依據(jù)特定插座關(guān)系值、總插座關(guān)系值以及各參考插拔 組合與特定插拔組合之間的距離從所述多個(gè)參考插拔組合找出候選插拔組合的步驟之后， 還包括：新增特定插拔組合至插拔組合次序清單；累加特定插座關(guān)系值至計(jì)數(shù)值；當(dāng)計(jì)數(shù) 值小于總插座關(guān)系值時(shí)，從所述多個(gè)參考插拔組合中排除候選插拔組合；依據(jù)候選插拔組 合與特定插拔組合之間的插座關(guān)系值來更新特定插座關(guān)系值，并設(shè)定候選插拔組合為特定 插拔組合；以及依據(jù)特定插座關(guān)系值、總插座關(guān)系值以及各參考插拔組合與特定插拔組合 之間的距離從所述多個(gè)參考插拔組合再次找出候選插拔組合。
[0018] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)數(shù)值不小于總插座關(guān)系值時(shí)，輸出插拔組合次序清 單。
[0019] 本發(fā)明提供一種電子裝置，包括儲(chǔ)存單元以及處理單元。儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存多個(gè)模塊。 處理單元連接儲(chǔ)存單元，存取并執(zhí)行儲(chǔ)存單元中記錄的所述多個(gè)模塊。所述多個(gè)模塊包括 取得模塊、產(chǎn)生模塊、計(jì)算模塊、設(shè)定模塊以及第一尋找模塊。取得模塊取得至少一檢測(cè)裝 置的第一數(shù)量以及至少一插座的第二數(shù)量。產(chǎn)生模塊產(chǎn)生至少一檢測(cè)裝置以及至少一插座 之間的多個(gè)插拔組合，其中各插拔組合對(duì)應(yīng)于至少一檢測(cè)裝置與至少一插座的配對(duì)結(jié)果， 且所述多個(gè)插拔組合包括特定插拔組合以及多個(gè)參考插拔組合。計(jì)算模塊依據(jù)第二數(shù)量計(jì) 算總插座關(guān)系值。設(shè)定模塊依據(jù)第一數(shù)量設(shè)定特定插拔組合的特定插拔次數(shù)以及特定插座 關(guān)系值。第一尋找模塊依據(jù)特定插座關(guān)系值、總插座關(guān)系值以及各參考插拔組合與特定插 拔組合之間的距離從所述多個(gè)參考插拔組合找出候選插拔組合。
[0020] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，計(jì)算模塊以C:)計(jì)算總插座關(guān)系值，其中N為第二數(shù)量。
[0021] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，設(shè)定模塊經(jīng)配置以：設(shè)定特定插拔次數(shù)為第一數(shù)量；以 及以Γ: Μ計(jì)算特定插座關(guān)系值，其中Μ為第一數(shù)量。
[0022] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一尋找模塊經(jīng)配置以：計(jì)算所述多個(gè)參考插拔組合對(duì) 應(yīng)的多個(gè)分?jǐn)?shù)；找出所述多個(gè)分?jǐn)?shù)中的最高分?jǐn)?shù)；以及定義對(duì)應(yīng)于最高分?jǐn)?shù)的參考插拔組 合為候選插拔組合。
[0023] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，距離為漢明距離，且第一尋找模塊表征所述第k個(gè)分?jǐn)?shù) 為：
[0025] ，其中Score,為所述第k個(gè)分?jǐn)?shù)，Rk為特定插拔組合與所述第k個(gè)參考插拔組合 之間的插座關(guān)系值，R total為總插座關(guān)系值，xn為特定插拔組合，xk為所述第k個(gè)參考插拔組 合，Λ%滿為χη與Xk之間的漢明距離，@為互斥或運(yùn)算子。
[0026] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述多個(gè)模塊還包括第二尋找模塊，經(jīng)配置以：新增特定 插拔組合至插拔組合次序清單；累加特定插座關(guān)系值至計(jì)數(shù)值；當(dāng)計(jì)數(shù)值小于總插座關(guān)系 值時(shí)，從所述多個(gè)參考插拔組合中排除候選插拔組合；依據(jù)候選插拔組合與特定插拔組合 之間的插座關(guān)系值來更新特定插座關(guān)系值，并設(shè)定候選插拔組合為特定插