(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210424076.1 (22)申请日 2022.04.21 (71)申请人 刘二红 地址 730050 甘肃省兰州市七里河区南滨 河中路31 1号 (72)发明人 刘二红　 (51)Int.Cl. G01R 22/06(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 16/28(2019.01) G06F 16/23(2019.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种智能电表 (57)摘要 本发明涉及一种智能电表， 包括采样模块、 特征筛选模块、 用户波形模块、 特征拆分模块、 异 常分析模块以及异常补偿模块； 本地智能服务器 可以根据实际使用波形生成用户实际用电习惯 对应波形， 以实现对用户用电波形的拆分， 这样 就可以通过比对拆分后的波形与用户习惯产生 的波形进行比对， 就可以得到异常情况， 当外部 有异常判断结果输入时， 就可以精 准定位到异常 发生的时点， 同时进行计量数据的补偿， 保证数 据准确性。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 114720762 A 2022.07.08 CN 114720762 A 1.一种智能电表， 其特征在于： 包括采样模块、 特征筛选模块、 用户波形模块、 特征拆分 模块、 异常 分析模块以及异常补偿模块； 所述采样模块用于采样母线电流以生成母线电流波形； 所述特征筛选模块配置有特征条件集， 所述特征条件集配置有若干特征条件， 每一特 征条件对应有一提取策略以从母线电流波 形中提取电流子波， 所述特征筛选模块通过特征 条件匹配母线电流波形并获得对应的电流子波以得到电流子波数据集； 所述用户波形模块连接有基准函数数据库， 所述基准函数数据库存储有基准用电波形 函数以及对应的子波叠加条件， 所述用户波 形模块通过预设的波 形叠加策略筛选符合子波 叠加条件的电流子波的组合， 并基于基准电波形函数生成用户电波形函数， 同时将对应的 电流子波从电流子波数据集中移除； 所述特征拆分模块根据母线电流波形中的波形特征匹配对应的用户电波形函数， 并根 据用户电波形函数拆分所述母线电流波形以获得若干用户用电子波形； 所述异常分析模块配置有异常分析策略， 所述异常分析策略根据输入的异常类型从所 述用户用电子波形中确定异常波段以生成异常补偿波形； 所述异常补偿模块根据异常补偿波形修正所述母线电流波形以获得新的母线电流波 形。 2.如权利要求1所述的一种智能电表， 其特征在于： 每一特征条件包括频率条件以及幅 变条件， 所述频率条件反应波 形变化的频率， 所述幅变条件反应波 形变化的幅度， 不同的特 征条件的频率条件和幅变条件不同， 所述 提取策略包括 预提取步骤， 根据每一特征条件配置有第一采样时段， 当母线电流波形中的任意的第 一采样时段符合对应的特 征条件时， 得到预提取子波； 拟合提取步骤， 配置有拟合偏差基准范围， 通过拟合偏差基准对预提取子波对母线电 流波形进行拟合以生成第二采样时段以及对应的电流子波。 3.如权利要求2所述的一种智能电表， 其特征在于： 所述拟合提取步骤包括通过预提取 子波对母线电流波形进行拟合以得到拟合偏差值， 若拟合偏差值大于拟合基准偏差范围， 则减小所述第一采样时段以得到新的预提取子波重新与采样母线电流拟合， 若拟合偏差小 于基准偏差范围， 则增大所述第一采样时段以得到新的预提取子波重新与采样母线电流拟 合， 若拟合偏差落入基准偏差范围， 则确定该第一采样时段为所述的第二采样时段。 4.如权利要求1所述的一种智能电表， 其特征在于： 还包括特征更新模块， 所述特征更 新模块配置有波形相似基准， 所述特征更新模块比对获得 的电流子波， 将比对结果小于波 形相似基准的电流子波划分为同一比对特征组， 当一比对特征组内的电流子波大于预设的 比对数时， 根据该比对特 征组内的电流子波生成新的特 征条件。 5.如权利要求 4所述的一种智能电表， 其特 征在于： 所述波形叠加策略包括 启动筛选步骤， 根据子波叠加条件确定符合基准电波形函数中启动波形函数的电流子 波， 若不存在符合条件的电流子波， 则从基准函数数据库中调取下一个基准用电波 形函数， 重新进入启动筛选步骤， 若存在符合条件的电流子波， 则标记该电流子波并进入掉电筛选 步骤； 掉电筛选步骤， 根据子波叠加条件确定符合基准电波函数中掉电波形函数的电流子 波， 若不存在符合条件的电流子波， 则从基准函数数据库中调取下一个基准用电波 形函数，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114720762 A 2重新进入启动筛选步骤， 若存在符合条件的电流子波， 则标记该电流子波并进入用电筛选 步骤； 用电筛选步骤， 根据子波叠加条件确定用电时段的母线电流波形的幅值是否大于基准 电波函数对应的基准用电幅值， 若大于， 则以被标记的电流子波为依据从母线电流波形中 截取预筛选波形并划入筛选特征组， 从基准函数数据库中调 取下一个基准用电波形函数， 重新进入启动筛选步骤， 若小于， 则直接从基准函数数据库中调取下一个基准用电波形函 数， 重新进入启动筛 选步骤； 当所有的基准用电波形函数都完成筛选时， 计算每一筛选特征组中的预筛选波形的拟 合相似值， 当两个任意的预筛选波形 的拟合偏差值小于预设的基准阈值时， 根据对应的拟 合偏差值生成拟合相似值， 当拟合相似值大于预设值时， 根据预筛选波形生成所述用户电 波函数。 6.如权利要求5所述的一种智能电表， 其特征在于： 还包括基准更新模块， 所述基准更 新模块连接于外部的处理后台， 所述基准更新模块根据处理后台发送的数据更新所述基准 函数数据库； 所述处理后台配置有函数生成模块， 所述函数生成模块根据录入的训练样本生成对应 的基准用电波形函数， 所述基准用电波形函数反映电流变化与时间的关系； 所述训练样本包括用电器件类以及实测使用波形， 所述函数生成模块根据用电器件类 为划分依据对训练样本进 行划分以获得预分波 形组， 对每一预分波形组中的实测使用波 形 进行均值化处理以得到该组的训练基准波 形， 然后通过每一 实测使用波 形和训练基准波 形 进行拟合以得到对应的拟合偏差， 以拟合偏差为划分依据对预分波形组进 行进一步划分以 获得多个新的预分波 形组直至组内的拟合偏差之和小于预设的偏差基准， 当组内的训练样 本数量低于预设的样本丰富数时， 对训练基准波 形进行拟合比对以奖拟合比对值小于预设 的基准拟合值的预分波形组合并； 根据预分波形 组内的训练基准波形生成启动波 形函数以 及掉电波形函数。 7.如权利要求1所述的一种智能电表， 其特征在于： 所述特征拆分模块包括拆分策略， 所述拆分策略包括 波形匹配步骤， 依次根据用户电波形函数对母线电流波形进行匹配以获得若干匹配波 形， 并根据匹配结果获得每一匹配波形的匹配信任值； 组合模拟步骤， 以母线电流波形为约束对匹配波形进行叠加 组合以获得组合波形， 以 组合波形和母线电流波形的拟合偏差值计算 生成组合信任值； 组合确定步骤， 通过加权方式计算每一组合波形的匹配信任值和组合信任值以获得拆 分信任值， 确定拆分信任值 最高的组合波形中的匹配波形为用户用电子波形。 8.如权利要求7 所述的一种智能电表， 其特 征在于： 所述启动波形函数为 其中， f(x)为基准用电波形函数， t1为启动起始时刻， t2为启动结束时刻， fa(x)为训练 基准波形， χ1为预设的启动偏差 参数， αn为第n个实测使用波形的权重 参数， 有α1+α2+... αn＝权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114720762 A 3