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申请/专利权人：中电装备山东电子有限公司

摘要：本发明提供一种智能预测用户用电的采集终端，包括与电能表连接、具有第一嵌入式芯片的采集终端主体，连接在电器用电支路上的电信号单监测器或电信号和插头插入信号的双监测器，其中所述采集终端主体能够与用户智能移动终端通信，用于将所述第一嵌入式芯片上处理的数据通过无线传输到用户智能移动终端，所述单监测器与双监测器能够与用户智能移动终端通信，用于用户对用电支路上的电器进行定义电器类型，以及电信号数据无线传输，其中处理的数据包括基于电能表绘制的电能时刻图计算的实时总电费，根据用户设定的未来时段而预测的用电。通过蓝牙数据传输技术，和LSTM建模，让电信号数据、电费数据能够完全清楚地标注与分析给用户，指导用户合理用电。

主权项：1.一种智能预测用户用电的采集终端，其特征在于，包括与电能表连接、具有第一嵌入式芯片的采集终端主体，连接在电器用电支路上的电信号单监测器或电信号和插头插入信号的双监测器，其中所述采集终端主体能够与用户智能移动终端通信，用于将所述第一嵌入式芯片上处理的数据通过无线传输到用户智能移动终端，所述单监测器与双监测器能够与用户智能移动终端通信，用于用户对用电支路上的电器进行定义电器类型，以及电信号数据无线传输，其中处理的数据包括基于电能表绘制的电能时刻图计算的实时总电费，根据用户设定的未来时段而预测的用电；智能移动终端接收到电信号数据之后，在从第一嵌入式芯片经由第一蓝牙模块而下载的所述电能表绘制的电能时刻图上，利用智能移动终端上安装的应用程序app标注出电器类型及其对应的所述电信号数据；通过点击注出电器类型而得到对应的所述电信号数据；用户可以通过云端上传标注出电器类型及其对应的所述电信号数据的所述电能表绘制的电能时刻图，并接收到反馈的各类电器所贡献的电费分布数据；所述第一嵌入式芯片具有第一蓝牙模块，实现所述采集终端主体与用户智能移动终端通信；单监测器包括第一电流电压检测芯片，第一交直转换电源，第二嵌入式芯片，所述双监测器包括第二电流电压检测芯片和检测插头插入信号的监测电路，第二交直转换电源，以及第三嵌入式芯片；电器用电支路上的电器的零线火线端与第一电流电压检测芯片电连接，且每一个或一组电器的零线火线端对应一个第一电流电压检测芯片，所述第二电流电压检测芯片与插座上插孔的零线火线端连接，所述监测电路与插座的插孔电连接，且每一个插孔对应一个双监测器，所述第一电流电压检测芯片可拆卸电连接第一交直转换电源，所述双监测器可拆卸电连接第二交直转换电源，用于维修或更换新的直转换电源,其中所述第二、第三嵌入式芯片分别接收第一电流电压检测芯片，以及第二电流电压检测芯片和监测电路发送的电信号，计时分析出所述电信号数据，且分别具有第二、第三蓝牙模块，用于分别实现所述单监测器与双监测器与用户智能移动终端通信；所述第一、第二电流电压检测芯片均包括BL0942芯片、电流采集电路、电压采集电路、火线接入端、火线连接端、零线接出端、零线连接端、交直转换电源接口，所述电流采集电路、电压采集电路分别与BL0942芯片连接，第一、第二电流电压检测芯片的所述火线接入端和零线接出端分别与零线和火线连接，第一电流电压检测芯片的所述火线连接端和零线连接端分别连接电器支路上电器的火线端和电器的零线端，第二电流电压检测芯片的所述火线连接端和零线连接端分别连接插孔火线端和插孔零线端，交直转换电源接口与所述第一、第二交直转换电源可拆卸电连接，所述电信号数据包括电流数据、电压数据、有功功率数据、以及插头插入插孔的插入信号数据，且所述电流数据、电压数据、有功功率数据、以及插入信号数据是随时间变化的函数，与用户定义的所述电器类型相关联，当用户未定义时，则以未定义1,未定义2,...,未定义X按照开启或插入插头时刻顺序编号默认命名对应的电器，此时，所述电信号数据，就以此默认命名相关联；所述监测电路包括与插孔零线端连接的零线端，以及与插孔火线端连接的火线端，所述火线端端头具有设置在插孔中的第一连接体，进入插座的火线端头具有同样设置在插孔中的第二连接体，所述第一连接体与所述第二连接体之间绝缘间隔，当插头火线端插入所述插孔之后两者接通，从而使得所述监测电路上电产生几何形波作为插入信号数据，否则嵌入式单片机记录为无信号平直波；其中，采用矩形波产生电路或三角波产生电路产生所述几何形波；根据用户设定的未来时段而预测的用电的方法，具体包括如下步骤：S1用户在智能移动终端上定义时间段，并在时间段内划分时间微元，将定义好的时间段和时间微元通过所述第一蓝牙模块发送给所述第一嵌入式芯片保存；S2第一嵌入式芯片建立LSTM模型，其中具有与时间微元相应的时间节点个数，将第一嵌入式芯片获取的过去的多个对应时间段同样划分时间微元，计算时间微元上用电量值，划分为训练集和验证集，以初始向量和零向量输入第一时间节点，输出第一预测值，与对应用电量值作计算得到第一损失函数值；接着将第一预测值输入第二时间节点，输出第二预测值，并计算得到第二损失函数值，零向量则依次经不同的时间节点逐个往后传递，第一个时间节点之后的每一个时间节点接收上一个时间节点输出的中间层向量，与输入端输入的上一个预测值计算，而从输出端输出当前节点的预测值，由此类推，得到所有预测值和损失函数值，采用验证集验证损失函数值，不断优化网络参数，当训练过程中验证到的所有损失函数值总和，为时间节点编号，达到最小值，则采用此时的网络参数作为训练好的预测模型LSTMf；S3用户通过第一蓝牙模块给第一嵌入式芯片输入时间微元编号，所述第一嵌入式芯片将当前时刻对应的所在时间段中的第一时间节点上的实际用电量输入所述LSTMf，并在输入时间微元编号对应的时间节点输出端获得对应预测值。

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