基于FPGA的智能用电器识别系统

通过上表可知电风扇所打的分数最高，为90分，其余的分数都没有及格，可知该新接入用电器被识别为电风扇。同时开始记录该用电器的功率等相应参数，上述单个用电器识别过程为识别的第一阶段。如果所有分数均不及格则识别失败，转入识别的第二阶段。

识别的第二阶段：首先分析采集到用电器数据信息，将数据库中的每个用电器参数记录从Flash中读出，通过各用电器的功率信息与谐波信息进行不同用电器参数之间的排列组合，以用电器谐波长度为优先组合原则，按照用电器从少到多，得出不同用电器的组合参数。实际上，多个用电器的组合过程，就是一个解多维线性方程组的过程。之后，再使用类似单个用电器识别方法对多个同时开始运行的用电器进行识别。如果识别成功，开始记录用电器的功率等参数，并进行显示。如果所有分数均不及格则识别失败，转入识别的下一阶段。

识别的第三阶段：上述识别均不成功，说明数据库中没有存储该新接入用电器的特征参数，此时会动态地将该新用电器的特征参数加载到数据库，并提示输入该用电器的名字，至此整个识别过程完毕。

识别过程中，由于外界干扰，会有一定的误识别率。为防止系统的误识别，即使没有新用电器再接入系统，此时系统仍处于实时验证状态。在这种状态下，系统需要做的工作是：验证用电器识别结果是否正确，验证方法为，将识别结果叠加后的特征数据信息与实时信息模糊比较，得到识别结果，若识别结果不正确，则把识别结果清除，所有用电器重新识别，转入上述第一阶段，若正确，则继续处理;然后，由实时数据更新数据库特征参数的权值，以使系统更有本地化特征，更新数据库中特征参数权值的过程，实际是使用电器的正确识别结果分值最大化的过程。

表3. 4用电器能耗记录查询示意表

如上表所示，用电器识别成功后，会记录相应的能耗。其中，用电器能耗的查询记录格式为：用电器名称、用电器使用时间段、用电器的单次使用时间累计，用电器的功率，用电器的能耗等，并能生成相应的日统计、月统计、年统计等。并能针对相应的用电器进行功率限制，如果超出限制，则会实施断电处理。

用电器关闭识别过程和用电器打开识别过程类似，这里就不做过多赘述。