नॉनइंट्रसिव लोड मॉनिटरिंग: Difference between revisions

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नॉनइंट्रसिव लोड मॉनिटरिंग (एनआईएलएम), या नॉनइंट्रसिव उपकरण लोड मॉनिटरिंग (एनआईएलएम),[1] किसी घर में जाने वाले वोल्टेज और करंट में परिवर्तन का विश्लेषण करने और घर में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के साथ-साथ उनकी व्यक्तिगत ऊर्जा खपत का पता लगाने की एक प्रक्रिया है। एनआईएलएम तकनीक वाले विद्युत मीटरों का उपयोग उपयोगिता कंपनियों द्वारा विभिन्न घरों में विद्युत ऊर्जा के विशिष्ट उपयोगों का सर्वेक्षण करने के लिए किया जाता है। एनआईएलएम को प्रत्येक उपकरण पर अलग-अलग मॉनिटर जोड़ने का एक कम-लागत वाला विकल्प माना जाता है। हालाँकि, यह गोपनीयता संबंधी चिंताएँ प्रस्तुत करता है।

पृष्ठभूमि और सिद्धांत

नॉनइंट्रसिव लोड मॉनिटरिंग का आविष्कार एमआईटी के जॉर्ज डब्ल्यू. हार्ट, एड केर्न और फ्रेड श्वेप्पे ने 1980 के दशक की प्रारम्भ में विद्युत ऊर्जा अनुसंधान संस्थान की फंडिंग से किया था।[2][3]

मूल प्रक्रिया का वर्णन किया गया है U.S. Patent 4,858,141. जैसा कि पेटेंट से चित्र 1 में दिखाया गया है, एक डिजिटल एसी मॉनिटर एक निवास में जाने वाली एकल-चरण बिजली से जुड़ा हुआ है। वोल्टेज और करंट में परिवर्तन को मापा जाता है (अर्थात प्रवेश माप इकाई), सामान्यीकृत (स्केलर) और रिकॉर्ड किया जाता है (शुद्ध परिवर्तन डिटेक्टर इकाई)। विभिन्न उपकरणों को कब चालू और बंद किया जाता है, इसकी पहचान करने के लिए एक क्लस्टर विश्लेषण किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि 60 वॉट का बल्ब चालू किया जाता है, उसके बाद 100 वॉट का बल्ब चालू किया जाता है, उसके बाद 60 वॉट का बल्ब बंद किया जाता है और उसके बाद 100 वॉट का बल्ब बंद किया जाता है, तो एनआईएएलएम इकाई मेल खाएगी 60-वाट बल्ब से चालू और बंद सिग्नल और 100-वाट बल्ब से चालू और बंद सिग्नल यह निर्धारित करने के लिए कि प्रत्येक बल्ब द्वारा कितनी बिजली का उपयोग किया और कब किया गया थाl प्रणाली इतनी संवेदनशील है कि समान नाममात्र रेटिंग वाले बल्बों की वास्तविक बिजली खपत में सामान्य भिन्नता के कारण व्यक्तिगत 60-वाट बल्बों में भेदभाव किया जा सकता है (उदाहरण के लिए एक बल्ब 61 वाट, दूसरा 62 वाट खींच सकता है)।

सिस्टम प्रतिक्रियाशील शक्ति और वास्तविक शक्ति दोनों को माप सकता है। इसलिए समान कुल बिजली खपत वाले दो उपकरणों को उनके सम्मिश्र प्रतिबाधा में अंतर से अलग किया जा सकता है। जैसा कि पेटेंट से चित्र 8 में दिखाया गया है, उदाहरण के लिए, एक रेफ्रिजरेटर विद्युत् मोटर और एक शुद्ध प्रतिरोधी तापक को आंशिक रूप से अलग किया जा सकता है क्योंकि विद्युत् मोटर चालू और बंद होने पर प्रतिक्रियाशील शक्ति में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, जबकि तापक में लगभग कोई नहीं होता है।

एनआईएलएम सिस्टम पावर ड्रॉ में व्यक्तिगत परिवर्तनों की एक श्रृंखला वाले उपकरणों की भी पहचान कर सकता है। इन उपकरणों को परिमित अवस्था मशीनों के रूप में तैयार किया गया है। उदाहरण के लिए, एक डिशवॉशर में है।और मोटर होते हैं जो सामान्य डिशवॉशिंग चक्र के दौरान चालू और बंद होते हैं। इन्हें क्लस्टर के रूप में पहचाना जाएगा और पूरे क्लस्टर के लिए बिजली खपत को रिकॉर्ड किया जाएगा। इसलिए "डिशवॉशर" पावर ड्रॉ को " प्रतिरोधक तापक एकक" और "विद्युत् मोटर" के विपरीत पहचाना जा सकता है।

अनुप्रयोग

  • ''अत्यंत लागत प्रभावी लोड'' पहचान[4]
  • स्टार्टअप क्षणिक, लाइन या उपकरण दोष आदि का सस्ता पता लगाना।[5][6]
  • आवासीय और वाणिज्यिक दोनों ऊर्जा खपत का सर्वेक्षण करें।[7][8]
  • समार्ट ग्रिड पर उपयोग के लिए मांग प्रतिक्रिया प्रणाली।[9]
  • कम सेंसर के साथ सुरक्षित सिस्टम संचालन के लिए जहाजों पर सिस्टम की निगरानी करें।[10]

गोपनीयता संबंधी चिंताएँ

NILM यह पता लगा सकता है कि लोगों के पास किस प्रकार के उपकरण हैं और उनके व्यवहार पैटर्न क्या हैं। ऊर्जा के उपयोग के पैटर्न व्यवहार पैटर्न का संकेत दे सकते हैं, जैसे नियमित समय जब घर पर कोई नहीं होता है, या निवासियों का शर्मनाक या अवैध व्यवहार। उदाहरण के लिए, यह बता सकता है कि घर में रहने वाले लोग शॉवर का उपयोग कब कर रहे हैं, या व्यक्तिगत लाइटें कब चालू और बंद हैं।[2]

यदि एनआईएलएम किसी उपयोगिता पर या किसी तीसरे पक्ष द्वारा दूरस्थ रूप से चल रहा है, तो घर पर रहने वालों को यह नहीं पता होगा कि उनके व्यवहार की निगरानी और रिकॉर्ड किया जा रहा है।

उपयोगकर्ता के नियंत्रण में एक स्टैंड-अलोन इन-होम सिस्टम, दूसरों को जानकारी प्रकट किए बिना, ऊर्जा उपयोग के बारे में प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है। उनके व्यवहार और ऊर्जा खपत के बीच संबंध बनाने से ऊर्जा खपत को कम करने, दक्षता में सुधार करने, पीक लोड को कम करने, पैसे बचाने या हरित ऊर्जा सम्मिलित उपलब्धता के साथ उपकरण के उपयोग को संतुलित करने में मदद मिल सकती है। हालाँकि स्टैंड-अलोन सिस्टम का उपयोग किसी को दूरस्थ निगरानी से नहीं बचाता है।

इस तकनीक की सटीकता और क्षमता अभी भी विकसित हो रही है और वास्तविक समय में 100% विश्वसनीय नहीं है, जैसे कि पूरी जानकारी मिनटों से लेकर घंटों तक की अवधि में जमा और विश्लेषण की जाती है।

सॉफ़्टवेयर

  • गैर-घुसपैठ लोड मॉनिटरिंग और डायग्नोस्टिक्स (एम. इंजी. थीसिस) के लिए एक ढांचे में कार्यान्वयन के लिए कोड लिस्टिंग सम्मिलित है[11]
  • नॉन-इंट्रसिव लोड मॉनिटरिंग टूलकिट (एनआईएलएमटीके) - पायथन (प्रोग्रामिंग लैंग्वेज) में लिखा गया एक ओपन सोर्स प्रोजेक्ट है। [12]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Hart, G. W. (1992). "गैर-दखल देने वाले उपकरण लोड की निगरानी". Proceedings of the IEEE. 80 (12): 1870–1891. doi:10.1109/5.192069.
  2. ↑ 2.0 2.1 Hart, G. W. (1989). "उपयोगिता विद्युत प्रवाह के माध्यम से आवासीय ऊर्जा निगरानी और कम्प्यूटरीकृत निगरानी". IEEE Technology and Society Magazine. 8 (2): 12–16. doi:10.1109/44.31557. S2CID 41307271.
  3. ↑ NALM bibliography 1980–1995
  4. ↑ "एक विशिष्ट विद्युत भार का क्षणिक व्यवहार दृढ़ता से होता है". Archived from the original on 2008-12-15. Retrieved 2016-06-15.
  5. ↑ Streubel, Roman; Yang, Bin (September 2012). "Identification of electrical appliances via analysis of power consumption" (PDF). 2012 47th International Universities Power Engineering Conference (UPEC). pp. 1–6. doi:10.1109/UPEC.2012.6398559. ISBN 978-1-4673-2856-2. S2CID 23933111. Archived from the original (PDF) on 15 July 2016. Retrieved 2 December 2022. {{cite book}}: |archive-date= / |archive-url= timestamp mismatch (help)
  6. ↑ Jiang, Lei; Li, Jiaming; Luo, Suhuai; West, Sam; Platt, Glenn (2012). "एज सिंबल विश्लेषण और सपोर्ट वेक्टर मशीन के आधार पर पावर लोड इवेंट डिटेक्शन और वर्गीकरण". Applied Computational Intelligence and Soft Computing. 2012: 1–10. doi:10.1155/2012/742461.
  7. ↑ Laughman, C.; Kwangduk Lee; Cox, R.; Shaw, S.; Leeb, S.; Norford, L.; Armstrong, P. (2003). "शक्ति हस्ताक्षर विश्लेषण" (PDF). IEEE Power and Energy Magazine. 1 (2): 56. doi:10.1109/MPAE.2003.1192027.
  8. ↑ Naghibi, B.; Deilami, S. (2014-09-01). "Non-intrusive load monitoring and supplementary techniques for home energy management". 2014 Australasian Universities Power Engineering Conference (AUPEC). pp. 1–5. doi:10.1109/AUPEC.2014.6966647. ISBN 978-0-6469-2375-8. S2CID 27239912.
  9. ↑ Bergman, D. C.; Jin, D.; Juen, J. P.; Tanaka, N.; Gunter, C. A.; Wright, A. K. (2011). "Distributed non-intrusive load monitoring". Isgt 2011. pp. 1–8. doi:10.1109/ISGT.2011.5759180. ISBN 978-1-61284-218-9. S2CID 14088478. {{cite book}}: |journal= ignored (help)CS1 maint: date and year (link)
  10. ↑ Cox, R. W.; Bennett, P. L.; McKay, T. D.; Paris, J.; Leeb, S. B. (2007). "Using the Non-Intrusive Load Monitor for Shipboard Supervisory Control". 2007 IEEE Electric Ship Technologies Symposium. p. 523. doi:10.1109/ESTS.2007.372136. ISBN 978-1-4244-0946-4. S2CID 12796256.
  11. ↑ A framework for non-intrusive load monitoring and diagnostics (M. Eng. thesis)
  12. ↑ Non-Intrusive Load Monitoring Toolkit (NILMTK)
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