用于监控建筑物的电功率使用的系统及其方法-山东亚星游戏官网机床有限公司

专利名称：用于监控建筑物的电功率使用的系统及其方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于监控电功率使用的设备、装置、系统和方法，具体而言，对建筑物的断路器面板上的一条或多条主电力线中的电功率进行监控的设备、装置、系统和方法。
背景技术：
建筑物可能具有一条或多条向该建筑物中的电气设备(即负载)供电的主电力线。主电力线通过断路器面板进入该建筑物。断路器面板是该建筑物的主要电功率分配点。断路器面板进一步防止引起该建筑物中的电气设备起火或受损的过流。断路器面板可具有三根主电力线，并使用分相式电功率分配系统。包括例如Square-D、Eaton、Cutler-Hammer、通用电气、西门子、Murray的不同的断路器面板制造商为其断路器面板选择了不同的导体间隔和配置。进一步地，每个制造商还针对室内安装、室外安装、以及不同的总安培比率制定了不同的断路器面板配置，在新构造中最常见的是100安培(A)和200A。不同类型的断路器面板中的不同导体布局致使断路器面板的金属表面上的不同的磁场轮廓。此外，只有打开断路器面板方可看到内部导体的布局；并且需要丰富的电磁理论知识来解释以及建模内部导体布局在断路器面板的表面转化为磁场轮廓的方式。因此，准确地测量一条或多条主电力线在断路器面板的表面的磁场是很困难的。因而，对一种允许非电气技师准确地确定一条或多条主电力线在断路器面板的表面的磁场的装置、系统和/或方法存在着需要或潜在利益。

为了便于对本发明的实施例做进一步说明，提供了下列附图，其中图1根据第一实施例展示了一种连接到断路器面板的示例性电功率监控系统的视图；图2根据第一实施例展示了图1的电功率监控系统的框图；图3是根据一个实施例展示了一种具有覆盖主电力线的金属面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流的图表；图4是根据一个实施例展示了一种具有覆盖主电力线的纸板面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流的图表；图5是一个三维图，根据一个实施例展示了在电气导体与磁场传感器之间放置了钢板的情况下当磁场传感器在电气导体上方并且在电气导体上方的不同高度上水平移动时的测量电压；图6是一个三维图，根据一个实施例展示了磁场传感器在电气导体上方并且在电气导体上方的不同高度上水平移动时的测量电压；图7根据第一实施例展示了置于图1的断路器面板的表面上方的多个示例性磁场传感器；图8是根据一个实施例展示了接收到的信号相对于电压的相位角vs.使用图7的磁场传感器测得的位置之间的图表；图9根据与图7不同的实施例展示了位于图1的断路器面板的表面上方的电功率监控系统的多个示例性磁场传感器；图10根据与图7和图9不同的实施例展示了位于图1的断路器面板的表面上方的电功率监控系统的多个示例性磁场传感器；图11根据与图7、9以及10不同的实施例展示了位于图1的断路器面板的表面上的电功率监控系统的多个示例性磁场传感器；图12根据与图7和图9-11不同的实施例展示了位于图1的断路器面板的表面上的电功率监控系统的多个示例性磁场传感器；图13是根据一个实施例展示了一种具有覆盖主电力线的金属面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流的图表；图14是根据一个实施例展示了接收到的信号相对于电压的相位角vs.使用图12的电功率监控系统测得的位置的图表；图15根据一个实施例展示了一种具有垂直安装的线圈导体但不具有磁体的电功率监控系统的实际电流和预测电流测量值的图表；图16示出了根据一个实施例展示了图12的电功率监控系统的实际电流和预测电流测量值的图表；图17根据与图7和图9-12不同的实施例展示了一种位于图1的断路器面板的表面上方的电功率监控系统的示例性线圈导体；图18根据与图7、图9-12和图17不同的实施例展示了一种位于图1的断路器面板的表面上的电功率监控系统的不例性磁场传感器；图19是根据一个实施例展示了接收到的信号相对于电压的相位角vs.使用图18的电功率监控系统测得的位置的图表；图20示出了根据一个实施例展示了一种提供监控建筑物的电功率使用的系统的方法的实施例的流程图；图21根据图20的实施例展示了提供传感设备的活动的实施例的流程图；以及图22根据一个实施例展示了一种使用监控建筑物的电功率使用的系统的方法的实施例的流程图。为展示的简化和清晰，附图展示了总体的构造方式，并且众所周知的特征和技术的描述和细节可以略去，以避免使本发明不必要地�：Ａ硗猓酵贾械脑夭槐匕凑沾笮』嬷�。例如，附图中的一些元素的大小相对于其他元素可以被放大，以帮助改善对本发明的实施例的理解。在不同附图中的相同参考数字表示相同的元素。
说明书和权利要求中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语(如果有的话)用于区分类似的元素，并不代表特定的序列或时间顺序。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的以便在此描述的实施例例如能够按不同于描述的那些或在此以其他方式描述的顺序工作。此外，术语“包括“和”具有“以及其任何变化形式旨在覆盖非排他性的包括，以便包括一系列元素的程序、方法、系统、物件、器件、或设备不必限制于那些元素，而是可以包括未清楚地列出或这样的程序、方法、系统、项目、器件、或设备固有的其他元素。说明书和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”等等(如果有的话)用于描述的目的而不必描述永久的相对位置。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的，以便在此描述的实施例例如能够在不同于描述的那些或在此以其他方式描述的其他方向工作。术语“连接”等应广泛理解并指代电气地、机械地和/或以其他方式将两个或多个元素或信号连接。两个或多个电气元件可以电气地连接但不可以机械地或以其他方式连接；两个或多个机械元件可以机械连接但不可以电气地或以其他方式连接；两个或多个电气元件可以机械连接但不可以电气地或以其他方式连接。连接可以是持续任何时间长度，例如永久或半永久或仅片刻。“电气连接”等等应广泛理解并且包括涉及任何电气信号的连接，无论电气信号、数据信号、和/或电气信号的其他类型或组合。“机械连接”等等应广泛理解并且包括全部类型的机械连接。在词语“连接”等等附近缺少词语“可移除地”、“可移除的”等等不意味着有问题的连接等等是或不是可移除的。
具体实施例方式某些实施例能够教导一种用于监控建筑物的电功率使用的系统。该建筑物可具有一条或多条主电力线，该一条或多条主电力线向该建筑物中的第一负载提供电功率。该一条或多条主电力线的一部分可基本上平行于第一轴线而延伸。该建筑物还可具有面板，该面板覆盖该一条或多条主电力线的该部分。该系统可包括(a)被配置成连接到该面板的表面的一部分的电流传感器单元，该电流传感器单元具有(a)至少一个长度基本上平行于第二轴线的磁场传感器，其中该第二轴线基本上垂直于与该第一轴线，并且该至少一个磁场传感器被配置成检测该一条或多条主电力线产生的磁�。灰约�(b)被配置成运行于处理器上的处理单元。该电流传感器单元可被配置成根据该至少一个磁场传感器所检测到的磁场生成输出信号。该处理单元可被配置成接收来自该电流传感器单元的输出信号并对该输出信号进行处理，以便确定与该建筑物中的第一负载的电功率使用有关的一个或多个参数。其他实施例可以教导一种测量建筑物的一条或多条主电力线中的电流的装置。该建筑物可具有断路器盒。该断路器盒可至少包括一条或多条主电力线的第一部分及位于该一条或多条主电力线的该第一部分上方的金属面板。该装置可包括(a)传感设备，该传感设备具有(I)被配置成提供两个或更多个电流测量值的一个或多个电流传感器；以及(2)连接到该一个或多个电流传感器的一个或多个磁体；以及(b)处理模块，被处理�？楸慌渲贸稍诵杏诩扑愕ピ喜⑶冶慌渲贸墒褂酶昧礁龌蚋喔龅缌鞑饬恐等范ǜ靡惶趸蚨嗵踔鞯缌ο咧械牡缌�。其他实施例可以公开一种提供用于监控建筑物的电功率使用的系统的方法。该建筑物可具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线。该一条或多条主电力线至少部分地可以基本上平行于第一轴线而延伸。该建筑物还可具有面板，该面板覆盖该一条或多条主电力线的至少一部分。该方法可包括提供被配置成连接到该面板的表面的电流传感器单元，该电流传感器单元被配置成根据该一条或多条主电力线产生的磁场生成输出信号；并且提供处理单元，该处理单元被配置成从该电流传感器单元接收该输出信号并对该输出信号进行处理，以便确定与该建筑物的电功率使用有关的一个或多个参数。提供该电流传感器单元可包括提供至少一个长度沿第二轴线的磁场传感器，其中该磁场传感器被配置成检测该一条或多条主电力线产生的磁�。灰约敖弥辽僖桓龃懦〈衅靼沧霸诟玫缌鞔衅鞯ピΓ佣沟玫备玫缌鞔衅鞯ピ拥礁妹姘宓谋砻媸保弥辽僖桓龃懦〈衅鞯牡诙嵯呋旧洗怪庇诟玫谝恢嵯�。仍进一步的实施例公开了一种利用电功率监控系统来监控建筑物的电功率使用的方法。该建筑物可具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线、。该方法可包括对该电功率监控系统进行校准，在校准该电功率监控系统时产生该一条或多条主电力线中的第一原始电流以及第一校准数据；存储该第一校准数据和该第一原始电流的测量值；测量第二原始电流；如果该第二原始电流不在该第一原始电流的预定量值内，则对电功率监控系统进行第一再校准；如果该第二原始电流在该第一原始电流的预定量值内，则使用该第一校准数据计算该第一测量电流；以及显示该第一测量电流。对该电功率监控系统进行第一再校准可包括对该电功率监控系统进行校准，在对该电功率监控系统进行第一再校准时产生在该一条或多条主电力线中的第三原始电流以及第二校准数据；存储该第二校准数据和该第三原始电流的测量值，并根据该第二校准数据计算第一测量电流。图1根据一个实施例展示了一种连接到断路器面板190的示例性电功率监控系统100的视图。图2根据第一实施例展示了电功率监控系统100的框图。电功率监控系统100亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统100仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统100可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在某些示例中，电功率监控系统100可包括(a)传感设备110 ； (b)计算单元120 ； (c)显示设备130 ;以及⑷校准设备180。还如图1所示，常规的断路器盒或断路器面板190可包括(a)两个或更多个断路器191 ；(b)两个或更多个主断路器192 ; (c)主电力线193、194以及195 ; (d)具有外表面198的面板196 ;以及(e)门197，通过该门可进入断路器191和192。主电力线193、194以及195电气地连接到主断路器192，并向该建筑物中的电气设备(即负载)供电。面板196覆盖主电力线193、194以及195的至少一部分以及关联电路，以防止人员无意中接触上述已通电导体。面板196通常包括钢或另一种金属。系统100可以通过将传感设备110定位在面板196的表面198处以及测量传感设备110中的感应电压来确定主电力线193、194以及195的负载电流。电功率监控系统100可利用测得的感应电压计算主电力线193、194以及195中的电流和电功率。可将传感设备110置于面板196的表面198上的任何位置，并精确确定每个单独分支(包括电抗负载冲的电流。然而，为获得精确的电流测量值要求来自主电力线193、194以及195的磁场可以看到来自面板196和传感设备110的相同的电抗。如果电抗不同，则将更难以精确计算主电力线193、194以及195中的电流和电功率。使用面板196上的传感器单元来测量主电力线193、194以及195产生的磁场的另一个潜在限制是面板196中的金属会导致感应电压随通过主电力线193、194以及195的电流量而非线性地变化。进一步地，面板196的金属的磁导率的非线性会随面板196上位置的不同而变化。图3是展示了一种具有覆盖主电力线的金属面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流的图表300。图4是展示了一种纸板面板替换金属面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流的图表400。相似地，图5是一个三维图500，展示了当在磁场传感器与电气导体之间放置了钢板时使用在该电气导体上方水平移动(X轴线)并且在该导体上方的不同高度上(Y轴线)的磁场传感器测量的电压。图6是一个三维图600，展示了在磁场传感器与电气导体之间未放置钢板的情况下使用在该电气导体上方水平移动(X轴线)并且在该导体上方的不同高度上(Y轴线)的磁场传感器测量的电压。如图2-6所示，与使用非磁性材料(即纸板面板)或不使用任何材料相比，使用覆盖主电力线的金属面板(即金属面板196 (图1))致使面板与该主电力线相对的表面的测量电压呈现显著的非线性。此外，如图5和6所示，该非线性是位置相关的。也就是说，非线性的程度基于钢板上的传感器的位置。正如下文所述，电功率监控系统100可补偿或消除由在面板196中使用金属而导致传感设备110中的感应电压的非线性。此外，电功率监控系统100可确保主电力线193、194以及195看到来自面板196和传感设备110的相同电抗。再次参见2，传感设备110可包括(a)两个或更多个电流传感器或磁场传感器211和212 ;(b)控制器213 ; (c)用户通信�？�214 ;(d)收发器215 ;(e)电源216 ;以及(f)连接机构219。控制器213可被配置成控制磁场传感器211和212、用户通信�？�214、收发器215及电源216。在某些实施例中，传感设备110可包括2、4、6或8个传感器。在不同的示例中，磁场传感器211和212的直径可以从2. 5毫米(mm)到12. 7mm不等。在不同的示例中，传感设备110可被配置成使用连接机构219连接到面板196 (图
2)的表面198 (图1)。在某些示例中，连接机构219可包括粘合剂、Velcro 材料、磁体或另一附接机构。在很多实施例中，磁场传感器211和212可包括线圈导体(例如线圈导线)。图7根据第一实施例展不了一种位于面板196的表面198上方的不例性磁场传感器211,其中主电力线193、194以及195位于面板196下方。在很多实施例中,磁场传感器211可包括线圈导体751，该线圈导体751具有第一端752和与第一端752相对的第二端753。在某些示例中，线圈导体751可按照第一方向743 (例如逆时针)缠绕。磁场传感器212可包括线圈导体754，该线圈导体754具有第一端755和与该第一端755相对的第二端756。线圈导体754可按照第二方向744 (例如顺时针)缠绕。在很多示例中，线圈导体751缠绕的第一方向743可与线圈导体754缠绕的第二方向744相反。将磁场传感器211和212中的导体缠绕起来可以有助于消除磁场的非线性。在不同的示例中，线圈导体751和754的直径从2毫米(mm)到12mm。线圈导体751可以与线圈导体754间隔开12mm-40mm。在某些示例中，两个或更多个磁场传感器的总宽度可以高达160mm。在某些示例中，线圈导体可具有空芯或钢芯。
在某些示例中，表面198的至少一部分可基本上平行于轴线740和742，其中至少轴线740基本上垂直于轴线742。在相同或不同示例中，主电力线193、194以及195的至少一部分可以基本上平行于轴线740而延伸。在图7所示的实施例中，轴线741基本上垂直于轴线740和轴线742。此外，轴线741可沿线圈导体751的长度从第一端752延伸至第二端753，并可沿线圈导体754的长度从第一端755延伸至第二端756。也就是说，线圈导体751和754可基本上垂直于表面198及主电力线193、194以及195。当磁场传感器以图7所示的配置放置时，主电力线193、194以及195看到来自面板196和传感设备110基本上相同的电抗。此外，当电功率监控系统具有图7所示的配置时，则钢板及线圈导体751和754具有恒定的电抗。为了说明图7所示的传感器配置具有基本上恒定的电抗，在测量已接收信号的相位角时，在主电力线193、194以及195中放置固定的电流，并可以相对于主电力线193、194以及195移动线圈导体751。如果该电抗是恒定的，理想的线圈导体中的测量相位角将呈现双稳行为，仅有两个相位是180度分开的。图8是一个图表800，根据一个实施例示出了针对电功率监控系统100的所接收到的信号相对于电压的相位角vs.位置。为了绘制图表800，在测量已接收信号相对于电压的相位角的同时，在主电力线193、194以及195中放置固定的电流，并可以相对于主电力线193,194以及195移动线圈导体751大约0.6厘米(cm)的增量。如图8所示，该相位角呈现双稳态行为，两个不同的相位分开大约180度。当线圈导体经过主电力线195中心的上方时发生相移。因此,主电力线193、194以及195看到的线圈导体751和面板196的电抗是基本上恒定的。返回图2，收发器215可电气地连接到磁场传感器211和212以及控制器213。在某些示例中，收发器215可将使用磁场传感器211和212测量的电压或其他参数传递给计算单元120的收发器221。在很多示例中，收发器215和收发器221可以是无线收发器。在一些示例中，可使用W1-FI (无线保真)、IEEE (电气与电子工程师协会)802. 11无线协议或蓝牙3. 0+HS (高速)无线协议等方式传送电气信号。在进一步示例中，可以经由Zigbee(802. 15. 4)、Z-Wave或专有的无线标准传送电气信号。在其他示例中，收发器215和收发器221可使用蜂窝或有线连接传递电气信号。计算单元120可包括(a)收发器221 ； (b)处理�？榛虻ピ�222 ； (c)电源223 ； (d)用户通信设备124 ； (e)处理器225 ； (f)存储器226 ； (g)校准模块227 ;以及(h)电连接器128。计算单元120可被配置成通过收发器221从传感设备110接收输出信号并对该输出信号进行处理，以便确定与该建筑物的电功率使用(例如该建筑物使用的电功率以及主电力线193、194以及195中的电流)有关的一个或多个参数。在某些示例中，处理单元222可存储在存储器226中并运行在处理器225上。处理单元222还可进一步被配置成使用来自传感设备110的电流测量值来确定与该建筑物的电功率使用(例如主电力线193、194以及195的电流和电功率)有关的一个或多个参数。当计算单元120正在运行时，处理器225将执行存储在存储器226中的程序指令。存储在存储器226中的一部分程序指令可适用于执行下文阐述的方法2200 (图22)和/或处理单元222。校准�？�227可包括一个或多个校准负载。在某些示例中，该一个或多个校准负载可电气地连接到该建筑物的电力线基础设施的第一相位分支，以便帮助使用电连接器128对电功率监控系统100进行校准。用户通信设备124可被配置成向用户显示信息。在一个示例中，用户通信设备124可以是监视器、触摸屏和/或一个或多个LED(发光二极管)。电源223可向收发器221、用户通信设备124、处理器225以及存储器226提供电功率。在某些示例中，电源223可包括能够连接到壁装电源插座的电插头129。显示设备130可包括(a)显示器134 ； (b)控制机构132 ； (c)可与收发器221通信的收发器231 ； (d)电源233 ;和/或(e)电连接器235。在某些实施例中，电连接器235可被配置成连接到电连接器128，以便将显示设备130连接到计算单元120。校准设备180可包括(a)收发器281 ； (b)电连接器182 ； (c)校准�？�283 ；以及
(d)用户通信设备184。在某些示例中，收发器281可与收发器215、221和/或231相似或相同。在某些示例中，电连接器182可以是一种电源插头。用户通信设备184可被配置成向用户显示信息。在一个示例中，用户通信设备184可以是一个或多个LED。校准�？�283可包括一个或多个校准负载。在某些示例中，该一个或多个校准负载可电气地连接到该建筑物的电力线基础设施的第二相位分支，以便帮助对电功率监控系统100进行校准。也就是说，在某些示例中，电连接器128连接到一个壁装电源插座，该壁装电源插座连接到电功率(例如主电力线193或LI)的第一相位；而电连接器182连接到一个壁装电源插座，该壁装电源插座连接到电功率(例如主电力线194或L2)的第二相位。在这些示例中，主电力线195是接地线。图9根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上方的电功率监控系统900的示例性磁场传感器911和912，其中主电力线193、194以及195位于面板196下方。电功率监控系统900亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统900仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统900可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。参见图9，在某些示例中，电功率监控系统900可包括(a)传感设备910 ; (b)计算单元120 (图1和2); (c)显示设备130 (图1和2);以及(d)校准设备180 (图1和2)。传感设备910可包括(a)两个或更多个电流传感器或磁场传感器911和912 ； (b)磁体或磁芯961和964 ； (c)控制器213 (图2); (d)用户通信�？�214 (图2); (e)收发器215 (图
2)；(f)电源216 (图2);以及(g)连接机构219 (图2)。磁芯961和964可视为磁场传感器911和912的一部分或连接到其上。在某些示例中，磁芯961和964可包括电磁体或永磁体。磁芯961和964可被配置成帮助将传感设备910连接到表面198。在某些示例中，磁芯961和964的南极和北极可位于每个磁芯的两端。在很多示例中，磁场传感器911和912可包括线圈导体(例如线圈导线)。在很多实施例中，磁场传感器911可包括线圈导体751，该线圈导体751具有第一端752和与该第一端752相对的第二端753。在某些示例中，线圈导体751可按照第一方向743 (例如逆时针)沿磁芯961缠绕。磁场传感器912可包括线圈导体754，该线圈导体754具有第一端755和与该第一端755相对的第二端756。线圈导体754可按照第二方向744 (例如顺时针)沿磁芯964缠绕。在很多示例中，线圈导体751缠绕的第一方向743可与线圈导体754缠绕的第二方向744相反。在某些示例中，表面198的至少一部分可基本上平行于轴线740和742，其中至少轴线740基本上垂直于轴线742。在相同或不同示例中，主电力线193、194以及195的至少一部分可以基本上平行于轴线740而延伸。在图9所示的实施例中，轴线741基本上垂直于轴线740和轴线742。也就是说，线圈导体751和754可基本上垂直于表面198及主电力线193、194以及195。此外，磁芯961和964的一端可被配置成连接到面板196的表面198。在某些示例中，磁芯961和964可以通过使磁芯961和964附近的面板196区域的磁场饱和来帮助使面板196和线圈导体951及954的电抗保持均衡。因此，主电力线193、194以及195看到的线圈导体951和954及面板196的电抗是基本上恒定的，并且基本上消除了面板196产生的磁场的非线性。图10根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上的电功率监控系统1000的示例性磁场传感器1011、1012以及1019。电功率监控系统1000亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统1000仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统1000可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在某些示例中，电功率监控系统1000可包括(a)传感设备1010 ； (b)计算单元120 (图1和2) ; (c)显示设备130 (图1和2);以及(d)校准设备180 (图1和2)。传感设备1010可包括(a)两个或更多个电流传感器或磁场传感器1011、1012以及1019 ;(b)一个或多个磁体或磁芯961、964以及1069 ； (c)控制器213 (图2) ； (d)用户通信�？�214(图2) ; (e)收发器215 (图2) ; (f)电源216 (图2) ; (g)连接机构219 (图2);以及(h) —个或多个铁磁杯或铁磁罩1066、1067以及1068。在很多实施例中，磁场传感器1011、1012以及1019可分别包括线圈导体751、754以及1059。在某些示例中，线圈导体1059可与线圈导体751和/或754相似或相同。线圈导体751、754以及1059可分别缠绕磁芯961、964以及1069。在各种实施例中，磁芯961、964以及1069可分别连接到铁磁杯或铁磁罩1066、1067以及1068。在很多实施例中，磁芯961、964以及1069可分别延伸至线圈导体751、754以及1059之外，并连接到铁磁杯或铁磁罩1066、1067以及1068。铁磁罩1066、1067以及1068可分别位于线圈导体751、754以及1059上方。也就是说，线圈导体751、754以及1059分别位于铁磁罩1066、1067以及1068内部或分别被其封闭。在某些示例中，磁芯961、964以及1069的南极和北极可位于每个磁芯的两端。铁磁罩1066、1067以及1068可以是钢制的或由其他铁磁材料制成。在某些示例中，磁芯961、964以及1069可以通过使线圈导体951、954以及1079附近的面板196区域的磁场饱和来帮助使面板196和线圈导体951、954以及1079的电抗保持均衡。铁磁罩1066、1067以及1068还可分别集中磁芯961、964以及1069周围和/或下方的磁通线。因此，主电力线193、194以及195看到的线圈导体951、954以及1079和面板196的电抗是基本上恒定的，并且基本上消除了面板196产生的磁场的非线性。此外，铁磁罩1066、1067以及1068的磁场集中效应可以有助于降低电功率监控系统1000的成本。由于当使用铁磁罩1066、1067以及1068时磁场会更加集中，所以磁芯961、964以及1069可使用磁性较弱的磁体。因而，具有铁磁罩的电功率监控系统可使用少量磁性材料或成本较低(即磁性较弱)的磁性材料。图11根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上的电功率监控系统1100的不例性磁场传感器1111、1112以及1119。电功率监控系统1100亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统1100仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统1100可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。电功率监控系统1100可与电功率监控系统1000相似或相同，两者区别在于用一个单一的封闭线圈导体751、754以及1059的铁磁罩1166替代铁磁罩1066、1067以及1068。在某些示例中，在每个线圈导体上方使用一个铁磁罩而非多个单独的铁磁罩将可以降低电功率监控系统的成本。图12根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上的电功率监控系统1200的不例性磁场传感器1211。电功率监控系统1200亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统1200仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统1200可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在某些示例中，电功率监控系统1200可包括(a)传感设备1210 ； (b)计算单元120 (图1和2)； (c)显示设备130 (图1和2);以及(d)校准设备180 (图1和2)。传感设备1210可包括(a) 一个或多个电流传感器或磁场传感器1211 ； (b)磁体1261 ； (c)控制器213 (图2);(d)用户通信�？�214 (图2);(e)收发器215 (图2);(f)电源216 (图2);以及(g)连接机构219 (图2)。磁体1261可视为磁场传感器1211的一部分或连接到其上。在某些示例中，磁体1261可磁性地将传感设备1210连接到面板196。在很多示例中，磁场传感器1211可包括多个线圈导体(例如线圈导线)。在很多实施例中，磁场传感器1211可包括一个线圈导体751。在某些例中，线圈导体751可按照第一方向743 (例如逆时针)缠绕。在图12所示的实施例中，轴线741基本上垂直于轴线740和轴线742。也就是说，线圈导体751从第一端752到第二端753延伸的长度可基本上垂直于表面198及主电力线193、194以及195。磁体1261可具有第一侧1248和与该第一侧1248相对的第二侧1249。第二侧1249可与面板196的表面198相邻。在某些示例中，线圈导体751的第一端752可连接到磁体1261的第一侧1248或与其相邻。第二端753可与磁体1261的第一侧1248间隔开。在某些示例中，磁体1261可以通过使线圈导体751附近的面板196区域的磁场饱和来帮助使主电力线193、194以及195看到的线圈导体751和面板196的电抗保持均衡。因此，主电力线193、194以及195看到的线圈导体751及面板196的电抗是基本上恒定的，并且基本上消除了面板196产生的磁场的非线性。图13是一个图表1300,根据一个实施例不出了具有覆盖主电力线的金属面板的示例性断路器面板的感应电压vs.导体电流。也就是说，图表1300示出了与传感设备1210基本上相似的传感设备以及与传感设备1210基本上相似但没有磁体1261的传感设备的感应电压vs.导体电流。如图13所示，在传感设备1210中使用磁体1261可大幅提高感应电压的线性。类似地，图14是一个图表1400，根据一个实施例示出了已接收到信号的相位角(相对于电压)vs.位置。为了绘制图表1400，在测量已接收信号相对于电压的相位角的同时，在主电力线193、194以及195中放置固定的电流，并可以相对于主电力线193、194以及195移动传感设备大约0. 6厘米的增量。图表1400示出了与传感设备1210基本上相似的传感设备以及与传感设备1210基本上相似但没有磁体1261的传感设备的感应电压vs.位置。如图14所示，当使用具有磁体1261的传感设备1210后，相位角展现更为剧烈的相位角移位。在相位角移位的区域，很难测量相位角，因而，这些区域中的电流测量值具有更高的错误率。通过提高相位角移位的剧烈程度，传感设备1210提供可用结果的区域大幅增加。图15和16示出了另外两个实验场景的结果与不具有磁体的电功率监控系统相t匕，电功率监控系统1200的精度更高。图15是一个图表1500，根据一个实施例示出了具有垂直安装的线圈导体但没有磁体的电功率监控系统的结果。图16是一个图表1600，根据一个实施例示出了一种电功率监控系统1200 (即具有磁体的垂直安装的线圈导体)的结果。图15和16显示了由电功率监控系统测得的每个电气相位线(LI和L2)中的电流以及主电力线193 (即LI)以及主电力线195 (即L2)中的实际电流。如图15和16所示，使用磁体做为电功率监控系统的一部分可大幅降低测量电流率的错误。图1、9、10、11、17以及18的电功率监控系统100、900、1000、1100、1700以及1800的实验显示出线性的增加以及测量电流错误的降低。图17根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上的电功率监控系统1700的示例性线圈导体751。电功率监控系统1700亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统1700仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统1700可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。电功率监控系统1700可以与电功率监控系统1200相似或相同，两者的区别在于电功率监控系统1700包括位于线圈导体751上方的铁磁罩1766。在某些不例中，铁磁罩1766的末端位于磁体1261处。在其他不例中，磁体1261亦被铁磁罩1766封闭。在某些不例中，在电功率监控系统1200中使用铁磁罩1766可聚集线圈导体751周围和/或下方的磁通线。图18根据一个实施例不出了位于面板196的表面198上方的电功率监控系统1800的示例性磁场传感器1811，其中主电力线193、194以及195位于面板196下方。电功率监控系统1800亦可视为一种监控建筑物的电功率使用的系统。电功率监控系统1800仅是示例性的，且不限于在此所展示的实施例。电功率监控系统1800可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在某些示例中，电功率监控系统1800可包括(a)传感设备1810 ； (b)计算单元120 (图1和2) ; (c)显示设备130 (图1和2);以及(d)校准设备180 (图1和2)。传感设备1810可包括(a) —个或多个电流传感器或磁场传感器1811 ;(b)控制器213 (图2);(c)用户通信�？�214 (图2) ; (d)收发器215 (图2) ; (e)电源216 (图2);以及(f)连接机构219 (图2)。在很多实施例中，磁场传感器1811可包括线圈导体1851,该线圈导体1851具有第一端1853和与该第一端1852相对的第二端1852。在图18所不的实施例中，线圈导体1851从末端1852至1853的长度可基本上垂直于轴线742。也就是说，线圈导体1851可基本上垂直于主电力线193、194以及195并基本上平行于表面198。当磁场传感器以图18的配置放置时，主电力线193、194以及195看到来自面板196和线圈导体951的基本上恒定的电抗。图19中的图表1900根据一个实施例示出了接收到的信号相对于电压的相位角vs.磁场传感器1811的位置。为了绘制图表1900，在测量已接收信号相对于电压的相位角的同时，在主电力线193、194以及195中放置固定的电流，并可以相对于主电力线193、194以及195移动线圈导体1851大约0.6厘米的增量。如图19所示，该相位角呈现双稳态行为，两个不同的相位分开大约180度。当线圈导体经过主电力线195的中心的上方时，发生180°相移。因此，主电力线193、194以及195看到的线圈导体1851及面板196的电抗是基本上恒定的，并且消除了面板196产生的磁场的非线性。图20展示了一种提供监控建筑物的电功率使用的系统的方法2000的实施例的流程图。方法2000仅是示例性的并不限于在此所展示的实施例。方法2000可以应用在未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在一些实施例中，能够以所展示的顺序执行方法2000的活动、程序、和/或过程。在其他实施例中，能够以任意其他合适的顺序执行方法2000的活动、程序、和/或过程。也在其他实施例中，可以组合或跳过方法2000中的活动、程序、和/或过程中的一条或多条。如图20所示，方法2000包括提供传感设备的活动2061。例如，该传感设备可分别与图1、9、10、12、18中的传感设备110、910、1010、1210、1810相似或相同。在某些示例中，该传感设备可连接到断路器盒的面板的表面。该传感设备可被配置成根据断路器盒内的一条或多条主电力线产生的磁场而生成输出信号。图21根据第一实施例展示了提供传感设备的活动2061的实施例的流程图。参见图21，活动2061包括提供一个或多个磁场传感器的程序2171。在某些示例中，该磁场传感器可与下列磁场传感器类似图2中的磁场传感器211和212、图9中的磁场传感器911和912、图10中的磁场传感器1011、1012以及1019、图12中的磁场传感器1211、和/或图18中的磁场传感器1811。在某些示例中，该至少一个磁场传感器可包括一个或多个线圈导体。接下来，图21中的活动2061包括将一个或多个磁场传感器安装至传感设备的程序2172。在某些示例中，程序2172可包括将该一个或多个磁场传感器安装在传感设备处，从而使得当传感设备连接到该面板的表面时，该一个或多个磁场传感器的轴线基本上垂直于一条或多条主电力线的至少一部分并基本上平行于该面板的表面。在其他示例中，程序2172可包括将该一个或多个磁场传感器安装在传感设备处，从而使得当传感设备连接到该面板的表面时，该一个或多个磁场传感器的轴线基本上垂直于一条或多条主电力线的至少一部分并基本上垂直于该面板的表面。在各种不例中，该一个或多个磁场传感器安装在传感设备处，从而使得当传感设备连接到该面板的表面时，该一个或多个磁场传感器的轴线基本上垂直于磁场传感器下方的一条或多条主电力线的一部分，并基本上垂直于该面板的表面。图21中的活动2061继续提供一个或多个磁体的程序2173。例如，该一个或多个磁体可以和图9中的磁芯961和964、图10中的磁芯1069和/或图12中的磁体1261类似。随后，图21中的活动2061包括将该一个或多个磁体连接到一个或多个磁传感器的程序2174。在某些示例中，将一个或多个磁传感器连接到该一个或多个磁体可包括将该一个或多个磁体周围的磁场传感器的一个或多个导体包裹起来。例如，可围绕着该一个或多个磁体将磁场传感器的线圈导体包裹起来可以类似于围绕着图9、10和/或11所示的一个或多个磁体将线圈导体包裹起来。在其他实施例中，将一个或多个磁传感器连接到该一个或多个磁体可包括将该磁场传感器的一端连接到该一个或多个磁体。例如，将该磁场传感器的一端连接到该一个或多个磁体可以类似于将该磁场传感器的一端连接到图12和/或13所示的一个或多个磁体。在替代示例中，活动2061不包含程序2173和2174。接下来，图21的活动2061包括提供一个或多个铁磁罩的程序2175。例如，该一个或多个铁磁罩可类似于图10的铁磁罩1066、1067以及1068、图11中的铁磁罩1166和/或图16中的铁磁罩1766。图21中的活动2061继续安装该一个或多个铁磁罩的程序2176，从而使得该一个或多个磁场传感器位于该一个或多个铁磁罩之内。例如，位于该一个或多个铁磁罩之内的该一个或多个磁场传感器可以类似于位于图10、11和/或16所不的一个或多个铁磁罩之内的一个或多个磁场传感器。在替代示例中，活动2061不包含程序2175和2176。随后，图21的活动2061包括提供该传感设备的一个或多个额外部件的程序2177。在某些示例中，该一个或多个额外部件可包括控制器、电源、收发器、用户通信�？楹�/或连接机构。在程序2174之后,完成活动2061。再次参见20，图20中的方法2000继续提供计算设备的活动2062。例如，该计算设备可与图1和2中的计算单元120相似或相同。在某些示例中，活动2062可包括仅提供处理单元。例如，该处理单元可与图2中的处理单元222相似或相同。在某些示例中，该处理单元还可接收来自传感设备的输出信号并对该输出信号进行处理，以便确定与该建筑物的电功率使用有关的一个或多个参数。随后，图20的方法2000包括提供校准设备的活动2063。例如，该校准设备可与图1和2中的校准设备180相似或相同。随后，图20的方法2000包括提供显示设备的活动2064。例如，该校准设备可与图1和2中的显示设备130相似或相同。在某些示例中，该显示设备可以是计算单元120的一部分。除了通过改变传感设备的配置来缓解磁场的非线性，还可通过对校准并使用电功率监控系统的方法进行修改来缓解磁场的非线性。图22展示了一种使用监控建筑物的第一负载的电功率使用的系统的方法2200的实施例的流程图。方法2200仅是示例性的并不限于在此所展示的实施例。方法2200可以应用在未在此具体描绘或描述的许多不同的实施例或示例中。在一些实施例中，能够以所展示的顺序执行方法2200的活动、程序、和/或过程。在其他实施例中，能够以任意其他合适的顺序执行方法2200的活动、程序、和/或过程。也在其他实施例中，可以组合或跳过方法2200中的活动、程序、和/或过程中的一条或多条。参见图22，方法2200包括提供电功率监控系统的活动2261。例如，该电功率监控系统可分别与图1、9、10、11、12、17、以及18中的电功率监控系统100、900、1000、1100、1200、1700、以及1800相似或相同。图22的方法2200继续校准电功率监控系统的活动2262。在某些示例中，可在该电功率监控系统首次安装或通电后对其进行第一校准。在某些示例中，将该电功率监控系统的计算设备插入到该建筑物的电功率监控系统的第一相位线中(例如LI)并且将该电功率监控系统的校准设备插入到该建筑物的电功率监控系统的第二相位线中(例如L2)。在某些示例中，校准该电功率监控系统可首先包括确定该传感设备的每个电流传感器中的第一电流的第一振幅和第一相位。随后，该计算设备中的第一负载连接到该第一相位分支，并确定该传感设备的每个电流传感器中的第二电流的第二振幅和第二相位。接下来，该校准设备中的第二预先确定的负载连接到该第二相位分支，并确定每个电流传感器中的第三电流的第三振幅和第三相位。最后，至少部分地使用第一振幅、第一相位、第二振幅、第二相位、第三振幅以及第三相位确定该传感设备的一个或多个校准因子。随后，图22所示的方法2200包括存储校准数据的活动2263。在某些示例中，该校准数据可包括该校准因子以及第一电流的第一振幅和第一相位。该校准数据可存储在该计算设备的存储器中。接下来，图22的方法2200包括测量原始电流的活动2264。图22的方法2200继续确定该原始电流是否与已存储的校准数据存在预定量值的不同的活动2265。如果该电流在已存储校准数据中的电流的预定量值内，则接下来的活动是计算测量电流的活动2266。如果该原始电流不在第一电流的预定量值内(例如百分之一 I (%)、5%、10%或25%)，则接下来的活动是校准电功率监控系统的活动2262。新的校准参数和新的第一电流可存储在存储器中。如此便创建了一个含有校准数据和原始电流的数据库。因此，在活动2265中，可将该原始电流和在该存储器中存储的所有校准数据进行对比。如果该原始电流不在已存储校准数据的预定量值内，可对该电功率监控系统进行再校准。也就是说，如果该电流与之前的测量电流相比发生了大幅变化，则可随时对该电功率监控系统进行新的校准。因而，在主电力线的电流发生大幅变化时，可以通过对该电功率监控系统进行再校准来缓解磁场的非线性。随后，图22的方法2200包括使用已存储的校准数据来计算测量电流的活动2266。随后，方法2200继续显示测量电流的活动2267。在某些示例中，可使用显示设备130显示测量电流。尽管已经参考具体的实施例描述了本发明，但是应理解本领域的普通技术人员可以进行各种改变而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的实施例的披露旨在描述本发明的范围而不在于限制。应注意本发明的范围应该仅限于所附权利要求所要求的内容。例如，对于本领域普通技术人员，将容易认识到图20的活动2061、2062、2063以及2064，图 20 的程序 2171、2172、2173、2174、2175、2176 以及 2177，图 22 的活动 2261、2262、2263、2264、2265、2266以及2267可以由许多不同的活动、程序构成，并可以由许多不同�？橐孕矶嗖煌承蛑葱校梢远酝�1、2、7、9、10、11、12、17以及18中的任何元素进行修改并且这些实施例的某些的前面讨论不必须表现全部可能实施例的完全描述。在任何具体权利要求中提及的全部元素是该特别权利要求提及的实施例所必要的。因此，一条或多条所提及的元素的替代形式形成重构并且不必修复。另外，已经关于特定实施例描述了益处、其他优点以及问题的解决方案。然而不能认为会促使任何好处、优点或问题解决方案发生或变得明显的益处、优点、问题解决方案、以及任何元素或多个元素是任何或所有权利要求的关键的、要求的、或主要的特征或元素，除非在此类权利要求中陈述了这样的益处、优点、解决方案或元素。此外，通过若实施例和/或限制如下在此所披露的实施例和限制不是在专用原则下而为大众所专用(I)未在权利要求中清楚地提及；以及(2)是或在等效原则下是权利要求中表达的元素和/或限制的潜在等效物。
权利要求
1.一种用于监控建筑物的电功率使用的系统，该建筑物具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线，该一条或多条主电力线的一部分基本上平行于第一轴线而延伸，该建筑物进一步具有面板，该面板覆盖该一条或多条主电力线的该部分，该系统包括电流传感器单元，该电流传感器单元被配置成连接到该面板的表面的一部分上，该电流传感器单元包括至少一个磁场传感器，该至少一个磁场传感器具有基本上平行于第二轴线的长度，其中该第二轴线基本上垂直于该第一轴线，并且该至少一个磁场传感器被配置成检测由该一条或多条主电力线产生的磁场；以及处理单元，该处理单元被配置成在处理器上运行，其中该电流传感器单元被配置成根据由该至少一个磁场传感器所检测到的磁场来产生输出信号；并且该处理单元进一步被配置成接收来自该电流传感器单元的该输出信号并对该输出信号进行处理以便确定与该建筑物中的该第一负载所使用的电功率相关的一个或多个参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其中该第二轴线还基本上垂直于该面板的表面的该部分；并且该面板的表面的该部分的至少一部分覆盖该一条或多条主电力线的该部分。
3.根据权利要求1所述的系统，其中该第二轴线还基本上平行于该面板的表面的该部分；并且该面板的表面的该部分的至少一部分覆盖该一条或多条主电力线的该部分。
4.根据权利要求1、2或3之一所述的系统，其中该至少一个磁场传感器包括第一磁场传感器，该第一磁场传感器包括第一磁芯；以及以第一方向缠绕在该第一磁芯周围的第一导体；以及第二磁场传感器，该第二磁场传感器包括第二磁芯；以及以第二方向缠绕在该第二磁芯周围的第二导体；并且该第二方向与该第一方向相反。
5.根据权利要求4所述的系统，其中该第一方向是顺时针；并且该第二方向是逆时针。
6.根据权利要求1、2、3、4或5之一所述的系统,其中该电流传感器单元进一步包括至少一个磁体。
7.根据权利要求6所述的系统，其中该至少一个磁场传感器具有第一端以及与该第一端相对的第二端；该至少一个磁场传感器的长度从该第一端延伸至该第二端；该第一端与该至少一个磁体相邻；该至少一个磁体被配置成与该面板相邻；并且该第二轴线基本上垂直于该面板的表面的该部分。
8.根据权利要求7所述的系统，其中该电流传感器单元进一步包括位于该至少一个磁场传感器上方的铁磁罩。
9.根据权利要求6或7之一所述的系统，其中该至少一个磁场传感器包括第一磁场传感器，该第一磁场传感器包括缠绕在该至少一个磁体周围的第一导体。
10.根据权利要求9所述的系统，其中该电流传感器单元进一步包括位于该第一导体上方的铁磁罩。
11.根据权利要求6、7、8、9或10之一所述的系统，其中该至少一个磁体包括电磁体或永磁体。
12.根据权利要求6、7、8、或11之一所述的系统，其中该至少一个磁体被配置成磁性地将该电流传感器单元连接到该面板。
13.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12之一所述的系统，其中与该建筑物中的该第一负载所使用的电功率有关的该一个或多个参数包括该建筑物中的该第一负载所使用的电功率；以及该第一负载包括连接到该一条或多条主电力线的两个或更多个电气设备。
14.一种用于测量建筑物的一条或多条主电力线中的电流的装置，该建筑物具有断路器盒，该断路器盒至少包括该一条或多条主电力线的第一部分以及该一条或多条主电力线的该第一部分上方的金属面板，该装置包括传感设备，该传感设备包括被配置成提供两个或更多个电流测量值的一个或多个电流传感器；以及连接到该一个或多个电流传感器的一个或多个磁体；以及处理�？椋么砟？楸慌渲贸稍诩扑愕ピ显诵胁⑶冶慌渲贸墒褂酶昧礁龌蚋喔龅缌鞑饬恐道慈范ǜ靡惶趸蚨嗵踔鞯缌ο咧械牡缌�。
15.根据权利要求14所述的装置，其中该一个或多个电流传感器各自包括第一侧；以及与该第一侧相对的第二侧；第一轴线从该一个或多个电流传感器各自的第一侧延伸至第二侧；以及该第一轴线各自垂直于该一条或多条主电力线的该第一部分的长度的一部分。
16.根据权利要求15所述的装置，其中该第一轴线各自还垂直于该金属面板的外侧的至少一部分。
17.根据权利要求15或16之一所述的设备,其中该一个或多个电流传感器各自的第一侧连接到该一个或多个磁体；以及该一个或多个电流传感器各自的第二侧连接到该一个或多个磁体。
18.根据权利要求15、16、或17之一所述的装置，其中该第一轴线还平行于该金属面板的外侧的至少一部分。
19.根据权利要求14、15、16、17或18之一所述的装置，其中该一个或多个电流传感器中的至少一个被铁磁杯封闭。
20.根据权利要求14、15、16、17或18之一所述的装置，其中该一个或多个磁体被配置成连接到该金属面板的外侧。
21.根据权利要求14、15、16、17、18、19或20之一所述的装置，其中该一个或多个电流传感器包括线圈缠绕在该一个或多个磁体中的第一磁体周围的第一导体；以及线圈缠绕在该一个或多个磁体中的第二磁体周围的第二导体。
22.根据权利要求14、15、16、17、18、20或21之一所述的装置，进一步包括至少一个铁磁杯，其中该一个或多个电流传感器被该至少一个铁磁杯封闭。
23.根据权利要求14、15、16、17、18或20之一所述的装置，进一步包括第一铁磁杯；以及第二铁磁杯，其中该一个或多个电流传感器包括线圈缠绕在该一个或多个磁体中的第一磁体周围的第一导体；以及线圈缠绕在该一个或多个磁体中的第二磁体周围的第二导体；该第一导体和该一个或多个磁体中的该第一磁体位于该第一铁磁杯内；以及该第二导体和该一个或多个磁体中的该第二磁体位于该第二铁磁杯内。
24.一种用于提供监控建筑物的电功率使用的系统的方法，该建筑物具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线，该一条或多条主电力线的一部分基本上平行于第一轴线而延伸，该建筑物进一步具有覆盖该一条或多条主电力线的至少一部分的面板，该方法包括提供被配置成连接到该面板的表面的电流传感器单元，该电流传感器单元被配置成基于该一条或多条主电力线产生的磁场来生成输出信号；以及提供处理单元，该处理单元被配置成从该电流传感器单元接收该输出信号的并且进一步被配置成对该输出信号进行处理，以便确定与该建筑物的电功率使用有关的一个或多个参数，其中提供该电流传感器单元包括提供至少一个长度沿第二轴线的磁场传感器，其中该至少一个磁场传感器被配置成检测该一条或多条主电力线生成的磁�。灰约� 将该至少一个磁场传感器安装在该电流传感器单元处，从而使得当该电流传感器单元连接到该面板的表面时，该至少一个磁场传感器的该第二轴线基本上垂直于该第一轴线。
25.根据权利要求24所述的方法，其中安装该至少一个磁场传感器进一步包括将该至少一个磁场传感器安装在该电流传感器单元处，从而使得当该电流传感器单元连接到该面板的表面时，该至少一个磁场传感器的该第二轴线基本上垂直于该第一轴线并且基本上垂直于该面板的表面的至少一部分。
26.根据权利要求24所述的方法，其中安装该至少一个磁场传感器进一步包括将该至少一个磁场传感器安装在该电流传感器单元处，从而使得当该电流传感器单元连接到该面板的表面时，该至少一个磁场传感器的该第二轴线基本上垂直于该第一轴线并且基本上平行于该面板的表面的至少一部分。
27.根据权利要求24、25或26之一所述的方法，其中提供该至少一个磁场传感器进一步包括为该至少一个磁场传感器提供第一端以及与该第一端相对的第二端，该第二轴线从该第一端延伸至该第二端；以及提供该电流传感器单元包括提供至少一个连接到该磁场传感器的第一端的磁体。
28.根据权利要求24、25、26或27之一所述的方法，进一步包括提供一个或多个铁磁杯；以及安装该一个或多个铁磁杯，从而使得该至少一个磁场传感器位于该一个或多个铁磁杯之内。
29.根据权利要求24、26、27或28之一所述的方法，其中提供该至少一个磁场传感器进一步包括提供包括一个或多个导体的该至少一个磁场传感器；以及将该一个或多个导体缠绕在该一个或多个磁体周围。
30.一种用于使用电功率监控系统来监控建筑物的电功率使用的方法，该建筑物具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线，该方法包括对该电功率监控系统进行校准，其中，对该电功率监控系统进行校准时，产生在该一条或多条主电力线中的第一原始电流以及第一校准数据；存储该第一校准数据和该第一原始电流的测量值；测量第二原始电流；如果该第二原始电流不在该第一原始电流的预定量值之内，则对该电功率监控系统进行第一再校准包括对该电功率监控系统进行校准，其中对该电功率监控系统进行第一再校准时，产生在该一条或多条主电力线中的第三原始电流以及第二校准数据；存储该第二校准数据和该第三原始电流的测量值；以及使用该第二校准数据计算第一测量电流；以及如果该第二原始电流在该第一原始电流的预定量值之内，则使用该第一校准数据计算该第一测量电流；以及显示该第一测量电流。
31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括测量第四原始电流；如果该第三原始电流不在该第一原始电流或该第二原始电流的预定量值之内，则对该电功率监控系统进行第二再校准包括对该电功率监控系统进行校准，其中，对该电功率监控系统进行第二再校准时，产生在该一条或多条主电力线中的第五原始电流以及第三校准数据；存储该第三校准数据和该第五原始电流的测量值；以及使用该第三校准数据计算第二测量电流；如果该第三原始电流在该第一原始电流或该第二原始电流的预定量值之内，则使用该第一校准数据或该第二校准数据计算该第二测量电流；以及显示该第二测量电流。
全文摘要
一些实施例能够传授一种用于监控建筑物的电功率使用的系统。该建筑物可具有向该建筑物中的第一负载提供电功率的一条或多条主电力线。该一条或多条主电力线的一部分可以基本上平行于第一轴线而延伸。该建筑物可进一步具有面板，该面板覆盖该一条或多条主电力线的该部分。该系统可包括(a)电流传感器单元，该电流传感器单元被配置成连接到该面板的表面的一部分上，该电流传感器单元具有(a)至少一个长度基本上平行于第二轴线的磁场传感器，其中该第二轴线基本上垂直于该第一轴线，并且该至少一个磁场传感器被配置成检测由该一条或多条主电力线产生的磁�。灰约�(b)处理单元，该处理单元被配置成在处理器上运行。该电流传感器单元可以被配置成根据由该至少一个磁场传感器所检测到的磁场来产生输出信号。该处理单元进一步可以被配置成接收来自该电流传感器单元的该输出信号并对该输出信号进行处理以便确定与由该建筑物中的该第一负载使用的电功率相关的一个或多个参数。在此还披露了其他实施例。
文档编号G01R22/06GK103038650SQ201180038157
公开日2013年4月10日申请日期2011年7月1日优先权日2010年7月2日
发明者K.约格斯瓦兰, F.凯利, S.N.帕特尔, S.古普塔, M.S.雷诺尔德斯申请人:贝尔金国际股份有限公司

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用于监控建筑物的电功率使用的系统及其方法