周维龙，欧阳洪波，胡 姣，何小梅

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

大功率电器智能识别系统设计

周维龙，欧阳洪波，胡 姣，何小梅

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

针对各种各样的大功率用电器走进学生公寓所带来的安全隐患，提出了一种基于FGPA的大功率电器智能识别系统的设计方案。该系统采用EP3C25E1448CN作为主控制器，外围电路由保护模块、数据检测模块、A/D转换模块、数据显示模块以及数据传输模块组成；给出了控制系统模型，简述了各功能模块的作用，并采用自顶向下的设计思想，实现了大功率用电器智能识别器的设计；详细论述了系统硬件电路的设计以及A/D变换与乘法器的FPGA实现。测试结果表明：本系统存在一定误差，但能满足对大功率用电器的控制，系统是可行的。

大功率电器；功率采集；智能识别；FPGA

0 引言

随着人们生活水平的不断提高，各类大功率电器（加湿器、烤火炉、空调、电磁炉、电热淋浴器等）已悄然走进千家万户，这导致了用电管理越来越难。学校公寓由于学生人数多，人口密度大，如果对学生用电管理不当，不仅会造成电能源的大量损耗，甚至引起火灾，造成巨大的经济损失，以及人员伤亡[1]。

针对以上问题，目前一般做法是限时送电或在室内安装限流器，但是装了限流器后，限制了大功率电器的使用，同时也影响了电脑等常规电器的使用，这样达不到合理管理的目的。本文设计了一种基于FPGA（field programmable gate array）的大功率检测器，通过检测用电器的瞬时功率，判断用电器是否为大功率用电器（禁用电器），并控制其电源的通断，从而实现对公寓内大功率用电器的有效管理。……