一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统

技术领域

本发明涉及电器设备监测技术领域，具体为一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统。

背景技术

随着社会的发展，对电力消耗也在不断增大，但是对用电数据的采集方式却很久没有更新，目前我国在对用电数据的采集上基本上采用人工采集或智能电能表采集用电数据。人工采集用电数据这种采集方式存在着以下缺点：消耗成本太高，一般情况下一个抄表员一天所采集的数据不会超过3000只，一般来说电表所安装的地方比较高，抄表员要想采集电能表的数据，具有一定危险，人工在抄录电表数据时，需要巡检不同的位置来抄录数据，观察电表的异常情况，并且只能通过现场反馈和个人经验进行判断，容易出现估抄、漏抄、误抄等现象。如果使用传统的智能电能表采集用电数据，只能简单对电器设备用电数据进行采集，当用电数据发生异常时，无法确认是智能电能表导致的用电数据异常，还是智能电能表监测电器设备出现异常进行判定，需要工作人员对智能电能表和电器设备都进行检查，一定程度上浪费了人力财力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统，监测系统包括：数据采集模块、判定用电异常模块、分析模块、概率计算模块、数据管理模块：

数据采集模块，用于对目标监测区域内企业电器设备进行实时监测，采集企业内电器设备实时用电数据；安装在智能电能表内传感器对智能电能表进行监测，采集智能电能表信息数据；

判定用电异常模块，用于对目标监控企业内电器设备用电数据进行分析，根据分析结果判定用电异常；

分析模块，用于对所述智能电能表健康状况进行分析，基于分析结果向工作人员发出提示；

概率计算模块，用于对用电异常概率值进行计算；工作人员根据提示对所述智能电能表和电器设备进行检修，工作人员检修后，将检修结果上报，根据上报检修结果，计算所述用电异常概率值；

管理模块，用于对智能电表实时采集的企业内电器设备用电数据，建立电器设备用电数据库；基于所述电器设备数据库，对企业电器设备进行管理。

进一步的，数据采集模块包括电器设备数据采集单元、电能表数据采集单元：

电器设备数据采集单元，用于对智能电能表目标监控区域内的企业电器设备进行实时监控，实时采集电器设备用电数据；

电能表数据采集单元，用于对安装在第i个智能电能表上的传感器对智能电能表进行监测，采集第i个智能电能表信息数据；信息数据，包括电能表工作电压V

进一步的，判定用电异常模块包括用电异常判定单元、获取阈值单元、数据分析单元：

用电异常判定单元，用于对目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况进行判断；当时间点T

获取阈值单元，用于对当判断为用电异常时，为了避免发生错误判断智能电能健康情况；通过云计算获取智能电能表信息数据阈值；智能电能表信息数据阈值包括：电能表工作电压V

数据分析单元，用于对采集的智能电能表信息数据进行分析，基于分析结果，对工作人员进行提示。

进一步的，分析模块包括数据处理单元、数据计算单元、分析单元：

数据处理单元，用于对在第i个智能电能表上采集的智能电能表信息数据进行归一化处理，对原始数据进行线性变换，将数据映射到[0,1]之间；

数据计算单元，用于对根据信息数据归一化处理结果，计算出第i个智能电能表健康值；

分析单元，用于对计算出第i个智能电能表健康值和基于云计算获取第i个智能电能表健康最大健康阈值H

进一步的，概率计算模块包括概率计算单元、异常分析单元：

概率计算单元，设置时间误差范围，基于所述时间误差范围和时间点T

其中，M

异常分析单元，用于对在时间点T

在上述单元中，使用监测系统提示工作人员检修第i个智能电能表和所述第i个智能电能表监测企业内电气设备次数和工作人员上报第i个智能电能表和所述第i个智能电能表监测企业内电气设备损坏次数；计算用电异常概率值，是为了防止将正常电器设备的使用判定为用电异常导致错误提示工作人员，浪费人力物力。

进一步的，数据管理单元包括数据库建立单元、数据管理单元：

数据库建立单元，用于对电器设备建立用电数据库；

数据管理单元，用于对企业电器设备进行管理，管理平台基于电器设备数据库对电器设备进行管理，用户随时随地查看企业电器设备用电数据，进行用电缴费。

进一步的，监测系统还包括一种基于云计算的智能电能表用电实时监测方法，监测方法包括：

步骤S100：在目标监测区域内使用智能电能表对企业电器设备进行实时监测，采集企业内电器设备实时用电数据；处于智能电能表内传感器对智能电能表进行监测，采集智能电能表信息数据；信息数据包括电能表工作电压、负载电流、环境温度、供电频率；

步骤S200：当智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据状态阈值,同时用电异常概率高于用电异常概率阈值时，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况属于用电异常；当判断属于用电异常时，将采集的智能电能表信息数据与信息数据阈值进行比较；当判定采集的智能电能表信息数据超过信息数据阈值时，计算智能电能表健康值；当采集的智能电能表信息数据在信息数据阈值之内，对工作人员发出提示，提示工作人员检查电器设备；

步骤S300：获取智能电能表健康值，对智能电能表健康状况进行分析，基于分析结果向工作人员发出提示；

步骤S400:工作人员根据提示对智能电能表和电器设备进行检修，将检修结果上报；根据工作人员上报电器设备和智能电能表检修情况，计算用电异常概率值；

步骤S500：基于智能电表实时采集的企业内电器设备用电数据，建立电器设备用电数据库；基于电器设备数据库，对企业电器设备进行管理。

进一步的，步骤S100包括：

步骤S101：使用智能电能表对目标监控区域内的企业电器设备进行实时监控，实时采集电器设备用电数据；

步骤S102：安装在第i个智能电能表上的传感器对智能电能表进行监测，采集第i个智能电能表信息数据；信息数据，包括电能表工作电压V

进一步的，步骤S200包括：

步骤S201：当第i个智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值同时用电异常概率值高于用电异常概率阈值，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况属于用电异常；当第i个智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值同时用电异常概率值小于用电异常概率阈值，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据状态阈值情况不属于用电异常，为正常使用导致的用电数据上升；记录第i个智能电能表采集目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值时间点T

步骤S202:当判断为用电异常时，为了避免发生错误判断智能电能健康情况；通过云计算获取智能电能表信息数据阈值；智能电能表信息数据阈值包括：电能表工作电压V

步骤S203：当|V

步骤S204：对在第i个智能电能表上采集的智能电能表信息数据进行归一化处理，对原始数据进行线性变换，将数据映射到[0,1]之间；

步骤S205：根据信息数据归一化处理结果，计算出第i个智能电能表健康值H

其中，V

在上述步骤中，通过将在第i个智能电能表信息数据进行归一化处理，是为了解决在后需计算健康值时，量纲不统一的过程；对进行归一化处理后的映射值进行计算，得到健康值H

进一步的，步骤S300包括：

步骤S301：基于云计算获取第i个智能电能表健康最大健康阈值H

步骤S302：当H

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，对智能电能表进行监测，采集智能电能表信息数据；对目标区域内企业电器设备进行监控，实时采集目标区域内企业电器设备用电数据；将采集的用电数据上传到数据库，对电器设备进行管理，用户随时随地查看企业电器设备用电数据，进行用电缴费；当采集电器设备用电数据出现异常时，基于实时采集的数据判断出现用电异常原因，提示工作人员对企业内电器设备或智能电能表进行检修，避免造成人力财力的浪费，节省了开支。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统的模块示意图；

图2是本发明一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统中监测方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于云计算的智能电能表用电实时监测系统，其特征在于，该监测系统包括：数据采集模块、判定用电异常模块、分析模块、概率计算模块、数据管理模块：

数据采集模块，用于对目标监测区域内企业电器设备进行实时监测，采集企业内电器设备实时用电数据；安装在智能电能表内传感器对智能电能表进行监测，采集智能电能表信息数据；

判定用电异常模块，用于对目标监控企业内电器设备用电数据进行分析，根据分析结果判定用电异常；

分析模块，用于对所述智能电能表健康状况进行分析，基于分析结果向工作人员发出提示；

概率计算模块，用于对用电异常概率值进行计算；工作人员根据提示对所述智能电能表和电器设备进行检修，工作人员检修后，将检修结果上报，根据上报检修结果，计算所述用电异常概率值；

管理模块，用于对智能电表实时采集的企业内电器设备用电数据，建立电器设备用电数据库；基于所述电器设备数据库，对企业电器设备进行管理；

其中，数据采集模块包括电器设备数据采集单元、电能表数据采集单元：

电器设备数据采集单元，用于对智能电能表目标监控区域内的企业电器设备进行实时监控，实时采集电器设备用电数据；

电能表数据采集单元，用于对安装在第i个智能电能表上的传感器对智能电能表进行监测，采集第i个智能电能表信息数据；信息数据，包括电能表工作电压Vi、负载电流Ii、环境温度Fi；

其中，判定用电异常模块包括用电异常判定单元、获取阈值单元、数据分析单元：

用电异常判定单元，用于对目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况进行判断；当时间点T

获取阈值单元，用于对当判断为用电异常时，为了避免发生错误判断智能电能健康情况；通过云计算获取智能电能表信息数据阈值；智能电能表信息数据阈值包括：电能表工作电压V

数据分析单元，用于对采集的智能电能表信息数据进行分析，基于分析结果，对工作人员进行提示；

其中，分析模块包括数据处理单元、数据计算单元、分析单元：

数据处理单元，用于对在第i个智能电能表上采集的智能电能表信息数据进行归一化处理，对原始数据进行线性变换，将数据映射到[0,1]之间；

数据计算单元，用于对根据信息数据归一化处理结果，计算出第i个智能电能表健康值；

分析单元，用于对计算出第i个智能电能表健康值和基于云计算获取第i个智能电能表健康最大健康阈值H

其中，概率计算模块包括概率计算单元、异常分析单元：

概率计算单元，设置时间误差范围，基于所述时间误差范围和时间点T

其中，M

异常分析单元，用于对在时间点T

其中，数据管理单元包括数据库建立单元、数据管理单元：

数据库建立单元，用于对电器设备建立用电数据库；

数据管理单元，用于对企业电器设备进行管理，管理平台基于电器设备数据库对电器设备进行管理，用户随时随地查看企业电器设备用电数据，进行用电缴费；

其中，监测系统还包括一种基于云计算的智能电能表用电实时监测方法，监测方法包括：

步骤S100：在目标监测区域内使用智能电能表对企业电器设备进行实时监测，采集企业内电器设备实时用电数据；处于智能电能表内传感器对智能电能表进行监测，采集智能电能表信息数据；信息数据包括电能表工作电压、负载电流、环境温度、供电频率；

步骤S200：当智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据状态阈值,同时用电异常概率高于用电异常概率阈值时，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况属于用电异常；当判断属于用电异常时，将采集的智能电能表信息数据与信息数据阈值进行比较；当判定采集的智能电能表信息数据超过信息数据阈值时，计算智能电能表健康值；当采集的智能电能表信息数据在信息数据阈值之内，对工作人员发出提示，提示工作人员检查电器设备；

步骤S300：获取智能电能表健康值，对智能电能表健康状况进行分析，基于分析结果向工作人员发出提示；

步骤S400:工作人员根据提示对智能电能表和电器设备进行检修，将检修结果上报；根据工作人员上报电器设备和智能电能表检修情况，计算用电异常概率值；

步骤S500：基于智能电表实时采集的企业内电器设备用电数据，建立电器设备用电数据库；基于电器设备数据库，对企业电器设备进行管理；

其中，步骤S100包括：

步骤S101：使用智能电能表对目标监控区域内的企业电器设备进行实时监控，实时采集电器设备用电数据；

步骤S102：安装在第i个智能电能表上的传感器对智能电能表进行监测，采集第i个智能电能表信息数据；信息数据，包括电能表工作电压V

其中，步骤S200包括：

步骤S201：当第i个智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值同时用电异常概率值高于用电异常概率阈值，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值情况属于用电异常；当第i个智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值同时用电异常概率值小于用电异常概率阈值，判定智能电能表采集的目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据状态阈值情况不属于用电异常，为正常使用导致的用电数据上升；记录第i个智能电能表采集目标监控企业内电器设备用电数据超过用电数据阈值时间点T

步骤S202:当判断为用电异常时，为了避免发生错误判断智能电能健康情况；通过云计算获取智能电能表信息数据阈值；智能电能表信息数据阈值包括：电能表工作电压V

步骤S203：当|V

步骤S204：对在第i个智能电能表上采集的智能电能表信息数据进行归一化处理，对原始数据进行线性变换，将数据映射到[0,1]之间；

步骤S205：根据信息数据归一化处理结果，计算出第i个智能电能表健康值H

其中，V

其中，步骤S300包括：

步骤S301：基于云计算获取第i个智能电能表健康最大健康阈值H

步骤S302：当H

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。