一种基于数据呈递的延拓型电网智能监控审计平台及其应用

技术领域

本发明涉及一种电力能源技术领域，尤其是一种基于数据呈递的延拓型电网智能监控审计平台技术。

背景技术

河北南网拥有18万专变用户，近96%专变用户存在用能数据人工收集，效率低下、准确性不高。与此同时，这些客观数据背后存在极大的潜在价值有待挖掘。比如，时常发生企业在大气污染防治期间偷排、偷产情况，执法部门难于精准管控，甚至使得电网企业面临行政部门追责的风险。再如，基于电力用能优化提供最优方案，从而满足企业降低成本的诉求，目前也难于执行。基于上述现状，根据国网公司的知识和部署，专项设立了配电运行监测数据运营服务即智能监审服务”，力求通过对电力用能信息的大数据和分析技术，为包括园区、政府、企业、学校、医院和商业综合体等多类型目标客户群体提供有价值的专项数据和监审服务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于数据呈递的延拓型电网智能监控审计平台及其应用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种基于数据呈递的延拓型电网智能监控审计平台，监审平台包含基于专变用户电力用能数据的客体数据库模块，应用服务器模块，人机交互和综合展示模块；

所述客体数据库模块由智能监审平台通过电网公司的电力业务应用客户端采集专变用户电力用能数据，构建客户侧用能数据库作为监测分析应用的基础数据支撑；

所述应用服务器模块为基于监审需求进行数据处理的功能型应用服务器模块；

所述人机交互和综合展示模块至少兼容web端口、微信端口、pc端口和移动端口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述应用服务器模块调取客户侧用能数据库，设置用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器，并具有可拓展端口以兼容监控和审计需求的更新。

作为本发明的一种优选技术方案，所述应用服务器模块至少包含依次进行数据呈递的数据汇总构建子模块、大数据建模构型子模块、应用导向型用能数据挖掘子模块、数据挖掘图文报表展示子模块；并且，所述应用服务器模块基于子模块构型进行全局或局域数据顺滑闭环的构建：所述应用导向型用能数据挖掘子模块直接获取用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器传送的应用需求，形成数据挖掘和分析应用导向；所述大数据建模构型子模块与应用导向型用能数据挖掘子模块之间存在双向数据交互，应用导向型用能数据挖掘子模块引用来自大数据建模构型子模块的数据模型进行数据挖掘和处理；应用导向型用能数据挖掘子模块获取用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器传送的应用需求并形成应用导向作为行数据挖掘分析的基础指令后，同时向大数据建模构型子模块进行反向数据反馈呈递，形成反馈数据闭环，实现以应用需求为导向的局域数据处理闭环顺滑构建；并按需将局域数据处理闭环顺滑构建向全局进行扩展。

作为本发明的一种优选技术方案，所述专变用户包括签约用户与非签约用户，在数据库采集和构建过程中通过数据标记的形式对于两类用户的数据进行标记区分，从而形成签约数据库和非签约数据库，为后续的数据分析处理提供重要基础，并且数据标记区分并未改变数据的实质性质，根据应用方向自身特性，在需要全局分析时，实现数据的无差异实时按需并和处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述应用导向型用能数据挖掘子模块具有可拓展端口以兼容子服务器应用需求的更新。

作为本发明的一种优选技术方案，所述大数据建模构型子模块与应用导向型用能数据挖掘子模块之间存在双向数据交互，在正向数据呈递的基础上，同时兼容反向数据反馈呈递，形成自适应数据闭环。

作为本发明的一种优选技术方案，所述正向数据呈递构成由大数据建模构型子模块向应用导向型用能数据挖掘子模块的数据流；反向数据反馈呈递构成由应用导向型用能数据挖掘子模块向大数据建模构型子模块的数据流。

作为本发明的一种优选技术方案，所述应用导向型用能数据挖掘子模块直接对所述数据汇总构建子模块，或者通过大数据建模构型子模块间接向所述数据汇总构建子模块进行反向数据呈递，实现应用服务器模块局域数据顺滑闭环的扩展。

作为本发明的一种优选技术方案，所述应用导向型用能数据挖掘子模块通过人为或程序设定接收来自数据挖掘图文报表展示子模块的数据呈递，然后直接对所述数据汇总构建子模块，或者通过大数据建模构型子模块间接向所述数据汇总构建子模块进行反向数据呈递，实现应用服务器模块局域数据顺滑闭环的全局扩展。

作为本发明的一种优选技术方案，所述人机交互和综合展示模块不同端口的数据后台共联相通；所述智能监审平台还包括数据脱敏模块和数据审查与隔离模块，实现分析结果数据的内外网安全交互，兼容web端口、微信端口、pc端口和移动端口的可视化展示和监测预警。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明研发的智能监审平台充分发掘了电力用能数据的潜在价值，面向目标群体达到了发挥优势、相互促进、长期合作、互利互赢实际效果。在实际应用中，通过线上渠道完成数据使用授权后，依托营销业务应用和用采系统，汇聚客户侧用能数据，围绕客户侧用电监测、异常告警、同行对比分析、用能诊断报告等方面，构建大数据分析模型，有效挖掘用能数据价值，并通过强隔离装置和数据脱敏技术，实现分析结果数据的内外网安全交互，全面支撑微信客户端、web应用端的可视化展示和监测预警，面向控制目标实现了实时、直观、精准、便捷的监控。

本发明的应用服务器模块设置全局或局域数据顺滑闭环，对于单一单向依次数据呈递进行了局域/全局反馈加环改进，使得数据的处理方法能够更多的依据数据处理的目的进行更多调整。由于一般情况下，数据的交互处理往往只会在局部程度上发生强关联，因此我们着重设计了数据反馈调整闭环的局部扩展，即在某个局部数据环节增加数据返回形成数据环；不仅如此，我们进一步将这样的加环操作进行了全局扩展，使得整个数据处理实现了质的提升。尤其是，后期我们将所设计的数据分模型和处理方法引入TensorFlow，通过神经网络的机器学习，在足够大量电力数据饲喂的基础上，实现我们整个数据监控服务的高度人工智能化。

具体实施方式

以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。

在以下实施例的描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调

实施例1 智能监审平台

基于数据呈递的延拓型电网智能监控审计平台，智能监审平台包含基于专变用户电力用能数据的客体数据库模块，能够根据监控需求进行相应数据处理以实现不同应用功能的应用服务器模块，人机交互和综合展示模块，还包括数据脱敏模块和数据审查与隔离模块以实现分析结果数据的内外网安全交互；其中，人机交互和综合展示模块至少兼容web端口、微信端口、pc端口和移动端口，且不同端口的数据后台共联相通。

实施例2 客体数据库

客体数据库模块由智能监审平台通过电网公司的电力业务应用客户端采集专变用户电力用能数据，构建客户侧用能数据库作为监测分析应用的基础数据支撑；其中，专变用户包括签约用户与非签约用户，在数据库采集和构建过程中通过数据标记的形式对于两类用户的数据进行标记区分，从而形成签约数据库和非签约数据库，为后续的数据分析处理提供重要基础，并且数据标记区分并未改变数据的实质性质，根据应用方向自身特性，在需要全局分析时，实现数据的无差异实时按需并和处理。

实施例3 应用服务器

应用服务器模块调取客户侧用能数据库，设置用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器，并具有可拓展端口以兼容应用需求的更新。应用服务器模块至少包含依次进行数据呈递的数据汇总构建子模块、大数据建模构型子模块、应用导向型用能数据挖掘子模块、数据挖掘图文报表展示子模块。

应用服务器模块设置全局或局域数据顺滑闭环：应用导向型用能数据挖掘子模块直接获取用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器传送的应用需求，形成数据挖掘和分析应用导向；大数据建模构型子模块与应用导向型用能数据挖掘子模块之间存在双向数据交互，应用导向型用能数据挖掘子模块引用来自大数据建模构型子模块的数据模型进行数据挖掘和处理；应用导向型用能数据挖掘子模块获取用电数据监测、用电异常告警、同行对比分析、用能分析诊断多级子服务器传送的应用需求并形成应用导向作为行数据挖掘分析的基础指令后，同时向大数据建模构型子模块进行反向数据反馈呈递，形成反馈数据闭环，实现以应用需求为导向的局域数据处理闭环顺滑构建；并按需将局域数据处理闭环顺滑构建向全局进行扩展；

大数据建模构型子模块与应用导向型用能数据挖掘子模块之间存在双向数据交互，正向数据呈递构成由大数据建模构型子模块向应用导向型用能数据挖掘子模块的数据流；反向数据反馈呈递构成由应用导向型用能数据挖掘子模块向大数据建模构型子模块的数据流；在正向数据呈递的基础上，同时兼容反向数据反馈呈递，形成自适应数据闭环。

实施例4 应用服务局域扩展

应用导向型用能数据挖掘子模块直接对数据汇总构建子模块，或者通过大数据建模构型子模块间接向数据汇总构建子模块进行反向数据呈递，实现应用服务器模块局域数据顺滑闭环的扩展。

实施例5 应用服务全局扩展

应用导向型用能数据挖掘子模块通过人为或程序设定接收来自数据挖掘图文报表展示子模块的数据呈递，然后直接对数据汇总构建子模块，或者通过大数据建模构型子模块间接向数据汇总构建子模块进行反向数据呈递，实现应用服务器模块局域数据顺滑闭环的全局扩展。

实施例6 多级多层数据脱敏

数据脱敏服务器包含多级数据脱敏和多层数据脱敏结构，根据监控项目的数据公开要求，在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用。

实施例7 多级数据脱敏

第一级别设置为对于客体数据库模块的客户侧用能数据库全局数据进行筛查和截取；第二级别内部包含若干个并列的级别，设置为对于应用服务器模块内部不同子模块级别处理后的数据当中的任一组或若干组进行筛查和截取；第二级别的内部分级数与应用服务器模块内部子模块分级构建直接关联，从而构成具有内部结构的多级数据脱敏；第二级别的内部分级，至少包含数据汇总构建子级别、大数据建模构型子级别、应用导向型用能数据挖掘子级别、数据挖掘图文报表展示子级别；在数据脱敏过程中，选择任一或任意若干子级别进行数据的筛查和截取；

实施例8 多层数据脱敏

多层数据脱敏包括强脱敏处理和弱脱敏处理两层处理模型，强脱敏处理对于敏感数据进行底层删除、舍弃、隐藏处理；弱脱敏处理对于敏感数据进行采纳，对于敏感数据的敏感字段进行删除、舍弃、隐藏或替换处理。

实施例9多层＋多级的组合

组合① 在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用，级别设置为：对于客体数据库模块的客户侧用能数据库全局数据进行规则模式或字段模式筛查和截取；层设置为：对于敏感数据进行底层删除、舍弃、隐藏处理。

组合② 在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用，级别设置为：对于数据汇总构建子级别、大数据建模构型子级别、应用导向型用能数据挖掘子级别、数据挖掘图文报表展示子级别选择任一或任意若干子级别进行数据的筛查和截取；层设置为：对于敏感数据进行底层删除、舍弃、隐藏处理。

组合③ 在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用，级别设置为：对于客体数据库模块的客户侧用能数据库全局数据进行规则模式或字段模式筛查和截取；层设置为：对于敏感数据进行采纳，对于敏感数据的敏感字段进行删除、舍弃、隐藏或替换处理。

组合④ 在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用，级别设置为：对于数据汇总构建子级别、大数据建模构型子级别、应用导向型用能数据挖掘子级别、数据挖掘图文报表展示子级别选择任一或任意若干子级别进行数据的筛查和截取；层设置为：对于敏感数据进行采纳，对于敏感数据的敏感字段进行删除、舍弃、隐藏或替换处理。

其他组合或细化，按需调整即可。

本发明在多级数据脱敏的基础上兼容对于不同层数据脱敏的交叉运用，这样的设置同时在深度（多级）和广度（层级）上保证了数据的安全性，同时还具有两个方面的突出技术效果，第一是通过多级与多层的配合产生了极大的自由度看可调整空间，能够根据监控服务的具体指向或者目标群体的具体时间要求进行足够细致的数据脱敏规则制定和调整，与现有技术当中的单一数据规则相比具有无可比拟的进步意义，由此进一步释放了电力用能数据的深层潜能，使得由于安全性考虑前无法被利用的数据通过恰当的数据脱敏得到了有效的利用，大大提升了数据服务能力和数据价值；第二方面，多层多级的匹配模式，使得对于不同深度和广度的数据安全需求得到了更加精准的规则应对，达到了“该利用的绝不放过，不该公开的绝对隐藏”，不仅提升了数据利用价值，更使得数据安全的精准性得到了前所未有的提升。

实施例10 子级别的选择策略

对于数据汇总构建子级别、大数据建模构型子级别、应用导向型用能数据挖掘子级别、数据挖掘图文报表展示子级别选择任一或任意若干子级别进行数据的筛查和截取，其中子级别的确定依据包括：A、监控目标的公开要求；B、监控公开要求在不同字级别上的映射重叠度，选择映射重叠度最高的一个或若干个子级别作为选定子级别。

这样的创新设计在不破坏电能数据整体一致性的前提下，为提升数据处理的可执行性和数据处理系统的完整性做出了重大的贡献。

实施例11 映射重叠度的精确计算

射重叠度的计算基于子级别的数据性质，能够施加到其上的规则数/字段数与监控目标的公开要求设定的规则数/字段数的重叠个数，构成一般映射重叠度，进一步的，基于子级别的数据性质，能够施加到其上的规则数/字段数与监控目标的公开要求设定的规则数/字段数的重叠个数，并根据规则/字段的权重对于重叠个数进行加权求和，构成精确映射重叠度。

精确映射重叠度的确立，对于数据处理结果和智能监控服务质量的提升起到了巨大的作用，但是所耗费的运算力却保持微量，因此在实用中十分有益,实用中，尽量都采用加权后的精确映射重叠度。

实施例12 应用实例

北方循环经济示范园区位于河北定州市，园区占地面积20000亩，每年用电约五亿千瓦时，下辖400户企业。河北瀛源再生资源开发有限公司（以下简称“瀛源公司”）负责该园区的运营和管理，落实政府部门关于环保等政策实际执行监管要求，帮助园区内企业节能降耗、降低成本。目前瀛源公司在管理过程中，相关数据主要是用人工方式收集，效率低下、准确性不高，同时时常发生企业在大气污染防治期间偷排、偷产情况，面临政府追责的风险，也未能满足企业降低成本的诉求。定州市供电公司了解到用户需求后，联系国网河北综合能源公司，由综合能源公司向瀛源公司提供基于泛在电力物联网技术的智能监控服务方案。

通过本项目内容的实施，辅助园区增强环保监管力度，实现高效的用能管理，同时助力用电客户精准定位设备用能成本，根据电力数据科学决策，实现降本增效，促使客户积极主动参与数据运营合作。

收集定州环保局关于在大气污染防治期间相关企业停限产方案，通过线上渠道完成数据使用授权后，依托营销业务应用和用采系统，汇聚客户侧用能数据，围绕客户侧用电监测、异常告警、同行对比分析、用能诊断报告等方面，构建大数据分析模型，有效挖掘用能数据价值，并通过强隔离装置和数据脱敏技术，实现分析结果数据的内外网安全交互，全面支撑微信客户端、web应用端的可视化展示和监测预警，为客户提供实时、直观、精准、便捷的监控手段，有效提升园区管理方的工作质效。

在服务瀛源公司方面，综合能源公司为客户提供web端与移动端应用，一是监控园区内企业在停限产期间的实际执行情况，及时发现偷产、偷排情况；二是对高能耗企业的用能进行重点管控，合理分配园区能源分配；三是为园区入驻企业行业用电水平进行分析，提升产业布局合理性。

在服务园区入住企业方面，一是为入驻企业提供同类设备的耗能分析，对于耗能过高的设备，提醒企业优化；二是为入驻企业提供自身电量、电费、负荷等分时明细数据查询，便于客户结合实际用电情况，分析判断自身用电不合理行为和用电管理缺失；三是提供同地区、同行业、同规模企业的电量、电费、负荷，分时用电、分类比例占比等信息，将客户总体用电水平与同行业平均用电水平进行对比分析，帮助客户了解在行业中的用能合理情况，提高客户黏性。

以“发挥优势、相互促进、长期合作、互利互赢”的原则，为企业客户提供能效分析、用能咨询等多种综合能源服务，形成数据共享、成果共享、价值共享的能源互联网生态圈。2019年综合能源公司已经与瀛源公司签订数据增值服务协议，合同额100万，其中2019年收入80万。

未来，一是打造公司新的利润增长点。本项目可发挥示范引领作用，综合能源公司近期已与定州市开发区其他6个大型园区达成需求意向，预计为公司创收600万元，后期此模式推广至全省范围100个园区后，预计为公司创收1亿元；二是构建省级智慧环保监审平台。促请政府出台相关支持政策，将电管家平台升级为省级智慧环保监审平台，将电力、政府以及企业数据全部接入平台，真正实现一套数、一张图、一个应用，全方位掌握工业企业各种环保设备用能情况，为大气污染防治提供有力支撑。

综上可见，本发明研发的智能监审平台充分发掘了电力用能数据的潜在价值，面向目标群体达到了发挥优势、相互促进、长期合作、互利互赢实际效果。在实际应用中，通过线上渠道完成数据使用授权后，依托营销业务应用和用采系统，汇聚客户侧用能数据，围绕客户侧用电监测、异常告警、同行对比分析、用能诊断报告等方面，构建大数据分析模型，有效挖掘用能数据价值，并通过强隔离装置和数据脱敏技术，实现分析结果数据的内外网安全交互，全面支撑微信客户端、web应用端的可视化展示和监测预警，面向控制目标实现了实时、直观、精准、便捷的监控。

本发明的硬件实现，可以直接采用现有的智能设备，包括但不限于工控机、PC机、智能手机、手持单机、落地式单机等。其输入设备优选采用屏幕键盘，其数据存储和计算模块采用现有的存储器、计算器、控制器，其内部通信模块采用现有的通信端口和协议，其远程通信采用现有的gprs网络、万维互联网等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Acces Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。