一种用户用电行为分析系统

技术领域

本发明涉及电力数据分析系统，尤其是一种基于用户用电数据的分析系统

背景技术

随着社会的发展,现代家庭中使用电器的数量日渐增多，但由于电器线路故障而引起火灾的情况也常有发生，线路故障主要有几种情况：一是线路绝缘不良，导线发生短路，短路点产生电火花和电弧，引起燃烧；二是超负荷，导线中通过的电流大于安全电流值，使导线升温，当超过可燃物的燃点时，就可能引发火灾；三是由于线路连接接触不良，导致发生升温和打火现象而引起火灾。目前的电器通常设有过热保护，避免高温熔断线路，也有安装在电表箱中的报警装置和系统，但通常都是在跳闸等异常情况下才会报警，用户无法实时了解电器的用电和耗电情况，从而提前切断电器，最大限度避免火灾发生。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种监测和分析电量数据、转化为用电行为习惯并传送到用户终端的的用电行为分析系统。

技术方案：本发明所述的用户用电行为分析系统包括用电行为采集模块、数据存储与分析模块和数据展示模块；所述用电行为采集模块包括数据采集模块，实时采集用户电量信息和电器摆放位置信息；所述数据存储与分析模块包括用电行为分析模块，分析所述电量信息和电器摆放位置信息并生成用户用电行为习惯信息和预警信息，上传至数据展示模块。

本发明的用户用电行为分析系统还包括报警模块；所述报警模块包括用于发送电器功率过高的报警信号的故障信息，以及用于将故障电器断电的自动断电模块。

数据采集模块包括定位模块和时钟模块，采集用电位置和时间信息；所述数据采集模块还包括用于匹配和记录分析每个电器用电行为的电能匹配模块和电能分析模块。

用电行为分析模块包括服务器和用户行为分析器；所述服务器包括算法库和数据库；所述算法库包括用电行为分析算法和用于对比识别电器的知识库。

数据展示模块包括大屏终端展示模块和用户终端展示模块。

预警信息发送至所述大屏终端展示模块和所述用户终端展示模块，所述用电行为分析模块在3s内唤醒报警模块。

有益效果：本发明的用电行为分析系统可以实时监测和采集用电数据，通过用电行为分析模块将电量数据转化为用电习惯信息，并上传至终端设备，使用户可以在终端查看用电状态和预警信息，及时调整电器的使用，从源头避险，同时节约电量。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明的用户用电行为分析系统包括用电行为采集模块、数据存储与分析模块、报警模块和数据展示模块。

用电行为采集模块置于电表箱内部和插座上，电表和智能插座均连接处理器和数据采集模块，电表上的数据采集模块用于采集用户整体的用电电压，插座上的数据采集模块用于采集插在插座上的每个电器的用电数据。数据采集模块包括定位模块、时钟模块、通讯模块、电能匹配模块和电能分析模块；定位模块用于获取用电位置数据和房屋整体插点位接口方位，时钟模块用于提供时间信息，通讯模块用于将采集到的数据发送到数据传输链路，包括耗电电量和用电时间等，还包括电器的用电异常数据，比如手机充电器/电蚊香和电热毯等人们容易忘记关闭的电器，在待机状态下耗电远小于充电时的能耗，数据采集模块将采集到这些电器的待机耗电信息。电能匹配模块用于匹配使用的电器，电能分析模块用于记录分析用户的用电行为习惯数据。

用电行为采集模块通过通信链路将采集的电力数据和位置数据传输到数据存储与分析模块，通信链路为GPRS、4G通信模块或5G通信模块。

数据存储与分析模块包括存储模块和用电行为分析模块。存储模块用于存储数据采集模块采集的数据以及用电行为分析模块的分析结果数据，防止因网络卡顿造成数据丢失；用电行为分析模块包括无线网关、服务器和用户行为分析器；无线网关用于对采集到的数据进行传输，无线网关链接服务器，服务器里存放有算法库、数据库等关键组件，算法库的作用是支撑将采集到的数据情况通过用电行为分析模块进行分析所需要的算法以及用于对比用电能耗的知识库，数据库的作用是存储采集到的数据和计算完成后的数据；用户行为分析器用于用户的用电习惯行为等的分析，例如：数据采集模块将采集到的该电器的能耗明显高于或低于此电器的正常能耗和待机能耗等数据信息上传到用户行为分析器，用户行为分析器分析该电器的能耗不稳定是否是因为用户的使用方法或者操作不当导致的，如果不是则判断该电器是否损坏，并且将此数据上传到数据展示模块，同时将数据存储到存储模块，用于用户行为分析器、算法库和知识库的学习。

报警模块安装在电表箱内部，与处理器和数据采集模块连接，包括短路预警模块和超功率断开模块，用于电路故障时的报警和紧急处理。当接入电路的电器超过插座或电压的承受功率时，短路预警模块发出报警信号并将故障信息上传至用户终端，同时自动断电模块断开该电器与电路的连接，避免短路起火的风险，并且不影响其他电器的正常工作。

用电行为分析模块分析每个电器的电量消耗，耗电时间，开机/待机状态，生成用户的用电行为习惯数据，用电行为模块将用电行为信息通过通信链路上传至数据展示模块，通信链路为GPRS、4G通信模块或5G通信模块。用电行为分析模块根据知识库识别每台电器，根据电器插头点位的接口方位测算电器摆放位置是否合理，根据能耗大小分析电器是否长时间待机，如果电器摆放位置不合理或长时间待机将会生成预警信息，并在3秒内将预警信息上传至数据展示模块，同时唤起房屋内部的短路预警模块报警。

数据展示模块包括大屏终端展示模块和用户终端展示模块，用户在手机或平板电脑等终端上安装网上国网APP，随时查看每台电器的用电情况、预警信息、故障信息和用电行为习惯数据等，通过预警信息提醒用户拔掉长时间待机的电器，通过故障信息检查对应电器，排查安全隐患，避免发生火灾，同时还可以节约用电。电力专责通过大屏终端展示模块实时了解每个用户的电器预警和故障信息，在用户长时间未对预警或故障电器进行处理时，大屏终端展示模块接收到报警信息，同时显示用户联系方式的住址，便于电力专责即使提醒用户，在发生短路火灾时快速报警和定位起火地点，减小伤亡和损失。