智慧用電監控系統-智慧用電監測管理平臺

　　智慧用電監控系統-智慧用電監測管理平臺

　　1、智慧用電火災檢測系統的基本工作流程

　　用電信息采集設備主要安裝于企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間配電柜或者一些其他分立的用電設備中，通過(guò)傳感器對電纜以及生產(chǎn)線(xiàn)的各種設備參數進(jìn)行采集，主要包含電流、電壓等電氣數據，并且將獲得的數據實(shí)時(shí)上傳到云端，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺和數據庫來(lái)獲取終端的數據，實(shí)現終端和云端的雙向通信，搭建強大的數據通道，獲得的數據被存儲到云數據庫中，能夠保證數據的安全性，搭建用電管理和顯示系統，通過(guò)云技術(shù)、大數據、互聯(lián)網(wǎng)將獲得的數據顯示到前臺，用戶(hù)可以通過(guò)登錄手機 APP、電腦頁(yè)面等監控設備和電纜的電力數據情況，并且下發(fā)控制指令以及查詢(xún)歷史數據。

　　2、智慧用電火災檢測系統的軟硬件結構

　　智慧用電監控系統可以通過(guò)各采集終端了解線(xiàn)路和用電器的相關(guān)數據，并且設定電量、溫度、電流、電壓等的報警閾值，如果出現異常，可以及時(shí)報警，并將獲得的數據送到云端，完成數據的分析、挖掘和可視化。

　　2.1? 智慧用電監控系統的硬件結構

　　在實(shí)踐中，用電采集設備的硬件電路主要包含用電采集模塊、通信模塊、數據存儲模塊以及液晶屏顯示模塊等，用電采集設備的硬件系統當中，需要對單片機進(jìn)行編程，編程軟件部分主要分為主程序控制系統、驅動(dòng)系統以及通訊系統等。 在采集設備中使用 stm32 單片機作為主控系統，在用電數據采集方面外接三相計量芯片進(jìn)行 AD 采集，分辨率為 24 位，最小誤差可以控制在 0.2%，溫度采集方面使用 ntc 熱敏電阻傳感器，并且通過(guò) AD 轉換獲取數字信號，將數據傳送到單片機當中。在通訊方面使用 GPRS 無(wú)線(xiàn)通信，使用串口與單片機相連，配合 MQTT 協(xié)議完成數據的傳送，另外，用戶(hù)可以將需要的命令，通過(guò) MQTT 協(xié)議發(fā)送給單片機，使單片機完成一定的操作。

　　為了符合用電信息采集現場(chǎng)指示控制要求，使用液晶顯示屏和部分按鍵來(lái)進(jìn)行參數的設置以及現場(chǎng)的控制，整個(gè)數智慧用電監控系統設計及其采集數據分析研究短路、溫度異常等，通過(guò)不間斷的采集分析線(xiàn)路或設備中的電流、電壓參數以及現場(chǎng)溫度的變化為電氣火災防控、用電管理提供服務(wù)，本文與某企業(yè)的實(shí)際情況相結合，闡述該企業(yè)的智慧用能監控系統設計，并且分析如何通過(guò)大數據對采集的數據進(jìn)行匯總處理和應用。

　　2.2? 智慧用電監控系統的軟件結構

　　在獲得用電采集設備的數據后，通過(guò)大數據進(jìn)行數據挖掘和數據分析并且構建預測模型，可以對用電器和電纜的用電數據情況進(jìn)行有效的分析，并且了解其中的規律。通過(guò)大數據系統來(lái)對獲取的數據進(jìn)行處理，分布式處理的過(guò)程中使用 hadoop 框架進(jìn)行海量數據的批處理和清洗、分析以及可視化工作。

　　數據泛化處理時(shí)，對非結構性的數據進(jìn)行統一化，接著(zhù)，使用流式處理技術(shù)，完成毫秒級的實(shí)時(shí)數據處理。在實(shí)際應用時(shí)，后臺系統可以將系統管理、數據分析、信息安全控制和計算融為一體，信息展示主要是將采集的數據展示到前臺以及控制中心的大屏中，信息安全控制主要是進(jìn)行數據備份、安全權限和數據加密處理。

　　3、智慧用電監控系統采集數據分析

　　數據分析主要是通過(guò)大數據智能算法來(lái)完成系統的分析工作，使用 apache spark 快速數據計算引擎提升數據的傳輸效率，在進(jìn)行數據清洗和標準化處理后，使用聚類(lèi)算法完成數據分析模型的構建，可以用于進(jìn)行用電風(fēng)險預測指揮、用電異常監測等。以某單位為例，在對原始用電信息進(jìn)行處理后，排除節假日以及生產(chǎn)過(guò)程中出現的人為操作失誤、設備故障、網(wǎng)絡(luò )原因導致的信息缺失或者工作停止的狀態(tài)，對功耗進(jìn)行觀(guān)察，可以有效地了解設備運行的狀態(tài)，并且通過(guò)獲得的數據，分析生產(chǎn)的具體情況，為后續的生產(chǎn)管理提供服務(wù)，具體的用電信息質(zhì)量分析如圖 1 所示。

　　智慧用電監測管理平臺使用了大數據、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等多種技術(shù)，可以有效地采集用電器和線(xiàn)路當中的電力數據，并且通過(guò)多維度監管的模式，使電氣數據通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳送到云平臺進(jìn)行集中存儲和分析，并且使用大數據進(jìn)行分析，能夠建立有效的故障預警和報警機制，并且挖掘數據，發(fā)現可能存在的電氣安全隱患，提高生產(chǎn)效率。