[發(fā)明專利]基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010189547.6
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111062651A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 王祥浩;宣筱青;夏東風
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中電科能技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F9/54;G06N3/08
• 代理公司: 南京中盟科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 32279
• 代理人: 江冬萍

1.基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理系統(tǒng)，其特征在于，包括用電云平臺、邊緣計算網(wǎng)關、采集控制設備和客戶端，所述用電云平臺與邊緣計算網(wǎng)關通信連接用于接收邊緣計算網(wǎng)關的信息并處理，所述邊緣計算網(wǎng)關通過網(wǎng)關內(nèi)置APP實現(xiàn)部署運行監(jiān)控、異常告警和通信狀態(tài)管理，所述邊緣計算網(wǎng)關與采集控制設備通信連接，所述采集控制設備作為采集終端和控制設備，所述客戶端與用電云平臺通信互聯(lián)用于查看用電云平臺上的數(shù)據(jù)，并且所述客戶端通過用電云平臺實現(xiàn)對采集控制設備的遠程控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述用電云平臺包括數(shù)據(jù)存儲、基礎組件、應用平臺、大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)接入平臺，其中所述用電云平臺通過數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)用電管理數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的存儲，所述用電云平臺通過基礎組件實現(xiàn)正常運行，所述用電云平臺通過應用平臺實現(xiàn)電氣拓撲建模、實時運行監(jiān)控和電力運維管理，所述用電云平臺通過大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)分析應用和大數(shù)據(jù)處理，所述用電云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)接入平臺實現(xiàn)與邊緣計算網(wǎng)關和客戶端通信互聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述采集控制設備為能源關口斷路器，且所述能源關口斷路器安裝在用電單元的進戶線上。

4.基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理方法，其特征在于，包括，

S1：用戶通過手機掃碼或手動填寫的方式將邊緣計算網(wǎng)關和多臺采集控制設備添加到用電云平臺中，配置屬性參數(shù)，關聯(lián)樓層房間，完成設備建模工作形成安全用電管理系統(tǒng)；

S2:用電云平臺通過應用平臺中的網(wǎng)頁繪圖工具繪制出用電主體電氣拓撲圖；

S3:采集控制設備將采集到的用電數(shù)據(jù)上傳給邊緣計算網(wǎng)關，邊緣計算網(wǎng)關接收用電數(shù)據(jù)并解析，對用電數(shù)據(jù)進行邊緣計算處理，邊緣計算網(wǎng)關根據(jù)計算處理結(jié)果通過網(wǎng)關內(nèi)置APP控制采集控制設備工作，同時對計算處理結(jié)果進行過濾，將計算處理結(jié)果分為重要數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)，邊緣計算網(wǎng)關通過內(nèi)置網(wǎng)關將重要數(shù)據(jù)上送至用電云平臺；

S4:用電云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)接入平臺接收重要數(shù)據(jù)，初步解析后放入消息隊列；

S5:用電云平臺通過大數(shù)據(jù)平臺對消息隊列中的數(shù)據(jù)進行實時流式計算，處理重要數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果存入存儲數(shù)據(jù)庫中；

S6:用戶通過客戶端，調(diào)用應用平臺中的運行監(jiān)控服務和運營管理服務查看當存儲數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，并且用戶可以通過運行監(jiān)控服務發(fā)送控制命令經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)接入平臺至邊緣計算網(wǎng)關，并通過邊緣計算網(wǎng)關內(nèi)的網(wǎng)關內(nèi)置APP控制采集控制設備工作。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理方法，其特征在于，還包括，

S7：從存儲數(shù)據(jù)庫中和關系型數(shù)據(jù)庫中抽取數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)離線計算，計算結(jié)果提供給應用平臺中的數(shù)據(jù)挖掘模塊；

S8：數(shù)據(jù)挖掘模塊通過計算為能源大數(shù)據(jù)服務提供計算分析模型，并將計算分析模型同步到邊緣計算網(wǎng)關；

S9：邊緣計算網(wǎng)關通過計算分析模型實時采集數(shù)據(jù)進行邊緣計算，并根據(jù)用電單元的用電情況和電力運行狀況實時監(jiān)管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理方法，其特征在于，在所述S2中，若用電云平臺各個區(qū)域的電氣拓撲圖有更新，則用電用平臺將更新后的模型文件通過物聯(lián)網(wǎng)接入平臺下發(fā)至邊緣計算網(wǎng)關，實現(xiàn)用電云平臺與邊緣計算網(wǎng)關的電氣拓撲圖同步。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理方法，其特征在于，所述S3中，重要數(shù)據(jù)包括電氣設備狀態(tài)變化、故障告警、保護信號、用電量數(shù)據(jù)和電氣量測定時采樣數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)包括實時電流、電壓和功率。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于邊緣計算和大數(shù)據(jù)分析的安全用電管理方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)挖掘模塊采用神經(jīng)網(wǎng)絡算法，以歷史用電數(shù)據(jù)為訓練樣本進行機器學習，通過不斷迭代優(yōu)化，為能源大數(shù)據(jù)服務提供最優(yōu)的計算分析模型，計算分析模型包括電負荷預測模型、異常用電行為分析模型、電氣火災風險預測模型。