[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210283315.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN114648223A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏利鋒;黃志煒;邢立寧;張宇航;郭叔偉;蔣成信;張熙;劉勇;倪曉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙軍民先進(jìn)技術(shù)研究有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/2458;H04L67/12
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市護(hù)航專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，包括從底層到頂層依次設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)接入層、通信接口層、廣域網(wǎng)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、服務(wù)層和應(yīng)用層，所述物聯(lián)網(wǎng)接入層用于實(shí)現(xiàn)不同底層設(shè)備的互聯(lián)互通；所述通信接口層用于搭建通信信道；所述廣域網(wǎng)層用于將不同區(qū)域范圍和/或不同應(yīng)用劃分和/或不同底層協(xié)議的設(shè)備子網(wǎng)統(tǒng)一到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上，屏蔽物聯(lián)網(wǎng)接入層上各種物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)，抽象出不同屬性數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集層，以數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站為核心，基于一種插件式可擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集框架支持多種數(shù)據(jù)采集方式，且基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼和SOAP/XML實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換；所述數(shù)據(jù)處理層用于實(shí)現(xiàn)區(qū)域采集、分布式處理、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；所述服務(wù)層用于提供能耗分析預(yù)測(cè)、能耗缺陷管理、能耗差別化管理服務(wù)；所述應(yīng)用層用于展示典型應(yīng)用示范。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集層包括從底部到頂部設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)感知層、前端數(shù)據(jù)采集層和區(qū)域數(shù)據(jù)中心，所述物聯(lián)網(wǎng)感知層用于各類傳感器、控制器和功能終端的布置；所述前端數(shù)據(jù)采集層包括插入式可擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集框架、自動(dòng)化編碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自動(dòng)化末端控制系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用插入式可擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集框架集成不同的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用自動(dòng)化編碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自動(dòng)化末端控制系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的綜合管理，所述不同的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括ModBus數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、ilon數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述區(qū)域數(shù)據(jù)中心通過部署在前端數(shù)據(jù)采集層中的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站來獲取各類數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，所述物聯(lián)網(wǎng)感知層通過如下過程實(shí)現(xiàn)高可用性的物聯(lián)網(wǎng)感知：在預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余部署的仿真測(cè)試；在考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)路徑選擇負(fù)載均衡的前提下，優(yōu)化傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，將優(yōu)于原網(wǎng)絡(luò)路由方案的網(wǎng)絡(luò)布置應(yīng)用；在已進(jìn)行路由與負(fù)載均衡優(yōu)化的傳感器網(wǎng)絡(luò)上，利用無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)減少傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸量，并在仿真測(cè)試成功后將之應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中；將適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單心跳機(jī)制嵌入到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)時(shí)反饋傳感器網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的工作情況。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理層包括區(qū)域采集監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、分布式云處理系統(tǒng)、區(qū)域數(shù)據(jù)采集中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，區(qū)域采集監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于對(duì)采集設(shè)備以及采集設(shè)備所采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，分布式云處理系統(tǒng)用于對(duì)采集的各類數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和計(jì)算服務(wù)，區(qū)域數(shù)據(jù)采集中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)用于對(duì)采集中轉(zhuǎn)設(shè)備和所采集的中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)用于對(duì)采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)集成框架，所述數(shù)據(jù)集成框架包括從底部到頂部依次設(shè)置的物理資源池、基礎(chǔ)平臺(tái)層、基礎(chǔ)框架層、應(yīng)用集成層、應(yīng)用服務(wù)層，所述物理資源池用于納入各類軟硬件資源；所述基礎(chǔ)平臺(tái)層用于在虛擬化資源的基礎(chǔ)上，建立各種分布式基礎(chǔ)；所述基礎(chǔ)框架層，至少通過其中間件引擎、規(guī)則引擎、數(shù)據(jù)存取引擎、ETL引擎、協(xié)同過濾引擎、數(shù)據(jù)清洗引擎、數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)引擎來完成技術(shù)支撐，并通過系統(tǒng)組件化設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可配置性及可管理性；所述應(yīng)用集成層用于整合各種應(yīng)用接口；所述應(yīng)用服務(wù)層在應(yīng)用集成層的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用服務(wù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市能耗數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)層包括能耗分析預(yù)測(cè)模塊、能耗缺陷管理模塊和能耗差別化管理模塊，所述能耗分析預(yù)測(cè)模塊采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)、可靠分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，所述能耗缺陷管理模塊用于對(duì)符合能耗缺陷預(yù)定義的數(shù)據(jù)進(jìn)行缺陷標(biāo)識(shí)、分類和修復(fù)，所述能耗差別化管理模塊用于對(duì)采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行差別化管理。