CN110784537A - 一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法 - Google Patents

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张垠
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Abstract

本发明涉及一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，用于包括能源路由器的用电信息采集系统，该方法包括：物联感知建立步骤：基于RFID技术，构建电力物联网感知层设备通信网络；数据采集与分析步骤：在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据，并通过神经网络从物联网感知层设备通信网络传输的数据中识别出设备状态信息；设备信息获取步骤：基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，获取数据对应的设备信息。与现有技术相比，本发明实现电力物联网感知层设备的监控和管理，以及对设备信息的自动获取，具有物联感知准确、高效的优点。

Description

一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法
技术领域
本发明涉及电力物联网领域，尤其是涉及一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法。
背景技术
为支撑客户侧泛在电力物联网应用，新一代智能电能表(能源路由器)、新一代采集终端(能源控制器)均采用模块化设计理念，支持更加灵活的数据传输和管理方式，允许更多的末端设备泛在接入，将来可能将各专业的监测、传感设备都接入系统，这对设备运行管理带来了极大的麻烦，目前通过人工管理的方式很难适应未来应用需求，缺乏一种有效的技术手段实现此类设备的监控和管理，无法实时掌握设备投入/退出的信息，无法为其他专业的切实需求提供有效支撑。因此需要更加准确、高效的物联感知技术。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现电力物联网感知层设备的监控和管理，且准确、高效的用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，用于包括能源路由器的用电信息采集系统，其特征在于，该方法包括：
物联感知建立步骤：基于RFID技术，构建电力物联网感知层设备通信网络；
数据采集与分析步骤：在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据，并通过神经网络从物联网感知层设备通信网络传输的数据中识别出设备状态信息。
进一步地，所述物联感知建立步骤具体为，在每个电力物联网感知层设备上安装RFID标签，通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，形成电力物联网感知层设备通信网络。
进一步地，所述通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，具体为，当RFID标签在解读器有效识别范围内时，RFID标签接收解读器发出的射频信号，RFID标签凭借射频信号在RFID标签中形成的感应电流，向解读器发送存储在RFID标签中的信息；或由RFID标签主动发送某一频率的信号，解读器接收信号并解码后上传。通过RFID标签与解读器的组合，来构建电力物联网感知层设备通信网络，具有读取速度快、安全性高、体积小、耐用寿命长等优点，提高物联感知的准确性和效率。
进一步地，所述RFID标签发送的信号中，包含电力物联网感知层设备的电网资产实物ID号，便于对电力物联网感知层设备的管理。
进一步地，所述电力物联网感知层设备包括传感器设备和监测设备。能源路由器支持更加灵活的数据传输和管理方式，允许各专业的监测、传感设备都接入系统。
进一步地，所述实时物联感知方法还包括设备信息获取步骤：基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，获取数据对应的设备信息。
进一步地，所述设备信息的获取具体为，基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，采用预建立的聚类算法，对不同感知层设备传输的数据进行聚类。由于各个不同种类的传感器设备之间结构不同，需要对每种设备加以区分，各种不同感知设备之间传输的数据具有设备本身的特征信息，基于该特征信息进行聚类，能实现不同感知设备的聚类区分。
进一步地，所述聚类算法为DBSCAN聚类算法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明基于RFID技术，实现了电力物联网感知层设备通信网络的构建；在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，自动适应各类通信协议，对各类厂家的物联网设备采集数据实现统一接入，实现获取各种电力物联网感知层设备传输的数据；并在通过神经网络从物联网感知层设备通信网络传输的数据中识别出设备状态信息，实现智能分析，助力电力智能物联网可视化、故障智能感知等物联网高级应用。
(2)本发明通过RFID标签与解读器的组合，来构建电力物联网感知层设备通信网络，具有读取速度快、安全性高、体积小、耐用寿命长等优点，提高物联感知的准确性和效率。
(3)本发明在RFID标签发送的信号中，包含电力物联网感知层设备的电网资产实物ID号，便于对电力物联网感知层设备的管理。
(4)本发明针对监测、传感设备加大人工标注成本的问题，基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，采用预建立的聚类算法，对不同感知层设备传输的数据进行聚类，达到对设备进行自动描述的目的，实现了大量电力物联网感知层设备的管理，大大减少了人力成本。
(5)本发明采用DBSCAN聚类算法对不同感知层设备传输的数据进行聚类，聚类速度快，效率高。
附图说明
图1为本发明实时物联感知方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例为一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，用于包括能源路由器的用电信息采集系统，该方法包括：
物联感知建立步骤：基于RFID技术，构建电力物联网感知层设备通信网络；
物联数据采集与分析步骤：在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据，并通过神经网络从物联网感知层设备通信网络传输的数据中识别出设备状态信息；
设备信息获取步骤：基于不同感知设备传输的数据的特征信息，获取数据对应的设备信息。
下面对各子步骤进行具体介绍：
1、物联感知建立步骤
在每个电力物联网感知层设备上安装RFID标签，通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，形成电力物联网感知层设备通信网络。
通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，具体为，当RFID标签在解读器有效识别范围内时，RFID标签接收解读器发出的射频信号，凭借射频信号在RFID标签中形成的感应电流，RFID标签向解读器发送存储在RFID标签中的信息；或由RFID标签主动发送某一频率的信号，解读器接收信号并解码后上传。
RFID标签发送的信号中，包含电力物联网感知层设备的电网资产实物ID号。
2、物联数据采集与分析步骤
在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，自动适应各类通信协议，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据，对各类厂家的物联网设备采集数据实现统一接入。
物联网感知与信息处理平台中建立有一个神经网络，通过对该神经网络进行预训练，使其能从电力物联网感知层设备传输的数据中，识别出设备状态信息，实现如站房异物入侵预警等人工智能分析，并对外提供统一的物联分析服务，助力电力智能物联网可视化、故障智能感知等物联网高级应用。
3、设备信息获取步骤
针对大量用户侧及供电侧大量传感器设备的投入和应用，由于各个不同种类的传感器设备之间结构不同，因此在实时物联感知步骤中加入设备信息获取步骤，对每种设备自动加以区分。
基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，采用预建立的DBSCAN聚类算法，对不同感知层设备传输的数据进行聚类，以此来达到对设备进行自动描述的目的，不仅实现了大量感知设备的管理，而且大大减少了人力成本，并且具有相当的效率。通过该方法可以实现无需人工逐一标注感知层设备的设备类型，通过感知层设备接入本地网络，便能对设备的设备类型进行自动描述。
通过实时物联感知步骤可以实时监控现场设备的工作状态，对于现场设备安装、拆除、更换等业务流程提供信息监控手段，能够辅助运维人员进行远程判断故障类型，从而开展有效消缺，减少国有资产流失，节约企业成本；还能自动实现设备信号与设备的对应关系变更，降低人为因素导致的匹配关系错误，同时也可以作为现场工作质量的检验手段，可在全市范围内推广应用，提升资产管理的效率。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，用于包括能源路由器的用电信息采集系统，其特征在于，该方法包括：
物联感知建立步骤：基于RFID技术，构建电力物联网感知层设备通信网络；
数据采集与分析步骤：在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据，并通过神经网络从物联网感知层设备通信网络传输的数据中识别出设备状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述物联感知建立步骤具体为，在每个电力物联网感知层设备上安装RFID标签，通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，形成电力物联网感知层设备通信网络。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述通过解读器与各个电力物联网感知层设备上的RFID标签进行通信，具体为，当RFID标签在解读器有效识别范围内时，RFID标签接收解读器发出的射频信号，RFID标签凭借射频信号在RFID标签中形成的感应电流，向解读器发送存储在RFID标签中的信息；或由RFID标签主动发送某一频率的信号，解读器接收信号并解码后上传。
4.根据权利要求2所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述RFID标签发送的信号中，包含电力物联网感知层设备的电网资产实物ID号。
5.根据权利要求1所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述电力物联网感知层设备包括传感器设备和监测设备。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述实时物联感知方法还包括设备信息获取步骤：基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，获取数据对应的设备信息。
7.根据权利要求6所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述设备信息的获取具体为，基于不同感知层设备传输的数据的特征信息，采用预建立的聚类算法，对不同感知层设备传输的数据进行聚类。
8.根据权利要求7所述的一种用于电力物联网感知层设备的实时物联感知方法，其特征在于，所述聚类算法为DBSCAN聚类算法。
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