CN110991880B - 基于大数据的家用电力审计系统及方法 - Google Patents

基于大数据的家用电力审计系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的家用电力审计系统及方法，所述电力审计系统包括电力数据库、电力数据获取单元、电力数据库存储单元和电力数据库计算单元，所述电力数据库存储有家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述电力数据获取单元用于在检测到产生电力消耗时，获取所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值，所述电力数据库存储单元用于将所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值存入电力数据库，所述电力数据库计算单元用于对电力数据库内的数据进行计算评估，输出用电建议。

Description

基于大数据的家用电力审计系统及方法
技术领域
本发明涉及大数据领域，具体是一种基于大数据的家用电力审计系统及方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，家庭中用电器越来越多、家庭负荷也越来越大了，能源消耗越来越多。但是按照人们目前的能源消耗速度来说，在未来的三四十年内，人们有可能面临能源殆尽的恶劣的居住环境。因此人们必须多家庭的用电情况，根据家庭的用电情况调整自己的用电方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的家用电力审计系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于大数据的家用电力审计系统，所述家用电力审计系统包括电力数据库、电力数据获取单元、电力数据库存储单元和电力数据库计算单元，所述电力数据库存储有家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述电力数据获取单元用于在检测到产生电力消耗时，获取所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值，所述电力数据库存储单元用于将所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值存入电力数据库，所述电力数据库计算单元用于对电力数据库内的数据进行计算评估，输出用电建议。
作为优选方案，所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值；所述电力数据获取单元包括电力检测单元、电力消耗计时单元和电力消耗值统计单元，所述电力检测单元用于检测是否有电力消耗产生，并检测具体消耗电力的家电，所述电力消耗计时单元对电力检测单元检测到产生电力消耗的时间段进行计时，所述电力消耗值统计单元统计在产生电力消耗的时间段内的电力消耗值，所述电力数据库存储单元包括存储空间判断单元、数值合并判断单元、分周期新建单元，所述存储空间判断单元用于判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，所述数值合并判断单元在当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间不够时判断是否能够合并当前审计分周期中电力消耗参数，所述分周期新建单元在无法合并当前审计分周期中电力消耗参数时新建一个当前审计分周期电力消耗参数的存储空间，所述数值合并判断单元包括间隔时间判断单元和合并参数值计算单元，所述间隔时间判断单元根据两次电力消耗间隔时间是否小于等于第一时间阈值判断是否可以合并电力消耗参数，所述合并参数值计算单元用于在合并电力消耗参数的次数，所述分周期新建单元包括分周期新建判断单元和分周期个数计算单元，所述分周期新建判断单元用于判断是否满足新建一个当前审计分周期电力消耗参数的条件，所述分周期个数计算单元用于计算当前审计周期的分周期个数。
作为优选方案，所述电力数据库计算单元包括权值计算单元、综合合并参数值计算单元、电力消耗均值计算单元和用电量评估单元，所述权值计算单元用于计算各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比，所述综合合并参数值计算单元用于计算当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，并且将权值计算单元的计算结果作为加权的权值，所述电力消耗均值计算单元用于计算在当前审计周期的单位时间内的电力消耗值，所述用电量评估单元根据电力消耗均值和当前审计周期的分周期个数判断用电情况。
一种基于大数据的家用电力审计方法，所述家用电力审计方法包括：
为每个家电建立电力数据库；
在预设的当前审计周期内，当产生电力消耗时，获取当前消耗电力的家电和电力消耗开始时间并开始计算电力消耗值；
当上述家电停止电力消耗时，获取该家电本次使用过程中的电力消耗值和电力消耗停止时间，并将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库，所述电力消耗参数包括电力消耗值、电力消耗开始时间和电力消耗停止时间。
作为优选方案，所述电力数据库的参数包括家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值。
作为优选方案，所述当前审计周期电力消耗参数还包括分周期合并参数值和分周期个数；
所述将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库包括：
在当前审计分周期内，判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，
若剩余的存储空间大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则将电力消耗参数存入该家电所对应的当前审计分周期电力消耗参数内；
若剩余的存储空间小于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则判断当前审计分周期电力消耗参数是否存在两次电力消耗间隔时间小于等于第一时间阈值，
若存在，则合并这两次的电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入该当前审计分周期电力消耗参数内，并且该当前审计分周期的合并参数值加一；
若不存在，则新建一个当前审计分周期电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入新建的当前审计分周期电力消耗参数内，并且当前审计周期的分周期个数加一。
作为优选方案，所述将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库还包括：当当前审计周期结束后， 计算当前审计周期的综合合并参数值，并将当前审计周期电力消耗参数存入历史审计周期电力消耗参数；
所述综合合并参数值为当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，所述各个审计分周期的合并参数值的权值为各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比；
如果综合合并参数值大于合并参数阈值，则提醒用户合理控制家用电器的开闭，减少频繁开关家用电器的次数。
作为优选方案，所述当前审计周期结束后还包括计算电力消耗均值，所述电力消耗均值等于当前审计周期电力消耗总值/审计周期，若存在当前审计周期电力消耗均值大于上一审计周期的电力消耗均值，且当前审计周期的分周期个数大于上一审计周期的分周期个数，则判断该家电用电情况，提醒用户合理用电。
作为优选方案，所述合并这两次的电力消耗参数包括合并这两次的电力消耗时间和合并这两次的电力消耗值；
所述合并这两次的电力消耗时间包括：合并后的电力消耗开始时间为两次电力消耗开始时间中更早的时间，合并后的电力消耗停止时间为两次电力消耗停止时间中更晚的时间；
所述合并这两次的电力消耗值为两次电力消耗值之和。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过计算综合合并参数值，并将综合合并参数值与合并参数阈值进行比较，在综合合并参数值大于合并参数阈值时提醒用户合理控制家用电器的开闭，减少频繁开关家用电器的次数。延长家用电器的使用寿命；通过根据当前审计周期电力消耗均值与上一审计周期的电力消耗均值以及当前审计周期的分周期个数与上一审计周期的分周期个数的关系判断该家电用电情况，提醒用户合理用电。
附图说明
图1为本发明一种基于大数据的家用电力审计系统的模块示意图；
图2为本发明一种基于大数据的家用电力审计方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于大数据的家用电力审计系统所述家用电力审计系统包括电力数据库、电力数据获取单元、电力数据库存储单元和电力数据库计算单元，所述电力数据库存储有家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述电力数据获取单元用于在检测到产生电力消耗时，获取所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值，所述电力数据库存储单元用于将所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值存入电力数据库，所述电力数据库计算单元用于对电力数据库内的数据进行计算评估，输出用电建议。
所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值；所述电力数据获取单元包括电力检测单元、电力消耗计时单元和电力消耗值统计单元，所述电力检测单元用于检测是否有电力消耗产生，并检测具体消耗电力的家电，所述电力消耗计时单元对电力检测单元检测到产生电力消耗的时间段进行计时，所述电力消耗值统计单元统计在产生电力消耗的时间段内的电力消耗值，所述电力数据库存储单元包括存储空间判断单元、数值合并判断单元、分周期新建单元，所述存储空间判断单元用于判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，所述数值合并判断单元在当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间不够时判断是否能够合并当前审计分周期中电力消耗参数，所述分周期新建单元在无法合并当前审计分周期中电力消耗参数时新建一个当前审计分周期电力消耗参数的存储空间，所述数值合并判断单元包括间隔时间判断单元和合并参数值计算单元，所述间隔时间判断单元根据两次电力消耗间隔时间是否小于等于第一时间阈值判断是否可以合并电力消耗参数，所述合并参数值计算单元用于在合并电力消耗参数的次数，所述分周期新建单元包括分周期新建判断单元和分周期个数计算单元，所述分周期新建判断单元用于判断是否满足新建一个当前审计分周期电力消耗参数的条件，所述分周期个数计算单元用于计算当前审计周期的分周期个数。
所述电力数据库计算单元包括权值计算单元、综合合并参数值计算单元、电力消耗均值计算单元和用电量评估单元，所述权值计算单元用于计算各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比，所述综合合并参数值计算单元用于计算当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，并且将权值计算单元的计算结果作为加权的权值，所述电力消耗均值计算单元用于计算在当前审计周期的单位时间内的电力消耗值，所述用电量评估单元根据电力消耗均值和当前审计周期的分周期个数判断用电情况。
一种基于大数据的家用电力审计方法，所述家用电力审计方法包括：
为每个家电建立电力数据库；
在预设的当前审计周期内，当产生电力消耗时，获取当前消耗电力的家电和电力消耗开始时间并开始计算电力消耗值；
当上述家电停止电力消耗时，获取该家电本次使用过程中的电力消耗值和电力消耗停止时间，并将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库，所述电力消耗参数包括电力消耗值、电力消耗开始时间和电力消耗停止时间。
所述电力数据库的参数包括家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值。
所述当前审计周期电力消耗参数还包括分周期合并参数值和分周期个数；
所述将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库包括：
在当前审计分周期内，判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，
若剩余的存储空间大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则将电力消耗参数存入该家电所对应的当前审计分周期电力消耗参数内；
若剩余的存储空间小于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则判断当前审计分周期电力消耗参数是否存在两次电力消耗间隔时间小于等于第一时间阈值，
若存在，则合并这两次的电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入该当前审计分周期电力消耗参数内，并且该当前审计分周期的合并参数值加一；
若不存在，则新建一个当前审计分周期电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入新建的当前审计分周期电力消耗参数内，并且当前审计周期的分周期个数加一。
所述将本次使用过程中电力消耗参数存入该家电所对应的电力数据库还包括：当当前审计周期结束后，计算当前审计周期的综合合并参数值，并将当前审计周期电力消耗参数存入历史审计周期电力消耗参数；
所述综合合并参数值为当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，所述各个审计分周期的合并参数值的权值为各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比；
如果综合合并参数值大于合并参数阈值，则提醒用户合理控制家用电器的开闭，减少频繁开关家用电机的次数。
如果综合合并参数值过大，说明用户在短时间内频繁开关家庭电器，电器设备启动时会有一定的电流冲击，如果长时间频繁开启电器会导致电器损坏，因此通过在综合合并参数值大于合并参数阈值时提醒用户合理控制家用电器的开闭。
所述当前审计周期结束后还包括计算电力消耗均值，所述电力消耗均值等于当前审计周期电力消耗总值/审计周期，若存在当前审计周期电力消耗均值大于上一审计周期的电力消耗均值，且当前审计周期的分周期个数大于上一审计周期的分周期个数，则判断该家电用电情况，提醒用户合理用电。
通过电力消耗均值和分周期个数两项参数值共同家电用电情况的判断，使得用电情况的判断更加合理、客观。
所述合并这两次的电力消耗参数包括合并这两次的电力消耗时间和合并这两次的电力消耗值；
所述合并这两次的电力消耗时间包括：合并后的电力消耗开始时间为两次电力消耗开始时间中更早的时间，合并后的电力消耗停止时间为两次电力消耗停止时间中更晚的时间；
所述合并这两次的电力消耗值为两次电力消耗值之和。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种基于大数据的家用电力审计系统，其特征在于：所述家用电力审计系统包括电力数据库、电力数据获取单元、电力数据库存储单元和电力数据库计算单元，所述电力数据库存储有家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述电力数据获取单元用于在检测到产生电力消耗时，获取所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值，所述电力数据库存储单元用于将所消耗电力的家电以及电力消耗时间和电力消耗值存入电力数据库，所述电力数据库计算单元用于对电力数据库内的数据进行计算评估，输出用电建议；
所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值；所述电力数据获取单元包括电力检测单元、电力消耗计时单元和电力消耗值统计单元，所述电力检测单元用于检测是否有电力消耗产生，并检测具体消耗电力的家电，所述电力消耗计时单元对电力检测单元检测到产生电力消耗的时间段进行计时，所述电力消耗值统计单元统计在产生电力消耗的时间段内的电力消耗值，所述电力数据库存储单元包括存储空间判断单元、数值合并判断单元和分周期新建单元，所述存储空间判断单元用于判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，所述数值合并判断单元在当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间不够时判断是否能够合并当前审计分周期中电力消耗参数，所述分周期新建单元在无法合并当前审计分周期中电力消耗参数时新建一个当前审计分周期电力消耗参数的存储空间，所述数值合并判断单元包括间隔时间判断单元和合并参数值计算单元，所述间隔时间判断单元根据两次电力消耗间隔时间是否小于等于第一时间阈值判断是否可以合并电力消耗参数，所述合并参数值计算单元用于计算合并电力消耗参数的次数，所述分周期新建单元包括分周期新建判断单元和分周期个数计算单元，所述分周期新建判断单元用于判断是否满足新建一个当前审计分周期电力消耗参数的条件，所述分周期个数计算单元用于计算当前审计周期的分周期个数。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的家用电力审计系统，其特征在于：所述电力数据库计算单元包括权值计算单元、综合合并参数值计算单元、电力消耗均值计算单元和用电量评估单元，所述权值计算单元用于计算各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比，所述综合合并参数值计算单元用于计算当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，并且将权值计算单元的计算结果作为加权的权值，所述电力消耗均值计算单元用于计算在当前审计周期的单位时间内的电力消耗值，所述用电量评估单元根据电力消耗均值和当前审计周期的分周期个数判断用电情况。
3.一种基于大数据的家用电力审计方法，其特征在于：所述家用电力审计方法包括：
为每个家电建立电力数据库；
在预设的当前审计周期内，当产生电力消耗时，获取当前消耗电力的家电和电力消耗开始时间并开始计算电力消耗值；
当上述家电停止电力消耗时，获取所述家电本次使用过程中的电力消耗值和电力消耗停止时间，并将本次使用过程中电力消耗参数存入所述家电所对应的电力数据库，所述电力消耗参数包括电力消耗值、电力消耗开始时间和电力消耗停止时间；
所述电力数据库的参数包括家电名称、家电位置、当前审计周期电力消耗参数和历史审计周期电力消耗参数，所述当前审计周期电力消耗参数包括若干个当前审计分周期电力消耗参数，所述当前审计分周期电力消耗参数存储有电力消耗值及其对应的电力消耗开始时间和电力消耗停止时间，每个所述当前审计分周期电力消耗参数的存储空间为预设定值；
所述当前审计周期电力消耗参数还包括分周期合并参数值和分周期个数；
所述将本次使用过程中电力消耗参数存入所述家电所对应的电力数据库包括：
在当前审计分周期内，判断当前审计分周期电力消耗参数的剩余的存储空间是否大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，
若剩余的存储空间大于等于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则将电力消耗参数存入所述家电所对应的当前审计分周期电力消耗参数内；
若剩余的存储空间小于本次存储电力消耗参数所需要的存储空间，则判断当前审计分周期电力消耗参数是否存在两次电力消耗间隔时间小于等于第一时间阈值，
若存在，则合并这两次的电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入所述当前审计分周期电力消耗参数内，并且所述当前审计分周期的合并参数值加一；
若不存在，则新建一个当前审计分周期电力消耗参数，将本次存储电力消耗参数存入新建的当前审计分周期电力消耗参数内，并且当前审计周期的分周期个数加一。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的家用电力审计方法，其特征在于：所述将本次使用过程中电力消耗参数存入所述家电所对应的电力数据库还包括：当当前审计周期结束后， 计算当前审计周期的综合合并参数值，并将当前审计周期电力消耗参数存入历史审计周期电力消耗参数；
所述综合合并参数值为当前审计周期内各个审计分周期的合并参数值的加权之和，所述各个审计分周期的合并参数值的权值为各个当前审计分周期的电力消耗值占当前审计周期的电力消耗总值的百分比；
如果综合合并参数值大于合并参数阈值，则提醒用户合理控制家用电器的开闭，减少频繁开关家用电器的次数。
5.根据权利要求3所述的一种基于大数据的家用电力审计方法，其特征在于：所述当前审计周期结束后还包括计算电力消耗均值，所述电力消耗均值等于当前审计周期电力消耗总值/审计周期，若存在当前审计周期电力消耗均值大于上一审计周期的电力消耗均值，且当前审计周期的分周期个数大于上一审计周期的分周期个数，则判断所述家电用电情况，提醒用户合理用电。
6.根据权利要求3所述的一种基于大数据的家用电力审计方法，其特征在于：所述合并这两次的电力消耗参数包括合并这两次的电力消耗时间和合并这两次的电力消耗值；
所述合并这两次的电力消耗时间包括：合并后的电力消耗开始时间为两次电力消耗开始时间中更早的时间，合并后的电力消耗停止时间为两次电力消耗停止时间中更晚的时间；
所述合并这两次的电力消耗值为两次电力消耗值之和。
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