CN112995293A - 一种基于云平台的智能电表应用管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于云平台的智能电表应用管理系统,包括云平台、移动智能终端以及数据采集装置,数据采集装置用于采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将用户用电数据以及智能电表运作状态发送至移动智能终端,移动智能终端用于接收用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第二数据链路将用户用电数据以及智能电表运作状态发送至云平台,云平台用于接收并存储用户用电数据以及智能电表运作状态。本发明可以解决现有供电企业电能数据抄算方式因需要设置专门的收费人员而存在效率低下的问题,实现了供电企业电能数据的自动智能化抄算,提高了用户用电数据的抄算效率。相应地,本发明还提供一种基于云平台的智能电表应用管理方法。
Description
技术领域
本发明涉及智能电表技术领域,具体而言,涉及一种基于云平台的智能电表应用管理系统及方法。
背景技术
随着社会的进步、生活水平的提高,电器得到了广泛应用,电费开销占据了生产和生活成本的相当一部分。现有供电企业电能数据的抄算大多为手工作业方式,需要设置专门的收费人员,效率低下。
发明内容
基于此,为了解决现有供电企业电能数据抄算方式需要设置专门的收费人员,效率低下的问题,本发明提供了一种基于云平台的智能电表应用管理系统及方法,其具体技术方案如下:
一种基于云平台的智能电表应用管理系统,包括云平台以及移动智能终端,所述智能电表应用管理系统还包括数据采集装置,所述数据采集装置用于采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端,所述移动智能终端用于接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台,所述云平台用于接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
上述基于云平台的智能电表应用管理系统通过数据采集装置采集用户用电数据以及智能电表运作状态,并通过第一数据链路以及第二数据链路将用户用电数据以及智能电表运作状态发送云平台进行存储,可以解决现有供电企业电能数据抄算方式因需要设置专门的收费人员而存在效率低下的问题,实现了供电企业电能数据的自动智能化抄算,提高了用户用电数据的抄算效率。
进一步地,所述数据采集装置包括电能计量模块,所述电能计量模块用于采集用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
进一步地,所述数据采集装置还包括第一通信模块,所述第一通信模块与所述移动智能终端通信连接,用于通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端。
进一步地,所述移动智能终端包括第二通信模块以及第三通信模块,所述第三通信模块与所述第一通信模块通信连接,所述第二通信模块与所述云平台通信连接,所述第二通信模块用于通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台。
进一步地,所述第一通信模块以及第三通信模块均为蓝牙模块,所述第二通信模块为WIFI模块、GPRS模块、3G模块或4G模块。
进一步地,所述云平台包括Mysql数据库,所述Mysql数据库用于存储用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
进一步地,所述云平台还包括数据分析模块以及安全警报模块,所述数据分析模块实时监控所述智能电表运作状态,当所述智能电表运作状态属于异常状态时,所述数据分析模块向所述安全警报模块发送安全警报指令,所述安全警报模块接收并根据所述安全警报指令向所述移动智能终端发送安全警报提示信息。
进一步地,所述移动智能终端为手机或平板电脑。
相应地,本发明还提供一种基于云平台的智能电表应用管理方法,包括如下步骤:
采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至移动智能终端;
所述移动智能终端接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至云平台;
所述云平台接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
相应地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于云平台的智能电表应用管理方法。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明一实施例中一种基于云平台的智能电表应用管理系统的整体结构示意图;
图2是本发明一实施例中一种基于云平台的智能电表应用管理方法的整体流程示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
如图1所示,本发明一实施例中的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,包括云平台、移动智能终端以及数据采集装置,所述数据采集装置用于采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端,所述移动智能终端用于接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台,所述云平台用于接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
上述基于云平台的智能电表应用管理系统通过数据采集装置采集用户用电数据以及智能电表运作状态,并通过第一数据链路以及第二数据链路将用户用电数据以及智能电表运作状态发送云平台进行存储,可以解决现有供电企业电能数据抄算方式因需要设置专门的收费人员而存在效率低下的问题,实现了供电企业电能数据的自动智能化抄算,提高了用户用电数据的抄算效率。
在其中一个实施例中,所述数据采集装置包括电能计量模块,所述电能计量模块用于采集用户用电数据以及所述智能电表运作状态。所述电能计量模块通过采集智能电表相线的瞬时电压以及瞬时电流,并根据所述智能电表相线的瞬时电压以及瞬时电流可以用户用电数据。
在其中一个实施例中,所述电能计量模块为HT5019计量芯片。HT5019计量芯片计量精度高,可灵活选用测量电流通道,并集成了电源检测、温度传感器等功能,能够提高用户用电数据以及智能电表运作状态的实时检测能力。
在其中一个实施例中,所述数据采集装置还包括第一通信模块,所述第一通信模块与所述移动智能终端通信连接,用于通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端。
在其中一个实施例中,所述移动智能终端包括第二通信模块以及第三通信模块,所述第三通信模块与所述第一通信模块通信连接,所述第二通信模块与所述云平台通信连接,所述第二通信模块用于通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台。
具体而言,所述移动智能终端通过第三通信模块与第一通信模块构建第一数据链路,所述移动智能终端通过第二通信模块与云平台构建第二数据链路。所述移动智能终端先通过第一数据链路获取所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态,然后在通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至云平台进行存储。
在其中一个实施例中,所述第一通信模块以及第三通信模块均为蓝牙模块,所述第二通信模块为WIFI模块、GPRS模块、3G模块或4G模块。
在其中一个实施例中,所述云平台包括Mysql数据库,所述Mysql数据库用于存储用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
在其中一个实施例中,所述云平台还包括数据采集器,所述云平台通过数据采集器与第二通信模块通信连接。即是说所述云平台与移动智能终端之间通过数据采集器与第二通信模块构建第二数据链路。
在其中一个实施例中,所述云平台还包括数据分析模块以及安全警报模块,所述数据分析模块实时监控所述智能电表运作状态,当所述智能电表运作状态属于异常状态时,所述数据分析模块向所述安全警报模块发送安全警报指令,所述安全警报模块接收并根据所述安全警报指令向所述移动智能终端发送安全警报提示信息。
其中,所述异常状态包括但不限于智能电表运行故障、数据错误、温度过高以及停机等。
在其中一个实施例中,所述移动智能终端为手机或平板电脑。
在其中一个实施例中,如图2所示,本发明提供一种基于云平台的智能电表应用管理方法,包括如下步骤:
采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至移动智能终端;
所述移动智能终端接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至云平台;
所述云平台接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
通过移动智能终端采集用户用电数据以及所述智能电表运作状态,所述智能电表无需额外安装网络通信模块,所述基于云平台的智能电表应用管理方法不仅可以降低智能电表的生产成本,简化智能电表的结构,还可以实现用户用电量的远程抄算。
在其中一个实施例中,所述基于云平台的智能电表应用管理方法还包括如下步骤:对所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态进行清洗以剔除无用信息数据,并根据清洗后的所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态制作用电历史数据曲线以及运行状态历史曲线。
在其中一个实施例中,采集智能电表运作状态的具体方法包括如下步骤:
利用最小二乘法求解所述多元线性回归模型,检验所述多元线性回归模型的显著性;
若所述多元线性回归模型通过显著性检验,将利用所述多元线性回归模型采集智能电表运作状态。
其中,m表示变量的个数,n表示测试样点的个数,βm为回归系数,xmn以及yn表示测试样点的数据。
在其中一个实施例中,所述移动智能终端将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至云平台前,先对所述用户用电数据进行加密。
具体而言,所述加密方法包括如下步骤:
在采集用户用电数据以及智能电表运作状态的同时读取智能电表的环境温度值以及相对湿度值并将所述环境温度值以及相对湿度值通过第二链路发送至云平台;
云平台对所述环境温度值以及相对湿度值进行处理以获取公钥以及密钥;
所述云平台将公钥发送至移动智能终端,所述移动智能终端根据所述公钥对所述用户用电数据进行加密。
其中,所述环境温度值以及相对湿度值均保留到小数点后三位数。
对所述环境温度值以及相对湿度值进行处理的具体方法包括:
第一步,所述环境温度值以及相对湿度值均乘上一个预设系数,以获取所述环境温度值以及相对湿度值的整数值。
例如当环境温度值为25.359度,相对湿度值为58.236%时,所述预设系数为100000,所述环境温度值以及相对湿度值的整数值分别为2535900以及58236。
第二步,分别获取所述环境温度值以及相对湿度值的整数值的哈希值a和b;
第三步,分别判断a和b是否为质数,如果a不是质数,则对a进行加1处理,直至加1处理后的a为质数并记为p,如果b不是质数,则对b进行加1处理,直至加1处理后的b为质数并记为q。
第六步,获取公钥(c,e),密钥(c,d)。
由于所述公钥以及密钥基于智能电表的环境温度值以及相对湿度值随机获取,通过所述公钥对所述用户用电数据进行加密处理,用户用电数据被截获篡改的难度非常大,可以对用户数据进行保护。
在其中一个实施例中,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于云平台的智能电表应用管理方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于云平台的智能电表应用管理系统,包括云平台以及移动智能终端,其特征在于,所述智能电表应用管理系统还包括数据采集装置,所述数据采集装置用于采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端,所述移动智能终端用于接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台,所述云平台用于接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
2.如权利要求1所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述数据采集装置包括电能计量模块,所述电能计量模块用于采集用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
3.如权利要求2所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述数据采集装置还包括第一通信模块,所述第一通信模块与所述移动智能终端通信连接,用于通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述移动智能终端。
4.如权利要求3所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述移动智能终端包括第二通信模块以及第三通信模块,所述第三通信模块与所述第一通信模块通信连接,所述第二通信模块与所述云平台通信连接,所述第二通信模块用于通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至所述云平台。
5.如权利要求4所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述第一通信模块以及第三通信模块均为蓝牙模块,所述第二通信模块为WIFI模块、GPRS模块、3G模块或4G模块。
6.如权利要求5所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述云平台包括Mysql数据库,所述Mysql数据库用于存储用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
7.如权利要求6所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述云平台还包括数据分析模块以及安全警报模块,所述数据分析模块实时监控所述智能电表运作状态,当所述智能电表运作状态属于异常状态时,所述数据分析模块向所述安全警报模块发送安全警报指令,所述安全警报模块接收并根据所述安全警报指令向所述移动智能终端发送安全警报提示信息。
8.如权利要求7所述的一种基于云平台的智能电表应用管理系统,其特征在于,所述移动智能终端为手机或平板电脑。
9.一种基于云平台的智能电表应用管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
采集用户用电数据以及智能电表运作状态并通过第一数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至移动智能终端;
所述移动智能终端接收所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态并通过第二数据链路将所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态发送至云平台;
所述云平台接收并存储所述用户用电数据以及所述智能电表运作状态。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9中所述的基于云平台的智能电表应用管理方法。
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