CN115619089A - 一种基于物联网的计量装置数字化管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，所述系统包括感知层、平台层、网络层、展示层，所述感知层，所述感知层包括智能终端、表计和传感器；所述网络层，包括智能网关、光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网；所述智能网关，用于输出具有统一通信协议的数据内容；所述平台层，具有多个人工智能学习模型，用于对从网络层所获取的数据进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据数据来源对分析后的数据进行分类；所述展示层，用于将平台层分类后的分析数据进行输电业务展示、变电业务展示、配电业务展示。

Description

一种基于物联网的计量装置数字化管理系统
技术领域
本发明涉及计量技术领域，尤其涉及一种基于物联网的计量装置数字化管理系统。
背景技术
当前，计量技术监督存在信息数字化程度不高现状，导致作业效率不高，产能瓶颈，面对今后日益提升的工作要求将难以满足匹配。计量技术监督的多项工作停留在线下开展及人工管理模式，部分工作项虽在相关系统中有对应管理，因相关系统建设侧重点原因、或系统建设时期过早而未能匹配当前业务等原因，从计量技术监督整体统筹及开展推进等方面，支撑力较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，所述系统包括感知层、平台层、网络层、展示层，
所述感知层，所述感知层包括智能终端、表计和传感器，用于数据采集、设备识别以及信息传输；
所述网络层，实现数据的接入、传输与存储；
所述平台层，具有多个人工智能学习模型，用于对从网络层所获取的数据进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据数据来源对分析后的数据进行分类；
所述展示层，用于将平台层分类后的分析数据进行输电业务展示、变电业务展示、配电业务展示。
可选的，所述网络层，包括智能网关、光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网；各网既可各自独立运载来自感知层的计量信息，也可相互协作、相互融合，同步、并行地传输数据信息，所述智能网关，用于通过切换通信协议实现对光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网上运行的智能终端或表计或传感器的数据接收转换，输出具有统一通信协议的数据内容。
可选的，所述智能网关包括中央协议转换模块、KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块；所述中央协议转换模块分别与KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块连接；所述中央协议转换模块用于接收KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块发出的消息，还用于调度所述KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块；所述KNX协议模块用于与外部支持KNX协议的设备连接；所述modbus协议模块用于与外部支持modbus协议的设备连接；所述ZigBee协议模块用于与外部支持ZigBee协议的设备连接。
可选的，所述智能网关，还能用于对智能终端、表计和传感器的数据进行校验前，具体包括下列步骤：对所述智能终端、表计和传感器分别单独设置字符串编码，同时提取所述智能终端、表计和传感器的设备信息、SN码，通过所述设备信息、SN码以及字符串编码，形成单独针对所述智能终端或表计或传感器的电子签名，在建立电子签名与SN码的对应关系后，其电子签名以及SN码被上传至智能网关中。
可选的，所述智能网关提取所述智能终端、表计和传感器的数据中携带的SN码，通过所述SN码查询所述智能网关中是否存储有对应的电子签名，若存在，则所述智能终端、表计和传感器的数据通过校验。
可选的，所述人工智能学习模型利用人工智能算法构建，其算法为基于神经网络训练的或基于阈值的方法。
与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：
本发明提供的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，通过智能终端、表计和传感器实现电力计量数据远程抄表，由于智能终端、表计和传感器具有不同的通信协议，通过智能网关实现不同通信协议的数据转换，最终输出统一通信协议的数据内容，最后通过平台层中设置的多个人工智能学习模型对统一通信协议的数据内容进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据关键词对分析后的数据进行分类，将分类后的数据按照输电业务、变电业务、配电业务的类别进行展示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统的结构图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参见图1，一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，所述系统包括感知层、平台层、网络层、展示层，
所述感知层，所述感知层包括智能终端、表计和传感器，用于数据采集、设备识别以及信息传输；
所述网络层，包括智能网关、光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网；各网既可各自独立运载来自感知层的计量信息，也可相互协作、相互融合，同步、并行地传输数据信息，所述智能网关，用于通过切换通信协议实现对光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网上运行的智能终端或表计或传感器的数据接收转换，输出具有统一通信协议的数据内容；
所述平台层，具有多个人工智能学习模型，用于对从网络层所获取的数据进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据数据来源对分析后的数据进行分类；
所述展示层，用于将平台层分类后的分析数据进行输电业务展示、变电业务展示、配电业务展示。
具体的，所述智能网关包括中央协议转换模块、KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块；所述中央协议转换模块分别与KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块连接；所述中央协议转换模块用于接收KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块发出的消息，还用于调度所述KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块；所述KNX协议模块用于与外部支持KNX协议的设备连接；所述modbus协议模块用于与外部支持modbus协议的设备连接；所述ZigBee协议模块用于与外部支持ZigBee协议的设备连接。
具体的，所述智能网关，还能用于对智能终端、表计和传感器的数据进行校验前，具体包括下列步骤：对所述智能终端、表计和传感器分别单独设置字符串编码，同时提取所述智能终端、表计和传感器的设备信息、SN码，通过所述设备信息、SN码以及字符串编码，形成单独针对所述智能终端或表计或传感器的电子签名，在建立电子签名与SN码的对应关系后，其电子签名以及SN码被上传至智能网关中。
具体的，所述智能网关提取所述智能终端、表计和传感器的数据中携带的SN码，通过所述SN码查询所述智能网关中是否存储有对应的电子签名，若存在，则所述智能终端、表计和传感器的数据通过校验。
具体的，所述人工智能学习模型利用人工智能算法构建，其算法为基于神经网络训练的或基于阈值的方法。
工作原理为：本发明提供的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，通过智能终端、表计和传感器实现电力计量数据远程抄表，由于智能终端、表计和传感器具有不同的通信协议，通过智能网关实现不同通信协议的数据转换，最终输出统一通信协议的数据内容，最后通过平台层中设置的多个人工智能学习模型对统一通信协议的数据内容进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据关键词对分析后的数据进行分类，将分类后的数据按照输电业务、变电业务、配电业务的类别进行展示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述系统包括感知层、平台层、网络层、展示层，
所述感知层，所述感知层包括智能终端、表计和传感器，用于数据采集、设备识别以及信息传输；
所述网络层，包括智能网关、光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网；各网既可各自独立运载来自感知层的计量信息，也可相互协作、相互融合，同步、并行地传输数据信息，所述智能网关，用于通过切换通信协议实现对光纤网、无线公网、无线专网、服务于电力行业的电力线载波网上运行的智能终端或表计或传感器的数据接收转换，输出具有统一通信协议的数据内容；
所述平台层，具有多个人工智能学习模型，用于对从网络层所获取的数据进行人工智能分析以及边缘学习分析计算，并根据数据来源对分析后的数据进行分类；
所述展示层，用于将平台层分类后的分析数据进行输电业务展示、变电业务展示、配电业务展示。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述智能网关包括中央协议转换模块、KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块；所述中央协议转换模块分别与KNX协议模块、modbus协议模块、ZigBee协议模块连接；所述中央协议转换模块用于接收KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块发出的消息，还用于调度所述KNX协议模块、modbus协议模块和ZigBee协议模块；所述KNX协议模块用于与外部支持KNX协议的设备连接；所述modbus协议模块用于与外部支持modbus协议的设备连接；所述ZigBee协议模块用于与外部支持ZigBee协议的设备连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述智能网关，还能用于对智能终端、表计和传感器的数据进行校验前，具体包括下列步骤：对所述智能终端、表计和传感器分别单独设置字符串编码，同时提取所述智能终端、表计和传感器的设备信息、SN码，通过所述设备信息、SN码以及字符串编码，形成单独针对所述智能终端或表计或传感器的电子签名，在建立电子签名与SN码的对应关系后，其电子签名以及SN码被上传至智能网关中。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述智能网关提取所述智能终端、表计和传感器的数据中携带的SN码，通过所述SN码查询所述智能网关中是否存储有对应的电子签名，若存在，则所述智能终端、表计和传感器的数据通过校验。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述人工智能学习模型利用人工智能算法构建，其算法为基于神经网络训练的或基于阈值的方法。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的计量装置数字化管理系统，其特征在于，所述平台层中设有所述异常报警模块，用于将计量信息和用电信息结合所述用电信息形成当前用电规律的对应阈值；根据当前用电规律的对应阈值以及历史用电规律的对应阈值确定数据波动阈值，当发生异常后进行异常报警，其中，所述异常报警包括系统界面报警、短消息报警、邮件报警和第三方应用平台报警。
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