CN116599776B - 基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电表技术领域，公开了一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质。所述基于物联网的智能电表管理方法包括：通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；本发明数据实时获取与处理，提高了能源管理的效率和精确性，降低了能源损耗，并且实现了智能故障检测与处理，显著降低了人力成本，减少了电力事故的风险。
Description
技术领域
本发明涉及电表技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着城乡电网建设的深入进行，我国传统的电能表人工抄收和统计数据的方式已经不适应电力改革的要求，阻碍了先进管理模式的推行。加上供电部门所管辖电表数量的急剧上升，电表的抄收率较低，人工干扰的环节多，不便于进行线损分析、用电稽查等工作的开展。还有就是以往电表数据的不精确引起大多数用户的不满。随着人们生活水平的不断提高，家用电器的数量也在不断增加，但是人们对各种家用电器的用电情况却缺少直观的认识，不可避免的增加了资源浪费。
现有的基于物联网的智能电表管理方法，虽然可以实现远程抄表和监控，但仍存在以下问题：
数据传输效率较低，无法实时获取电表数据，影响电能的管理和调度。无法满足大规模部署的需要，难以在短时间内处理大量电表数据。缺乏智能故障检测和处理机制，无法实现对电表异常状态的实时预警和处理。智能电表系统安全性不足，容易受到攻击，影响电表数据的可靠性。
因此，需要提供一种基于物联网的智能电表管理方法解决上述提到的问题。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质，用于解决上述提到的技术问题。
本发明第一方面提供了一种基于物联网的智能电表管理方法，所述基于物联网的智能电表管理方法包括：
通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；
结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据，包括：
根据预设的采集频率，定时采集用电设备的电表数据；
当采集的电表数据超过预设的采集阈值时，根据预设的报警规则，触发报警通知，生成报警信息，并将所述报警信息传输至用户终端和目标服务器。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，并根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据，包括：
采用机器学习算法对所述电表数据进行异常去除和降噪处理，得到第一传输数据；
基于预设的自适应算法，并结合网络状况实时调整编码参数，通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据；
基于物联网网关预先创建的网络数据包，对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，采用网络拥塞控制算法调整网络数据包的发送速率。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，包括：
获取与用电数据传输相关的网络指标，并将所述网络指标输入至预设的强化学习模型中预测网络状况的变化，并根据预测网络状况的变化情况得到第一编码参数，其中，所述预设的强学习模型是经过卷积神经网络提前训练得到的；
基于预设的粒子群优化模型对所述第一编码参数进行优化，得到第二编码参数，根据物联网网关的资源状况，将所述第二编码参数通过遗传模型进行调整，得到目标编码参数；
基于预设的自适应算法调整目标编码参数，并通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到编码后标准格式的第二传输数据。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据，包括：
基于第一加密模型与第二加密模型的共同属性，以及所述敏感数据和所述非敏感数据的特性，构建结合第一加密模型以及第二加密模型的混合加密传输协议；
根据混合加密传输协议和实时需求动态调整所述敏感数据和所述非敏感数据的传输比例，以适应不同网络条件、延迟和数据类型的优先级；
采用指定融合算法将第一加密模型加密的所述敏感数据和第二加密模型加密的所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器的步骤之前，包括：
将所述传输数据分类为训练数据和检测数据，并对所述训练数据进行特征提取，得到第一解密特征向量，其中，所述训练数据包括对应的标签；
将所述第一解密特征向量输入至预设的解密模型进行解密处理，得到对应的第二解密特征向量；
将所述第一解密特征向量和所述第二解密特征向量以及对应的标签输入至分类层进行训练，并迭代调整所述解密模型中的模型参数，直至所述分类层的损失函数收敛，完成模型训练，得到目标解密模型；
所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理的步骤，包括：
调用所述目标解密模型对所述检测数据进行解密分析处理，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障信息综合分析，得到所述智能电表的故障初检数据，并对所述故障初检数据进行故障优先级计算，得到所述智能电表的故障优先级，并根据所述故障优先级生成故障检测报告；
根据所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析，得到智能电表运作状态数据，目标服务器根据所述智能电表运作状态数据生成维护策略，并将所述维护策略发送至维护终端。
本发明第二方面提供了一种基于物联网的智能电表管理装置，所述基于物联网的智能电表管理装置包括：
抄表模块，用于通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
处理模块，用于对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
加密模块，用于对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；
融合模块，用于结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
管理模块，用于基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
本发明第三方面提供了一种基于物联网的智能电表管理设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于物联网的智能电表管理设备执行上述的基于物联网的智能电表管理方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于物联网的智能电表管理方法。
本发明提供的技术方案中，有益效果：本发明提供的一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质，通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；再对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；接着对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；最后基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。本发明，提高了能源管理的效率和精确性，降低了能源损耗。适应大规模部署，并且智能故障检测与处理，显著降低了人力成本，减少了电力事故的风险。
附图说明
图1为本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中基于物联网的智能电表管理装置的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的一个实施例包括：
步骤101、通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为基于物联网的智能电表管理装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
具体的，首先在智能电表中嵌入高度精确的传感器和数据采集模块，用于更准确地实时监测和记录用电信息，如电压、电流、功率等。
利用边缘计算技术在智能电表上进行数据预处理，例如去除噪音、异常值检测和补全，以保证高质量的数据输入；同时提取用电数据的特征，例如总用电量、峰谷差异等，便于后续分析。
根据具体应用场景需要和网络负载情况，实现自适应抄表周期调整，动态选择抄表时间间隔，降低网络拥塞和数据处理压力。
当智能电表检测到异常用电事件（如突然功率变化、超过阈值的电流等）时，可立即进行抄表并发送警报信息，从而提高监控效果和安全性。
节配电房景地理信息系统（GIS）地理定位：将智能电表与地理信息系统（GIS）进行整合，方便管理人员定位和识别每个电表的具体位置，提高维护和管理效率。
步骤102、对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
具体的，进一步详细解释收集到的所述电表数据进行预处理、编码和封装的过程，其中，包括以下步骤：
数据压缩与去冗余：对收集到的电表数据进行压缩处理，减少冗余信息，降低数据传输负担。可以选择适当的有损或无损压缩算法，根据数据特点和应用需求权衡压缩效果和传输负担。
数据分片：将预处理后的电表数据进行分片处理，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对每个分片进行编码。分片处理可以降低数据传输过程中的错误率，提高重传效率。
数据安全与加密：在编码过程中，利用加密技术保护电表数据的安全和隐私，如采用对称加密或非对称加密算法将数据加密，确保只有授权用户才能访问数据。
数据标签与元数据添加：在编码电表数据时，为数据添加描述性标签信息，例如设备ID、数据类型、时间戳等元数据，方便数据接收方进行解析和检索。
协议适配与转换：根据物联网网关的需求和目标网络环境，针对性地将数据适配或转换为不同的通信协议。例如，将原有的电表数据协议转换为LoRaWAN、MQTT、CoAP等通信协议，以满足不同场景下的物联网服务需求。
容错与纠错：在数据封装过程中，引入容错机制和纠错编码，如循环冗余校验（CRC）或浪涌纠错编码，以提高数据传输可靠性和抵御网络干扰和丢包等问题。
动态网络选择与优化：物联网网关可根据实时网络状况和运营商资源状况自动选择合适的网络通道进行数据传输，提高数据传输质量、速率和效率。
传输优先级调整：根据电表数据的实时性需求和应用场景设置不同的传输优先级，优先处理具有较高实时性和关键性的数据，提高系统运行效率和响应速度。
步骤103、对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到。
具体的，进一步详细解释对所述第三传输数据进行分类并根据分类结果进行加密的过程，包括以下步骤：
数据分类规则制定：根据电表数据特征和应用场景制定一套数据分类规则，用于区分敏感数据与非敏感数据。规则可以基于数据内容、来源、级别和用途等因素。
数据分类算法优化：利用机器学习或者人工设定的规则对第三传输数据进行智能分类，提高分类准确性、效率和自动化程度。
数据分类展示与调整接口：实现可视化展示分类结果的用户界面，方便用户查看和调整数据分类结果，提高数据保护的灵活性。
加密强度可选：针对不同级别的敏感数据和非敏感数据，允许用户根据需要选择不同强度的加密算法，提高数据加密效率。
自适应加密强度调整：在加密过程中，根据数据的实时传输需求、网络状况等因素，自动调整加密模型的强度，实现动态优化加密性能。
加密密钥管理策略：为第一加密模型和第二加密模型提供一套可靠的密钥管理策略，包括密钥生成、分发、更新、销毁等，确保密钥的安全性。
性能优化：通过优化加密算法实现、硬件加速等方式，提高数据加密的速度和资源占用性能，降低加密对数据传输性能的影响。
混合加密策略应用：基于数据分类结果，对第一加密模型和第二加密模型进行组合应用，实现对敏感数据和非敏感数据的差异化保护，提高整体数据安全性。
104、结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
具体的，进一步详细解释结合第一加密模型和第二加密模型共同属性得到混合加密传输协议以及将敏感数据和非敏感数据按传输比例进行融合的过程，包括以下步骤：
加密模型属性分析：对第一加密模型和第二加密模型进行详细分析，提取两者的共同属性，例如对称或非对称加密、加密强度、计算复杂度等。
构建混合加密传输协议：在分析共同属性的基础上，为敏感数据和非敏感数据提供一个统一的混合加密传输协议，确保数据安全性和一致性，同时兼顾传输效率。
自适应传输比例调整：根据用户需求、网络条件、资源占用等因素，动态调整敏感数据和非敏感数据的传输比例。这有助于实现更优化的传输性能。
数据融合策略设计：制定一个数据融合策略，以按照传输比例将敏感数据和非敏感数据进行融合。策略可以包括顺序排列、交织排列、随机融合等方式。
数据完整性保护：在传输数据的过程中，应确保所有数据的完整性。可以通过添加序列号、哈希值等方式确保数据接收端在解密后能正确还原原始数据。
融合数据的动态调整：在数据融合过程中，提供一种动态调整机制，使系统能够根据实际需求和传输情况实时调整数据融合策略，提高数据传输的稳定性和效率。
融合数据监控与可视化：设计一个监控和可视化界面，使管理员能够实时查看传输数据的状态和传输比例等信息，便于管理和调整。
评估与优化：在完成数据融合后，通过实际传输和测试评估混合加密传输协议的性能，包括安全性、可靠性、传输速度等。根据评估结果不断优化传输协议
步骤105、基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
具体的，进一步详细解释基于混合加密传输协议将传输数据传输到目标服务器并进行解密分析、故障检测和智能电表运作状态分析与管理的过程，包括以下步骤：
数据传输通道优化：基于混合加密传输协议，优化数据传输通道以提高传输过程的安全性、稳定性和传输速率，如使用专用传输通道、VPN等。
错误检测与重传机制：在传输过程中，引入错误检测和重传机制以确保数据传输的可靠性，例如应用自适应重传策略，根据网络状况动态调整重传次数。
实时传输进度监控：通过可视化界面，实时监控数据传输的进度及成功率，以便提前识别和解决可能出现的问题。
解密分析：目标服务器收到传输数据后，使用预先分发的相应解密密钥对数据进行解密，还原出原始的敏感数据和非敏感数据。
数据聚合与预处理：解密后的数据可能需要进行进一步的整合和预处理，如数据清洗、去重、格式转换等，以便为后续分析和故障检测做好准备。
智能故障检测算法：采用基于机器学习、深度学习或专家系统的故障检测算法分析解密后的数据，以识别潜在的设备故障、性能下降等问题。
诊断结果优化与挖掘：根据故障检测结果，优化诊断过程，挖掘隐藏在大量数据中的关键信息，便于设备维护人员快速定位问题并采取相应措施。
故障检测报告生成与传输：生成详细的故障检测报告，并通过合适的通信手段将报告发送至相应的管理人员，以便实施及时的运作状态分析和管理。
数据安全与备份策略：实施一套数据安全和备份策略，确保收集、传输、存储和处理的数据在整个过程中得到充分的保护，防止意外丢失或泄露。
本发明实施例中，有益效果：本发明提供的一种基于物联网的智能电表管理方法，通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；再对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；接着对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；最后基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。本发明，提高了能源管理的效率和精确性，降低了能源损耗。适应大规模部署，并且智能故障检测与处理，显著降低了人力成本，减少了电力事故的风险。
本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的另一个实施例包括：
所述通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据，包括：
根据预设的采集频率，定时采集用电设备的电表数据；
当采集的电表数据超过预设的采集阈值时，根据预设的报警规则，触发报警通知，生成报警信息，并将所述报警信息传输至用户终端和目标服务器。
本发明实施例有益效果：本发明实施例可以确保从智能电表远程抄表过程中获取高质量、具有价值的电表数据，使电力监测更为智能化、高效和具有创造性。
本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的另一个实施例包括：
所述对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，并根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据，包括：
采用机器学习算法对所述电表数据进行异常去除和降噪处理，得到第一传输数据；
基于预设的自适应算法，并结合网络状况实时调整编码参数，通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据；
基于物联网网关预先创建的网络数据包，对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，采用网络拥塞控制算法调整网络数据包的发送速率。
本发明实施例有益效果：本发明实施例在预处理、编码和封装物联网智能电表数据过程中加入了的内容，提高了数据传输的安全性、可靠性和高效性，满足了不同物联网应用场景和用户需求。
本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的另一个实施例包括：
所述根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，包括：
获取与用电数据传输相关的网络指标，并将所述网络指标输入至预设的强化学习模型中预测网络状况的变化，并根据预测网络状况的变化情况得到第一编码参数，其中，所述预设的强学习模型是经过卷积神经网络提前训练得到的；
基于预设的粒子群优化模型对所述第一编码参数进行优化，得到第二编码参数，根据物联网网关的资源状况，将所述第二编码参数通过遗传模型进行调整，得到目标编码参数；
基于预设的自适应算法调整目标编码参数，并通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到编码后标准格式的第二传输数据。
本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的另一个实施例包括：
所述结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据，包括：
基于第一加密模型与第二加密模型的共同属性，以及所述敏感数据和所述非敏感数据的特性，构建结合第一加密模型以及第二加密模型的混合加密传输协议；
根据混合加密传输协议和实时需求动态调整所述敏感数据和所述非敏感数据的传输比例，以适应不同网络条件、延迟和数据类型的优先级；
采用指定融合算法将第一加密模型加密的所述敏感数据和第二加密模型加密的所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据。
本发明实施例有益效果：本发明实施例：在结合第一加密模型和第二加密模型共同属性得到混合加密传输协议以及将敏感数据和非敏感数据按传输比例进行融合的过程中，通过实际传输和测试评估混合加密传输协议的性能，根据评估结果不断优化传输协议。有助于提高数据传输的安全性、稳定性和效率。
本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法的另一个实施例包括：
所述基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器的步骤之前，包括：
将所述传输数据分类为训练数据和检测数据，并对所述训练数据进行特征提取，得到第一解密特征向量，其中，所述训练数据包括对应的标签；
将所述第一解密特征向量输入至预设的解密模型进行解密处理，得到对应的第二解密特征向量；
将所述第一解密特征向量和所述第二解密特征向量以及对应的标签输入至分类层进行训练，并迭代调整所述解密模型中的模型参数，直至所述分类层的损失函数收敛，完成模型训练，得到目标解密模型；
所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理的步骤，包括：
调用所述目标解密模型对所述检测数据进行解密分析处理，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障信息综合分析，得到所述智能电表的故障初检数据，并对所述故障初检数据进行故障优先级计算，得到所述智能电表的故障优先级，并根据所述故障优先级生成故障检测报告；
根据所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析，得到智能电表运作状态数据，目标服务器根据所述智能电表运作状态数据生成维护策略，并将所述维护策略发送至维护终端。
上面对本发明实施例中基于物联网的智能电表管理方法进行了描述，下面对本发明实施例中基于物联网的智能电表管理装置进行描述，请参阅图2，本发明实施例中基于物联网的智能电表管理装置1一个实施例包括：
抄表模块11，用于通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
处理模块12，用于对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
加密模块13，用于对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；
融合模块14，用于结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
管理模块15，用于基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
本发明还提供一种基于物联网的智能电表管理设备，所述基于物联网的智能电表管理设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述基于物联网的智能电表管理方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述基于物联网的智能电表管理方法的步骤。
有益效果：本发明提供的一种基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质，通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；再对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；接着对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；最后基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。本发明，提高了能源管理的效率和精确性，降低了能源损耗。适应大规模部署，并且智能故障检测与处理，显著降低了人力成本，减少了电力事故的风险。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（read-only memory，ROM）、随机存取存储器（randomaccess memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于物联网的智能电表管理方法，其特征在于，包括：
通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；
结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据，包括：
根据预设的采集频率，定时采集用电设备的电表数据；
当采集的电表数据超过预设的采集阈值时，根据预设的报警规则，触发报警通知，生成报警信息，并将所述报警信息传输至用户终端和目标服务器。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，并根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据，包括：
采用机器学习算法对所述电表数据进行异常去除和降噪处理，得到第一传输数据；
基于预设的自适应算法，并结合网络状况实时调整编码参数，通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据；
基于物联网网关预先创建的网络数据包，对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，采用网络拥塞控制算法调整网络数据包的发送速率。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，包括：
获取与用电数据传输相关的网络指标，并将所述网络指标输入至预设的强化学习模型中预测网络状况的变化，并根据预测网络状况的变化情况得到第一编码参数，其中，所述预设的强学习模型是经过卷积神经网络提前训练得到的；
基于预设的粒子群优化模型对所述第一编码参数进行优化，得到第二编码参数，根据物联网网关的资源状况，将所述第二编码参数通过遗传模型进行调整，得到目标编码参数；
基于预设的自适应算法调整目标编码参数，并通过物联网网关上预设的协议和数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到编码后标准格式的第二传输数据。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据，包括：
基于第一加密模型与第二加密模型的共同属性，以及所述敏感数据和所述非敏感数据的特性，构建结合第一加密模型以及第二加密模型的混合加密传输协议；
根据混合加密传输协议和实时需求动态调整所述敏感数据和所述非敏感数据的传输比例，以适应不同网络条件、延迟和数据类型的优先级；
采用指定融合算法将第一加密模型加密的所述敏感数据和第二加密模型加密的所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器的步骤之前，包括：
将所述传输数据分类为训练数据和检测数据，并对所述训练数据进行特征提取，得到第一解密特征向量，其中，所述训练数据包括对应的标签；
将所述第一解密特征向量输入至预设的解密模型进行解密处理，得到对应的第二解密特征向量；
将所述第一解密特征向量和所述第二解密特征向量以及对应的标签输入至分类层进行训练，并迭代调整所述解密模型中的模型参数，直至所述分类层的损失函数收敛，完成模型训练，得到目标解密模型；
所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理的步骤，包括：
调用所述目标解密模型对所述检测数据进行解密分析处理，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障信息综合分析，得到智能电表的故障初检数据，并对所述故障初检数据进行故障优先级计算，得到智能电表的故障优先级，并根据故障优先级生成故障检测报告；
根据所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析，得到智能电表运作状态数据，目标服务器根据所述智能电表运作状态数据生成维护策略，并将所述维护策略发送至维护终端。
7.一种基于物联网的智能电表管理装置，其特征在于，所述基于物联网的智能电表管理装置包括：
抄表模块，用于通过所述智能电表进行远程抄表，得到电表数据；其中，所述智能电表作为物联网感知层的传感设备，用于收集电表数据；
处理模块，用于对收集到的所述电表数据进行预处理，得到第一传输数据，根据物联网网关上预设的协议和预设的数据结构对所述第一传输数据进行编码，得到标准格式的第二传输数据，并通过预先创建的网络数据包对所述第二传输数据进行封装，得到第三传输数据；其中，所述物联网网关作为物联网传输层的传输设备，用于接收、处理及传输收集的电表数据；
加密模块，用于对所述第三传输数据进行分类，得到敏感数据与非敏感数据，通过预设的第一加密模型对所述敏感数据进行加密，得到第一加密数据，并通过预设的第二加密模型对所述非敏感数据进行加密，得到第二加密数据；其中，所述预设的第一加密模型预先经过三重数据加密算法训练得到，所述预设的第二加密模型预先经过流密码加密算法训练得到；
融合模块，用于结合所述第一加密模型和所述第二加密模型的共同属性，得到混合加密传输协议，并将所述敏感数据和所述非敏感数据按照传输比例进行融合，得到传输数据；
管理模块，用于基于所述混合加密传输协议，将所述传输数据传输至目标服务器；其中，所述目标服务器对所述传输数据进行解密分析，得到分析结果，根据所述分析结果对智能电表进行故障检测，得到故障检测报告，通过所述故障检测报告对智能电表进行运作状态分析和管理；所述目标服务器作为物联网应用层的管理设备，用于对智能电表进行运作状态分析和管理。
8.一种基于物联网的智能电表管理设备，其特征在于，所述基于物联网的智能电表管理设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于物联网的智能电表管理设备执行如权利要求1-6中任一项所述的基于物联网的智能电表管理方法。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于物联网的智能电表管理方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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