CN117074809A - 一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，涉及计量设备与异常监控技术领域，包括电压监控单元、实时反馈单元、数据处理单元、预警单元和应急单元，所述电压监控单元通过对电压、电流和频率数据的值进行监控，所传输的数值及时进行反馈，反馈的数据通过电压电流的不平衡算法来计算电压电流数据是否异常，通过对异常数据进行及时处理和维修，电压数据的异常会导致断电，所以当断电时储备的电源就会自动连接家用电器，并及时提高供电。本发明通过对家用电压进行实时的监控，当数据出现异常就会进行预警并应急处理，提高安全系数，避免危险的产生。

Description

一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型
技术领域
本发明涉及计量设备与异常监控技术领域，具体为一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型。
背景技术
目前在经济迅速发展的今天,电能资源已经成为了当下必不可缺的重要能源，随着社会的不断发展，用电量的需求也在不断的增加，每家每户安装了电力计量装置，为了能够实时的监测居民用电情况，对电力计量装置器安装电压监测器，通过电压监测器传输的数据来查看是否异常，当数据异常时就能够及时的进行断电警告，安全系数大大的提高。
由于当前的电力计量装置系统不够完善，一些居民有时使用一些大功率电器的时候，电压的数据就会上升，但是由于系统的不完善，不能够及时的知道电压数据的异常，当电压数据异常时，就会导致保险丝因电压过高就会被烧掉，也会因为不能及时的维修，就会容易引起火灾等安全隐患，安全系数低，同时不能第一时间告诉用户及外部的控制中心，且不能在第一时间断电的情况下进行临时供电，如果家里老人患病在床时不能缺电，一旦仪器缺电没有及时供应，可能就会危及到老人的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，包括以下步骤：
S1：家用电力智能表与中央控制器建立连接，同时电力智能表包括电压检测仪和电流检测仪，通过电压检测仪和电流检测仪来检测电压和电流的数据，若数据出现了异常，就将异常数据传送给用户和外部控制中心进行预警；
S2：获取家用电压智能表中的数据，通过不同时间段的电压数据采集和电器计量数据采集进行异常监控；
S3：通过数据监测电压数据是否存在异常，家用正常电压为220V，若电压大于或数小于220V就是处于异常，数据存在异常发出断电警告，同时发送给用户和外部控制中心，同时开启储备用电，当家里如果有躺在床上不能动的老人需要提供氧气，如果电压数据出现异常自动断电则氧气机也就会断电，则会引发老人呼吸困难会有生命危险，所以对电压数据实时监控，出现异常断电之后发出警告，同时及时开启储备电。
一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，包括电压监控单元1，通过电压监控单元1，通过家用的电压值、电流值和频率数据进行查看；
实时反馈单元2通过电压监控单元1传输出的数据值通过时间段、家庭用电量和电器计量方面来进行电压数值的监控；
数据处理单元3对实时反馈单元2传输的数值进行监控，如果电压数值大于或者小于正常电压220V就要进行查看和及时的预警；
预警单元4通过数据处理单元3传输出的数据进行分析，出现大于或者小于220V的数据警报器就会发出声响，从而要及时进行维修；
应急单元5通过预警单元4传输出的数据进行接收，接收到的异常数据就会自动断电保护家里的线路不会被烧坏，就会自动将储备电源连接家庭用电线路来进行应急处理。
优选的，电压监控单元1包括电压数据模块和电流数据模块，电压数据模块是通过电压测量仪测量到的电压值，电流数据模块是通过电流测量仪测量到的电流值。
优选的，电压监控单元1还包括频率模块通过万用表检测得出频率值。
优选的，实时反馈单元2包括时间模块和用电量模块，时间模块通过不同时间段查看电压的数值变化，用电量模块通过每个月的用电量数据查看是否有大功率电器，如大功率的电器一直在使用就会使得电压的飙升，有着安全隐患。
优选的，实时反馈单元2还包括电器计量模块通过上网或者电器说明书的查明电器所使用的电压功率是多少，避免大功率的电器同时使用，会导致超出正常的电压数值，电压升高可能会导致保险丝的烧毁，或发生火灾。
优选的，数据处理单元3包括电压处理模块和电流处理模块，电压处理模块通过检测电压数值，若电压数值过高通过调压器进行调节，正常电压是220伏当超过220伏时就要进行调节，调至220伏，确保家电的正常使用，电流处理模块电流实时记录，线路中有短路现象，短路时正极电会不经过用电设备直接流到负极，由于连接导线中电阻极小，就会造成电流过大现象，这种故障必须及时排除，十分危险，电流过大会烧机，长期过小会影响电器的使用寿命，在用电的时候，电表的电压数值会有上下的浮动，电流也会不平衡，通过电压，电流的不平衡算法来得出异常数据，具体公式为：
其中Ui,n是i在时刻n的电压采集数值，Xi,n是在i时刻的电流采集数值，Xv,n是时刻n的电压不平衡度，XI,n是时刻n的电流不平衡值，U是电压，I是电流。
优选的，预警单元4包括数据分析模块和警报器模块，所述数据分析模块对电压、电流和频率计算出来的数据进行分析，若电压、电流和频率的数值发生异常就要进行预警就可以及时进行维修，所述警报器模块是当没有定期的去检测电压的数值时，发生异常就会发生警报，避免危险，通过回归模型算法计算异常数值，具体公式为：
Xi＝λ1Xi-1+λ2Xi-2+L+λmXi-p+βi
其中，Xi是电力运行参数，λm是每个时间段对应的强度，βi是警报噪声；电力运行状态发生或者出现异常时，关系就会出现大的偏差，设系数K1,K2,LKi服正态分布，其均值和方差分布为μ和σ2，设W＝μ+σ，判断W是否与正态分布有关，W是否为0，建立电压系统数据异常模型，过程如下：
其中W是异常数据，T是示警目标。
优选的，应急单元5包括自动断电模块和稳压器模块，自动断电模块就是电压、电流和频率数值过高超过正常数据时，就会自动断电防止会发生线路短路和发生线路起火，所述稳压器模块就是电压不稳，电压或高或低时稳压器就会自动进行升降电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是针对计量设备的异常监控，通过对电压、电流和频率的数据采集并实时监控通过计算来判断电压值是否为异常，当电压、电流和频率的数据值处于不正常的情况下就会进行维修和调试，提高安全系数，现在频繁出现短路，电压、电流的过高导致引发火灾，居民生活存在着很大的安全隐患，对电压、电流和频率数据值的实时监控，避免事故的发生，提高安全系数。
附图说明
图1为本发明实施例的方法框图；
图2为本发明实施例的系统框图；
图3为本发明实施例提供的电压监控单元内部模块框图；
图4为本发明实施例提供的实时反馈单元内部模块框图；
图5为本发明实施例提供的数据处理单元内部模块框图；
图6为本发明实施例提供的预警单元内部模块框图；
图7为本发明实施例提供的应急单元内部模块框图。
图中：1、电压监控单元；101、电压数据模块，102、电流数据模块，103、频率模块；2、实时反馈单元；201、时间模块，202、用电量模块，203电器计量模块；3、数据处理单元；301、电压处理模块，302、电流处理模块，303频率处理模块；4、预警单元；401、数据分析模块，402、警报器模块；5、应急单元；501自动断电模块，502、稳压器模块。
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1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，包括以下步骤：
S1：家用电力智能表与中央控制器建立连接，同时电力智能表包括电压检测仪和电流检测仪，通过电压检测仪和电流检测仪来检测电压和电流的数据，若数据出现了异常，就将异常数据传送给用户和外部控制中心进行预警；
S2：获取家用电压智能表中的数据，通过不同时间段的电压数据采集和电器计量数据采集进行异常监控；
S3：通过数据监测电压数据是否存在异常，家用正常电压为220V，若电压大于或数小于220V就是处于异常，数据存在异常发出断电警告，同时发送给用户和外部控制中心，同时开启储备用电，当家里如果有躺在床上不能动的老人需要提供氧气，如果电压数据出现异常自动断电则氧气机也就会断电，则会引发老人呼吸困难会有生命危险，所以对电压数据实时监控，出现异常断电之后发出警告，同时及时开启储备电。
一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，包括包括电压监控单元1，通过智能表仪器来查看电压值、电流值和频率模块；
实时反馈单元2通过时间模块、用电量模块和电器计量模块方面来进行电压数值的监控；
数据处理单元3对电压监控单元1和实时反馈单元2传输的数值进行处理监控；
预警单元4通过数据处理单元3传输出的数据进行分析，出现异常数据警报器就会发出声响，从而要及时进行维修；
应急单元5通过电压监控单元1、实时反馈单元2、数据处理单元3和预警单元4传输出的数据进行接收，接收到的数据从自动断电模块和稳压器模块来进行应急处理。
电压监控单元1包括电压数据模块101和电流数据模块102，电压数据模块101是通过电压测量仪测量到的电压值，电流数据模块102是通过电流测量仪测量到的电流值。
电压监控单元1还包括频率模块103通过万用表检测得出频率值。
实时反馈单元2包括时间模块201和用电量模块202，时间模块201通过不同时间段查看电压的数值变化，用电量模块202通过每个月的用电量数据查看是否有重大功率电器，如大功率的电器一直在使用就会使得电压的飙升，有着安全隐患。
实时反馈单元2还包括电器计量模块203通过上网或者电器说明书的查明电器所使用的电压功率是多少，避免大功率的电器同时使用，会导致超出正常的电压数值，电压升高可能会导致保险丝的烧毁，或发生火灾。
数据处理单元3包括电压处理模块301和电流处理模块302，所述电压处理模块301通过检测电压数值，若电压数值过高通过调压器进行调节，正常电压是220伏当超过220伏时就要进行调节，调至220伏，确保家电的正常使用，所述电流处理模块302电流实时记录，线路中有短路现象，短路时正极电会不经过用电设备直接流到负极，由于连接导线中电阻极小，就会造成电流过大现象，这种故障必须及时排除，十分危险，电流过大会烧机，长期过小会影响电器的使用寿命。
数据处理单元3还包括频率处理模块303，通过万用表测量频率，频率关系到整个系统是否有功功率平衡，电力系统能够安全并且稳定运行的至关重要因素之一是频率稳定，因为它能体现出一个电力系统发出的有功功率和负荷所需求的有功功率是否保持相同，电力系统是否稳定和安全可靠。如果频率一旦出现不正常的情况，其后果将难以设想，系统运行的可靠和安全以及各个用电用户的安全得不到保证。
预警单元4包括数据分析模块401和警报器模块402，所述数据分析模块401对电压、电流和频率的计算出来的数据进行分析，若电压、电流和频率的数值发生异常就要进行预警就可以及时进行维修，所述警报器模块402是当没有定期的去检测电压的数值时，发生异常就会发生警报，避免危险。
应急单元5包括自动断电模块501和稳压器模块502，所述自动断电模块501就是电压、电流和频率数值过高超过正常数据时，就会自动断电防止会发生线路短路和发生线路起火，所述稳压器模块502就是电压不稳，电压或高或低时稳压器就会自动进行升降电压。
工作原理：本发明通过电压监控单元1，通过智能表仪器来查看电压值、电流值和频率模块；实时反馈单元2通过时间模块、用电量模块和电器计量模块方面来进行电压数值的监控；数据处理单元3对电压监控单元1和实时反馈单元2传输的数值进行处理监控；预警单元4通过数据处理单元3传输出的数据进行分析，出现异常数据警报器就会发出声响，从而要及时进行维修；应急单元5通过电压监控单元1、实时反馈单元2、数据处理单元3和预警单元4传输出的数据进行接收，接收到的数据从自动断电模块和稳压器模块来进行应急处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于包括以下步骤：
S1：家用电力智能表与中央控制器建立连接，同时电力智能表包括电压检测仪和电流检测仪，通过电压检测仪和电流检测仪来检测电压和电流的数据，若数据出现大于或小于220V时数据就是出现异常，就将大于或者小于220V的电压数据传送给用户和外部控制中心进行预警；
S2：获取家用电压智能表中的数据，通过不同时间段的电压数据采集和电器计量数据采集进行异常监控；
S3：通过数据监测电压数据是否存在异常，家用正常电压为220V，若电压大于或数小于220V就是处于异常，数据存在异常发出断电警告，同时发送给用户和外部控制中心，同时开启储备用电，当家里如果有躺在床上不能动的老人需要提供氧气，如果电压数据出现异常自动断电则氧气机也就会断电，则会引发老人呼吸困难会有生命危险，所以对电压数据实时监控，出现异常断电之后发出警告，同时及时开启储备电。
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：包括电压监控单元(1)，通过家用的电压值、电流值和频率数据进行查看；
实时反馈单元(2)通过电压监控单元(1)传输出的数据值通过时间段、家庭用电量和电器计量方面来进行电压数值的监控；
数据处理单元(3)对实时反馈单元(2)传输的数值进行监控，如果电压数值大于或者小于正常电压220V就要进行查看和及时的预警；
预警单元(4)通过数据处理单元(3)传输出的数据进行分析，出现大于或者小于220V的数据警报器就会发出声响，从而要及时进行维修；
应急单元(5)通过预警单元(4)传输出的数据进行接收，接收到的异常数据就会自动断电保护家里的线路不会被烧坏，就会自动将储备电源连接家庭用电线路来进行应急处理。
3.根据权利要求2所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述电压监控单元(1)包括电压数据模块(101)和电流数据模块(102)，所述电压数据模块(101)是通过电压测量仪测量到的电压值，所述电流数据模块(102)是通过电流测量仪测量到的电流值。
4.根据权利要求2所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述电压监控单元(1)还包括频率模块(103)通过万用表检测得出频率值。
5.根据权利要求2所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述实时反馈单元(2)包括时间模块(201)和用电量模块(202)，所述时间模块(201)通过不同时间段查看电压的数值变化，所述用电量模块(202)通过每个月的用电量数据查看是否有重大功率电器，如大功率的电器一直在使用就会使得电压的飙升，有着安全隐患。
6.根据权利要求2所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述实时反馈单元(2)还包括电器计量模块(203)通过上网或者电器说明书的查明电器所使用的电压功率是多少，避免大功率的电器同时使用，会导致超出正常的电压数值，电压升高可能会导致保险丝的烧毁，或发生火灾。
7.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述数据处理单元(3)包括电压处理模块(301)和电流处理模块(302)，所述电压处理模块(301)通过检测电压数值，若电压数值过高通过调压器进行调节，正常电压是220伏当超过220伏时就要进行调节，调至220伏，确保家电的正常使用，所述电流处理模块(302)电流实时记录，线路中有短路现象，短路时正极电会不经过用电设备直接流到负极，由于连接导线中电阻极小，就会造成电流过大现象，这种故障必须及时排除，十分危险，电流过大会烧机，长期过小会影响电器的使用寿命。
8.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述数据处理单元(3)还包括频率处理模块(303)，通过万用表测量频率，频率关系到整个系统是否有功功率平衡，电力系统能够安全并且稳定运行的至关重要因素之一是频率稳定，因为它能体现出一个电力系统发出的有功功率和负荷所需求的有功功率是否保持相同，电力系统是否稳定和安全可靠。如果频率一旦出现不正常的情况，其后果将难以设想，系统运行的可靠和安全以及各个用电用户的安全得不到保证。
9.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述预警单元(4)包括数据分析模块(401)和警报器模块(402)，所述数据分析模块(401)对电压、电流和频率计算出来的数据进行分析，若电压、电流和频率的数值发生异常就要进行预警就可以及时进行维修，所述警报器模块(402)是当没有定期的去检测电压的数值时，发生异常就会发生警报，避免危险。
10.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的计量设备状态追踪与异常监控模型，其特征在于：所述应急单元(5)包括自动断电模块(501)和稳压器模块(502)，所述自动断电模块(501)就是电压、电流和频率数值过高超过正常数据时，就会自动断电防止会发生线路短路和发生线路起火，所述稳压器模块(502)就是电压不稳，电压或高或低时稳压器就会自动进行升降电压。
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