CN117118808B - 基于物联网多源电表数据采集分析方法、系统和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于物联网的多源电表数据采集分析方法、系统和存储介质,涉及电表数据采集处理技术领域,包括:获取所有电表的通讯测试数据;基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障;基于每一个电表的历史用电数据进行构建与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据。本发明的优点在于:可实现对于离线电表的故障原因精准定位,保障电表的检修的高效性,同时对于电网中存在的异常用电状态可实现快速精准的识别,极大的提高了电网运行的安全性和稳定性。

Description

基于物联网多源电表数据采集分析方法、系统和存储介质
技术领域
本发明涉及电表数据采集处理技术领域,具体是涉及基于物联网多源电表数据采集分析方法、系统和存储介质。
背景技术
物联网是互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。若因此基于物联网实现电表数据采集分析,可使的电网实现更加高效的控制管理。
然而现有技术中,对于接入物联网的电表数据进行采集时,对于电表采集的用电数据变化感知不敏感,往往难以发现电网中存在的危险用电状况,导致电网控制存在安全隐患,同时,对于接入物联网系统的电表缺乏有效的通信稳定性检测分析,往往在难以及时定位离线电表的故障原因,难以实现电表的高效检修。
发明内容
为解决上述技术问题,提供基于物联网多源电表数据采集分析方法、系统和存储介质,本技术方案解决了上述的现有技术中,对于接入物联网的电表数据进行采集时,对于电表采集的用电数据变化感知不敏感,往往难以发现电网中存在的危险用电状况,导致电网控制存在安全隐患,同时,对于接入物联网系统的电表缺乏有效的通信稳定性检测分析,往往在难以及时定位离线电表的故障原因,难以实现电表的高效检修的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种基于物联网多源电表数据采集分析方法,包括:
按照设定的通讯测试周期,对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据;
基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障,若是,则基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障,若否,则实时采集电表采集区域的用电数据;
基于每一个电表的历史用电数据进行构建与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应。
优选的,所述对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据具体包括:
对接入物联网的所有电表进行编号,所述编号与电表为一一对应关系;
将所有电表对应的编号组成电表编号集合U,,其中,/>为第i个电表的编号,/>为接入物联网的所有电表总数量;
向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
若在设置的逾期时段中获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就能认定现时远程通讯网流畅性佳;
若在设置的逾期时段中未获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就代表现时远程通讯网存在故障。
优选的,所述基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障具体包括:
将所有现时远程通讯网存在故障的电表编号,组成故障电表编号集合U1,,其中,/>为第j个现时远程通讯网存在故障的电表的编号,/>为现时远程通讯网存在故障的电表总数;
采集现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,并判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
将电表的现时远程通讯网存在的故障种类分别与故障电表编号集合中的编号建立一一映射关系后,获得故障报告。
优选的,所述确定发生断裂通讯线路位置具体包括:
通过分布式线路强度采集单元采集电表通信线路的强度数据;
以电表通信线路的强度数据为纵坐标,以电表通信线路的长度为横坐标,建立电表通信线路的强度波动图;
设定电表通信线路的断裂强度阈值;
在0-R区间内,按照1为间隔,依次遍历得到正常状态下的电表通信线路的强度波动图中强度第一个小于断裂强度阈值的位置,记为电表通信线路截止位置,其中,R为设置的遍历参数;
在0-电表通信线路截止位置区间内,按照1为间隔,依次遍历得到当前状态下电表通信线路的强度波动图中第一个小于断裂强度阈值的位置,记为断裂通讯线路位置。
优选的,所述基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型具体包括:
获取电表采集区域的历史用电数据;
按照格拉布斯准则,筛选出电表采集区域的历史用电数据的若干个异常用电状态数据;
将电表采集区域的历史用电数据中的异常用电状态数据剔除后,对剩余数据求取平均值和标准差,获得电表采集区域的标准用电区间,其中,/>为对剩余数据求取的平均值,/>为对剩余数据求取的标准差;
获取电表对应的采集区域的最大可允许用电量;
基于电表采集区域的标准用电区间和电表对应的采集区域的最大可允许用电量构建电表对应的用电异常判定模型的判定逻辑;
所述格拉布斯准则的表达式为:
式中,为电表采集区域的第l个历史用电数据,/>为电表采集区域的所有历史用电数据平均值,/>为电表采集区域的所有历史用电数据的标准差,/>为异常点临界值,异常点临界值通过查格拉布斯表获得;
若满足格拉布斯准则的表达式,则是异常用电状态数据,若不满足格拉布斯准则的表达式,则/>不是异常用电状态数据。
优选的,所述用电异常判定模型的判定逻辑为:
判断实时采集的电表采集区域的用电数据是否在电表采集区域的标准用电区间内,若是,则不做响应,若否,则记该电表为异常状态电表;
判断实时采集的异常状态电表采集区域的用电数据是否小于电表采集区域的标准用电区间的下限值,若是,则输出一级预警信号,若否,则在预设的监测周期,按照设定的采集时间间隔实时获取若干个异常状态电表采集区域的用电数据,并计算异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况,若是,则停止向异常状态电表采集区域供电,若否,则输出一级预警信号;
其中,计算所述变化趋势指标的公式为:
式中,为变化趋势指标,/>为异常状态电表采集区域的用电数据总数,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据对应的时刻,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据。
优选的,所述基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况具体包括:
判断异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标是否大于预设值,若是,则异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域用电变化正常;
对于判定为用电变化正常的异常状态电表采集区域,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标和当前监测周期内的用电数据,判断异常状态电表采集区域的用电数据在下一监测周期内是否会大于异常状态电表采集区域的最大可允许用电量的安全阈值,若是,则判定异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域的用电数据不存在危险用电情况。
进一步的,提出一种基于物联网多源电表数据采集分析系统,用于实现如上述的基于物联网多源电表数据采集分析方法,包括:
通讯模块,所述通讯模块用于建立电表与物联网之间的通讯连接;
通讯测试模块,所述通讯测试模块与所述通讯模块电性连接,所述通讯测试模块用于对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据和基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障;
电表采集数据分析模块,所述电表采集数据分析模块与通讯模块电性连接,所述电表采集数据分析模块用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型和基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常。
可选的,所述通讯测试模块包括:
报文检测单元,所述报文检测单元用于向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
分布式线路强度采集单元,所述分布式线路强度采集单元紧密缠绕布设在电表的通讯线路上,所述分布式线路强度采集单元用于采集电表的通讯线路的强度检测数据;
断裂分析单元,所述断裂分析单元用于基于现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
所述电表采集数据分析模块具体包括:
模型建立单元,所述模型建立单元用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
用电数据判断单元,所述用电数据判断单元基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应。
进一步的,提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被调用时执行如上述的基于物联网多源电表数据采集分析方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提出一种基于物联网多源电表数据采集分析方案,通过软硬件结合的方式进行分析检测电表离线时的故障原因,可快速精准的识别出现时远程通讯网存在故障的电表的具体故障原因,进而实现对于离线电表的故障原因精准定位,保障电表的检修的高效性;
本方案通过结合电表对应区域的历史用电数据和电表对应区域的最大可允许用电量建立电表数据的双重预警判定方法,对于电网中存在的异常用电状态可实现快速精准的识别,同时可对电网中的危险用电状态做出及时的反应,可有效的避免电网系统发生大面积的运行故障,极大的提高了电网运行的安全性和稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的基于物联网多源电表数据采集分析方法流程图;
图2为本发明的对接入物联网的电表进行远程通讯测试的方法流程图;
图3为本发明的基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障的方法流程图;
图4为本发明的确定发生断裂通讯线路位置的方法流程图;
图5为本发明的确定与电表的用电异常判定模型的方法流程图;
图6为本发明的用电异常判定模型的判定逻辑的流程图;
图7为本发明的判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况的方法流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1所示,一种基于物联网多源电表数据采集分析方法,包括:
按照设定的通讯测试周期,对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据;
基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障,若是,则基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障,若否,则实时采集电表采集区域的用电数据;
基于每一个电表的历史用电数据进行构建与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应。
本方案通过软硬件结合的方式进行分析检测电表离线时的故障原因,可快速精准的识别出现时远程通讯网存在故障的电表的具体故障原因,进而实现对于离线电表的故障原因精准定位,同时通过结合电表对应区域的历史用电数据和电表对应区域的最大可允许用电量建立电表数据的双重预警判定方法,对于电网中存在的异常用电状态可实现快速精准的识别,同时可对电网中的危险用电状态做出及时的反应,可有效的避免电网系统发生大面积的运行故障。
参照图2所示,对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据具体包括:
对接入物联网的所有电表进行编号,编号与电表为一一对应关系;
将所有电表对应的编号组成电表编号集合U,,其中,/>为第i个电表的编号,/>为接入物联网的所有电表总数量;
向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
若在设置的逾期时段中获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就能认定现时远程通讯网流畅性佳;
若在设置的逾期时段中未获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就代表现时远程通讯网存在故障。
参照图3所示,基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障具体包括:
将所有现时远程通讯网存在故障的电表编号,组成故障电表编号集合U1,,其中,/>为第j个现时远程通讯网存在故障的电表的编号,/>为现时远程通讯网存在故障的电表总数;
采集现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,并判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
将电表的现时远程通讯网存在的故障种类分别与故障电表编号集合中的编号建立一一映射关系后,获得故障报告。
参照图4所示,确定发生断裂通讯线路位置具体包括:
通过分布式线路强度采集单元采集电表通信线路的强度数据;
以电表通信线路的强度数据为纵坐标,以电表通信线路的长度为横坐标,建立电表通信线路的强度波动图;
设定电表通信线路的断裂强度阈值;
在0-R区间内,按照1为间隔,依次遍历得到正常状态下的电表通信线路的强度波动图中强度第一个小于断裂强度阈值的位置,记为电表通信线路截止位置,其中,R为设置的遍历参数,R的值需要大于所有电表通信线路中长度的最大值;
在0-电表通信线路截止位置区间内,按照1为间隔,依次遍历得到当前状态下电表通信线路的强度波动图中第一个小于断裂强度阈值的位置,记为断裂通讯线路位置。
可以理解的是,通信线路正常状态下其自身的内应力为一稳定固定值,当通信线路内部发生断裂时,其自身的内应力会发生较大的降低,因此,本方案中,通过布设分布式线路强度采集单元采集通信线路上各点点位处的内应力作为采集通信线路上各点点位强度数据,通过筛选出电表通信线路的强度波动图中第一个小于断裂强度阈值的位置,判断其与电表通信线路截止位置的大小,即可判断出电表通信线路中是否发生断裂,进而可精准的识别出电表离线的故障原因。
参照图5所示,基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型具体包括:
获取电表采集区域的历史用电数据;
按照格拉布斯准则,筛选出电表采集区域的历史用电数据的若干个异常用电状态数据;
将电表采集区域的历史用电数据中的异常用电状态数据剔除后,对剩余数据求取平均值和标准差,获得电表采集区域的标准用电区间,其中,/>为对剩余数据求取的平均值,/>为对剩余数据求取的标准差;
获取电表对应的采集区域的最大可允许用电量,电表对应的采集区域的最大可允许用电量由该区域的配电设备的最大输出功率决定;
基于电表采集区域的标准用电区间和电表对应的采集区域的最大可允许用电量构建电表对应的用电异常判定模型的判定逻辑;
格拉布斯准则的表达式为:
式中,为电表采集区域的第l个历史用电数据,/>为电表采集区域的所有历史用电数据平均值,/>为电表采集区域的所有历史用电数据的标准差,/>为异常点临界值,异常点临界值通过查格拉布斯表获得;
若满足格拉布斯准则的表达式,则是异常用电状态数据,若不满足格拉布斯准则的表达式,则/>不是异常用电状态数据。
可以理解的是,每一个区域的用电数据在正常状态下在一固定值附近进行波动,因此本方案中,对电表对应的采集区域的历史用电数据的不符合正态分布的异常数据进行剔除后,进行计算电表采集区域的标准用电区间,此区间可有效的反映出电表采集区域的正常用电数据。
参照图6所示,用电异常判定模型的判定逻辑为:
判断实时采集的电表采集区域的用电数据是否在电表采集区域的标准用电区间内,若是,则不做响应,若否,则记该电表为异常状态电表;
判断实时采集的异常状态电表采集区域的用电数据是否小于电表采集区域的标准用电区间的下限值,若是,则输出一级预警信号,若否,则在预设的监测周期,按照设定的采集时间间隔实时获取若干个异常状态电表采集区域的用电数据,并计算异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况,若是,则停止向异常状态电表采集区域供电,若否,则输出一级预警信号;
其中,计算变化趋势指标的公式为:
式中,为变化趋势指标,/>为异常状态电表采集区域的用电数据总数,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据对应的时刻,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据。
参照图7所示,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况具体包括:
判断异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标是否大于预设值,若是,则异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域用电变化正常;
对于判定为用电变化正常的异常状态电表采集区域,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标和当前监测周期内的用电数据,判断异常状态电表采集区域的用电数据在下一监测周期内是否会大于异常状态电表采集区域的最大可允许用电量的安全阈值,若是,则判定异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域的用电数据不存在危险用电情况。
可以理解的是,对于用电区域的用电数据偏移其正常状态下的用电数据,若实时采集的异常状态电表采集区域的用电数据小于电表采集区域的标准用电区间的下限值,则可能的情况为,该区域的用电设备发生停机故障,对此情况,造成电网运行风险的概率较低,因此输出一级预警信号,若实时采集的异常状态电表采集区域的用电数据大于电表采集区域的标准用电区间的上限值,则此时说明该区域的用电数据异常增加,则首先判断该区域用电数据的变化趋势指标,若该区域用电数据的变化趋势指标过大,则说明该区域的用电量在急剧升高,该区域电网存在被入侵挟持的风险,因此及时停止向异常状态电表采集区域供电,以防造成进一步的损失,若该区域用电数据的处于缓慢上升状态,当该区域用电数据达到该区域的配电设备的最大输出功率时,为防止该区域的配电设备在满负荷运载下而造成的损害风险,也即停止向异常状态电表采集区域供电,进而保障该区域的配电设备的安全性,进而维护电网的运行稳定性。
再进一步的,基于与上述基于物联网多源电表数据采集分析方法相同的发明构思,本方案提出一种基于物联网多源电表数据采集分析系统,包括:
通讯模块,通讯模块用于建立电表与物联网之间的通讯连接;
通讯测试模块,通讯测试模块与通讯模块电性连接,通讯测试模块用于对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据和基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障;
电表采集数据分析模块,电表采集数据分析模块与通讯模块电性连接,电表采集数据分析模块用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型和基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常。
通讯测试模块包括:
报文检测单元,报文检测单元用于向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
分布式线路强度采集单元,分布式线路强度采集单元紧密缠绕布设在电表的通讯线路上,分布式线路强度采集单元用于采集电表的通讯线路的强度检测数据;
断裂分析单元,断裂分析单元用于基于现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
电表采集数据分析模块具体包括:
模型建立单元,模型建立单元用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
用电数据判断单元,用电数据判断单元基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应。
再进一步的,本方案还提出一种存储介质,其上存储有计算机可读程序,计算机可读程序被调用时执行上述的基于物联网多源电表数据采集分析方法。
可以理解的是,存储介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;光介质例如,DVD;或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk,SSD等。
综上所述,本发明的优点在于:可实现对于离线电表的故障原因精准定位,保障电表的检修的高效性,同时对于电网中存在的异常用电状态可实现快速精准的识别,极大的提高了电网运行的安全性和稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种基于物联网多源电表数据采集分析方法,其特征在于,包括:
按照设定的通讯测试周期,对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据;
基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障,若是,则基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障,若否,则实时采集电表采集区域的用电数据;
基于每一个电表的历史用电数据进行构建与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应;
所述基于电表的通讯测试数据确定电表的通讯故障具体包括:
将所有现时远程通讯网存在故障的电表编号,组成故障电表编号集合U1,,其中,/>为第j个现时远程通讯网存在故障的电表的编号,/>为现时远程通讯网存在故障的电表总数;
采集现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,并判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
将电表的现时远程通讯网存在的故障种类分别与故障电表编号集合中的编号建立一一映射关系后,获得故障报告;
所述确定发生断裂通讯线路位置具体包括:
通过紧密缠绕布设在电表的通讯线路上的分布式线路强度采集单元采集电表通信线路的强度数据;
以电表通信线路的强度数据为纵坐标,以电表通信线路的长度为横坐标,建立电表通信线路的强度波动图;
设定电表通信线路的断裂强度阈值;
在0-R区间内,按照1为间隔,依次遍历得到正常状态下的电表通信线路的强度波动图中强度第一个小于断裂强度阈值的位置,记为电表通信线路截止位置,其中,R为设置的遍历参数;
在0-电表通信线路截止位置区间内,按照1为间隔,依次遍历得到当前状态下电表通信线路的强度波动图中第一个小于断裂强度阈值的位置,记为断裂通讯线路位置;
所述基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型具体包括:
获取电表采集区域的历史用电数据;
按照格拉布斯准则,筛选出电表采集区域的历史用电数据的若干个异常用电状态数据;
将电表采集区域的历史用电数据中的异常用电状态数据剔除后,对剩余数据求取平均值和标准差,获得电表采集区域的标准用电区间,其中,/>为对剩余数据求取的平均值,/>为对剩余数据求取的标准差;
获取电表对应的采集区域的最大可允许用电量;
基于电表采集区域的标准用电区间和电表对应的采集区域的最大可允许用电量构建电表对应的用电异常判定模型的判定逻辑;
所述格拉布斯准则的表达式为:
式中,为电表采集区域的第l个历史用电数据,/>为电表采集区域的所有历史用电数据平均值,/>为电表采集区域的所有历史用电数据的标准差,/>为异常点临界值,异常点临界值通过查格拉布斯表获得;
若满足格拉布斯准则的表达式,则是异常用电状态数据,若不满足格拉布斯准则的表达式,则/>不是异常用电状态数据;
所述用电异常判定模型的判定逻辑为:
判断实时采集的电表采集区域的用电数据是否在电表采集区域的标准用电区间内,若是,则不做响应,若否,则记该电表为异常状态电表;
判断实时采集的异常状态电表采集区域的用电数据是否小于电表采集区域的标准用电区间的下限值,若是,则输出一级预警信号,若否,则在预设的监测周期,按照设定的采集时间间隔实时获取若干个异常状态电表采集区域的用电数据,并计算异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况,若是,则停止向异常状态电表采集区域供电,若否,则输出一级预警信号;
其中,计算所述变化趋势指标的公式为:
式中,为变化趋势指标,/>为异常状态电表采集区域的用电数据总数,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据对应的时刻,/>为第/>个异常状态电表采集区域的用电数据;
所述基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标判断异常状态电表采集区域的用电数据是否存在危险用电情况具体包括:
判断异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标是否大于预设值,若是,则异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域用电变化正常;
对于判定为用电变化正常的异常状态电表采集区域,基于异常状态电表采集区域的用电数据的变化趋势指标和当前监测周期内的用电数据,判断异常状态电表采集区域的用电数据在下一监测周期内是否会大于异常状态电表采集区域的最大可允许用电量的安全阈值,若是,则判定异常状态电表采集区域的用电数据存在危险用电情况,若否,则判定异常状态电表采集区域的用电数据不存在危险用电情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网多源电表数据采集分析方法,其特征在于,所述对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据具体包括:
对接入物联网的所有电表进行编号,所述编号与电表为一一对应关系;
将所有电表对应的编号组成电表编号集合U,,其中,/>为第i个电表的编号,/>为接入物联网的所有电表总数量;
向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
若在设置的逾期时段中获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就能认定现时远程通讯网流畅性佳;
若在设置的逾期时段中未获得接入物联网的电表反馈的回馈报文,就代表现时远程通讯网存在故障。
3.一种基于物联网多源电表数据采集分析系统,其特征在于,用于实现如权利要求1-2任一项所述的基于物联网多源电表数据采集分析方法,其特征在于,包括:
通讯模块,所述通讯模块用于建立电表与物联网之间的通讯连接;
通讯测试模块,所述通讯测试模块与所述通讯模块电性连接,所述通讯测试模块用于对接入物联网的电表进行远程通讯测试,获取所有电表的通讯测试数据和基于所有电表的通讯测试数据进行分析,判断是否存在电表通讯故障;
电表采集数据分析模块,所述电表采集数据分析模块与通讯模块电性连接,所述电表采集数据分析模块用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型和基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网多源电表数据采集分析系统,其特征在于,所述通讯测试模块包括:
报文检测单元,所述报文检测单元用于向所有接入物联网的电表发送预设好的通讯网链路检测报文,之后等候接收接入物联网的电表反馈事先协商而定的回馈报文;
分布式线路强度采集单元,所述分布式线路强度采集单元紧密缠绕布设在电表的通讯线路上,所述分布式线路强度采集单元用于采集电表的通讯线路的强度检测数据;
断裂分析单元,所述断裂分析单元用于基于现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路的强度检测数据,判断现时远程通讯网存在故障的电表的通讯线路是否发生断裂,若是,则确定发生断裂通讯线路位置,若否,则判定为电表远程控制系统的软件故障;
所述电表采集数据分析模块具体包括:
模型建立单元,所述模型建立单元用于基于每一个电表的历史用电数据进行确定与每一个电表一一对应的用电异常判定模型;
用电数据判断单元,所述用电数据判断单元基于与电表对应的用电异常判定模型,通过实时采集电表采集区域的用电数据,判断电表采集区域的用电数据是否出现异常,若是,则输出提示信号,若否,则不做响应。
5.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,其特征在于,所述计算机可读程序被调用时执行如权利要求1-2任一项所述的基于物联网多源电表数据采集分析方法。
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