智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)-智慧用電監(jiān)測管理平臺

　　1、智慧用電火災檢測系統(tǒng)的基本工作流程

　　用電信息采集設備主要安裝于企業(yè)的生產車間配電柜或者一些其他分立的用電設備中，通過傳感器對電纜以及生產線的各種設備參數進行采集，主要包含電流、電壓等電氣數據，并且將獲得的數據實時上傳到云端，通過物聯網平臺和數據庫來獲取終端的數據，實現終端和云端的雙向通信，搭建強大的數據通道，獲得的數據被存儲到云數據庫中，能夠保證數據的安全性，搭建用電管理和顯示系統(tǒng)，通過云技術、大數據、互聯網將獲得的數據顯示到前臺，用戶可以通過登錄手機 APP、電腦頁面等監(jiān)控設備和電纜的電力數據情況，并且下發(fā)控制指令以及查詢歷史數據。

　　2、智慧用電火災檢測系統(tǒng)的軟硬件結構

　　智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)可以通過各采集終端了解線路和用電器的相關數據，并且設定電量、溫度、電流、電壓等的報警閾值，如果出現異常，可以及時報警，并將獲得的數據送到云端，完成數據的分析、挖掘和可視化。

　　2.1? 智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構

　　在實踐中，用電采集設備的硬件電路主要包含用電采集模塊、通信模塊、數據存儲模塊以及液晶屏顯示模塊等，用電采集設備的硬件系統(tǒng)當中，需要對單片機進行編程，編程軟件部分主要分為主程序控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)等。 在采集設備中使用 stm32 單片機作為主控系統(tǒng)，在用電數據采集方面外接三相計量芯片進行 AD 采集，分辨率為 24 位，最小誤差可以控制在 0.2%，溫度采集方面使用 ntc 熱敏電阻傳感器，并且通過 AD 轉換獲取數字信號，將數據傳送到單片機當中。在通訊方面使用 GPRS 無線通信，使用串口與單片機相連，配合 MQTT 協議完成數據的傳送，另外，用戶可以將需要的命令，通過 MQTT 協議發(fā)送給單片機，使單片機完成一定的操作。

　　為了符合用電信息采集現場指示控制要求，使用液晶顯示屏和部分按鍵來進行參數的設置以及現場的控制，整個數智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)設計及其采集數據分析研究短路、溫度異常等，通過不間斷的采集分析線路或設備中的電流、電壓參數以及現場溫度的變化為電氣火災防控、用電管理提供服務，本文與某企業(yè)的實際情況相結合，闡述該企業(yè)的智慧用能監(jiān)控系統(tǒng)設計，并且分析如何通過大數據對采集的數據進行匯總處理和應用。

　　2.2? 智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的軟件結構

　　在獲得用電采集設備的數據后，通過大數據進行數據挖掘和數據分析并且構建預測模型，可以對用電器和電纜的用電數據情況進行有效的分析，并且了解其中的規(guī)律。通過大數據系統(tǒng)來對獲取的數據進行處理，分布式處理的過程中使用 hadoop 框架進行海量數據的批處理和清洗、分析以及可視化工作。

　　數據泛化處理時，對非結構性的數據進行統(tǒng)一化，接著，使用流式處理技術，完成毫秒級的實時數據處理。在實際應用時，后臺系統(tǒng)可以將系統(tǒng)管理、數據分析、信息安全控制和計算融為一體，信息展示主要是將采集的數據展示到前臺以及控制中心的大屏中，信息安全控制主要是進行數據備份、安全權限和數據加密處理。

　　3、智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)采集數據分析

　　數據分析主要是通過大數據智能算法來完成系統(tǒng)的分析工作，使用 apache spark 快速數據計算引擎提升數據的傳輸效率，在進行數據清洗和標準化處理后，使用聚類算法完成數據分析模型的構建，可以用于進行用電風險預測指揮、用電異常監(jiān)測等。以某單位為例，在對原始用電信息進行處理后，排除節(jié)假日以及生產過程中出現的人為操作失誤、設備故障、網絡原因導致的信息缺失或者工作停止的狀態(tài)，對功耗進行觀察，可以有效地了解設備運行的狀態(tài)，并且通過獲得的數據，分析生產的具體情況，為后續(xù)的生產管理提供服務，具體的用電信息質量分析如圖 1 所示。

　　智慧用電監(jiān)測管理平臺使用了大數據、物聯網、云計算等多種技術，可以有效地采集用電器和線路當中的電力數據，并且通過多維度監(jiān)管的模式，使電氣數據通過物聯網傳送到云平臺進行集中存儲和分析，并且使用大數據進行分析，能夠建立有效的故障預警和報警機制，并且挖掘數據，發(fā)現可能存在的電氣安全隱患，提高生產效率。