智慧用電監控系統-智慧用電監測管理平臺

　　1、智慧用電火災檢測系統的基本工作流程

　　用電信息采集設備主要安裝于企業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，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、電腦頁面等監控設備和電纜的電力數據情況，并且下發控制指令以及查詢歷史數據。

　　2、智慧用電火災檢測系統的軟硬件結構

　　智慧用電監控系統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? 智慧用電監控系統的硬件結構

　　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、驅動系統以及通訊系統等。 在采集設備中使用 stm32 單片機作為主控系統，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，整個數智慧用電監控系統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，本文與某企業的實際情況相結合，闡述該企業的智慧用能監控系統設計，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? 智慧用電監控系統的軟件結構

　　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，并且了解其中的規律。通過大數據系統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，后臺系統可以將系統管理、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、智慧用電監控系統采集數據分析

　　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、用電異常監測等。以某單位為例，在對原始用電信息進行處理后，排除節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，對功耗進行觀察，可以有效地了解設備運行的狀態，并且通過獲得的數據，分析生產的具體情況，為后續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，發現可能存在的電氣安全隱患，提高生產效率。