一种用电信息数据的海量数据采集方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及测算测量领域，尤其设及一种用电信息数据的海量数据采集方法。
【背景技术】
[0002] 随着时代的发展，现代家庭中用电设备种类越来越多，居民用电量节节攀升，但并 不清楚家中各种用电设备的耗电量，一般家庭缺少简单有效的监测用电设备工作情况的工 具，不能做到明白用电、安全用电和节约用电，对于用电设备的用电量统计有比较迫切的需 求。
[0003] 在此种情况下，目前普遍使用电量采集装置对用电设备进行用电量统计，一种做 法是使用电量采集装置对用电设备进行统计，统计数据存在本地，在采集装置的显示屏幕 上显示。上述运种方式，假设有上规模的用电设备，要统计所有用电设备的用电量，还需要 人工计算，十分不便。
[0004] 另一种做法是通过计算用电设备的运行平均功率及设定的统计时间内的工作时 长，根据电量采集装置采集计算的各个用电设备的工作时长和平均功率，确定的在统计时 间内所有用电设备的总用电量。但是上述运种方式，因为是通过计算平均功率和工作时长 的方式，存在着计算数据精度不足的问题，同时针对不同种类、不同性质的用电量统计，也 有其局限性。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的问题，本发明提供一种用电信息数据的海量数据采集方法及系 统，统计包含在统计范围内的多个电气设备的使用电量，能够适用于统计用电设备不同种 类、不同性质的用电量，分时段进行精确统计，尤其适合海量用电数据的统计。
[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用电信息数据的海量数据采集方 法，包括： 用电信息数据的采集和上传由前端用电信息采集装置完成，其中用电信息数据的上传 间隔时间W周期的形式进行循环，云端服务器在接收到上传的用电信息数据后W小时表、 日表、月表、总表进行分类存储， 用电信息数据采集包括W下过程： 1.1、用电信息采集装置得电； 1. 2、用电信息采集装置内置模块进行初始化； 1. 3、用电信息采集装置周期性采集用电量信息，用电信息采集装置采集周期时间为 0. 1~1秒； 用电信息数据上传包括W下过程： 2. 1、用电信息数据W固定格式进行组装，用电信息采集装置将采集到的用电信息数据 W固定格式进行组装； 2. 2、对组装完成的数据包进行加密，其中组装完成的数据包包括用电量信息和基础信 息数据，按照邸R编码格式进行编码，AES加密，MD5生成摘要码； 2. 3、W固定间隔时间将加密后的数据包上传至云端服务器，加密后的数据包W-次/ 秒为周期进行上传，上传方式支持wifi、zigbee; 用电信息数据存储包括W下过程： 3. 1、将接收到的加密数据进行解密，对数据进行解析的过程是：摘要码验证，AES解 密，之后将二进制数据按照B邸编码格式进行解码； 3. 2、将解密后的数据进行分发后进行存储， 用电信息数据定时统计包括W下过程： 4. 1、云端服务器从存储的用电信息数据中取出两组和/或两组W上的用电信息数据， 并依据采集时间进行排序，云端服务器从存储的用电信息数据中取出两组和/或两组W上 的用电信息数据，是用电信息采集装置在一段时间内连续采样得到的用电信息，并按照采 集时间降序进行排列； 4. 2、判断所取出的各组用电信息数据的完整性，通过验证用电信息数据字段个数是否 和要求的个数一致来判断其是否是完整的用电信息数据，判断还包括用电信息数据大小验 证，取相邻两个采集间隔的总用电量，并将先采集的总用电量值设为前总用电量，后采集的 总用电量值设为后总用电量，对比前后总用电量，如果后采集的总用电量值小于前采集的 总用电量值，则认为该后采集的总用电量值记录有误，将此总用电量值删除，通过对用电信 息的合法性判断，过滤掉一些非法数据，使得整个电量统计结果更加准确； 4. 3、对所取出的各组用电信息数据进行逐差计算，取采集时间间隔相邻两个总用电量 值，按时间先后顺序排列为前总用电量值和后总用电量值，用后总用电量值减去前总用电 量值，得到一个在采集间隔时间内的基本总用电量差值，W此累加一段时间内的总用电量 差值，可W得到该段时间内的总用电量统计值； 4. 4、通过累加一定周期内的用电信息数据获得基础数据，将一个小时内的基本总用电 量差值根据用电种类进行累加，得到一个小时内的基本电量、待机电量、峰电电量、谷电电 量，并将数据存储到小时表中，作为基础数据存储； 4. 5、按小时表、日表、月表、总表分类，将基础数据进行存储，云端服务器将建立四张数 据存储表，包括小时表、日表、月表、总表；记录内容包括基本电量、待机电量、峰电电量、谷 电电量； 小时表存放着每一个用电设备每小时的用电信息，是用电数据的基本表； 日表存放着每一个用电设备每天的用电信息； 月表存放着每一个用电设备每个月的用电信息； 总表存放着每一个用电设备的总用电信息； 云端服务器根据功率和时间判断当前的用电类型，根据不同的用电类型进行电量计 算，并将计算结果分别存储到上述的小时表、日表、月表和总表中。
[0007] 在上述定时统计过程中，当用电数据更新时，将会重新创建新表、并删除用过的旧 表，W减少云端服务器空间占用。
[0008] 进一步的，用电信息采集装置采集的用电信息数据，包括当前用电设备的总用电 量、功率、电压、电流信息、开关状态。
[000引一种用电信息数据的海量数据采集系统，包括： 一个或多个所述用电量采集装置，用于采集并上传用电设备的用电量信息； 传输模块，用于将用电量采集装置所采集到的用电量信息上传至云端服务器； 云端服务器，用于接收采集装置上传的用电量信息，存储用电量信息并判断用电数据 的合法性，计算采集间隔内的电量差值，统计不同时间要求、不同用电种类的电量值； 本发明是一种用电信息数据的海量数据采集方法，通过用电量采集装置采集用电设备 的用电信息，同时将用电信息上传到云端服务器，云端服务器存储接收到的用电量信息并 通过云端服务器定时统计用电设备的用电量，获得不同种类、不同时间单位的电量值，上述 技术方案，避免了人工去统计用电电量，通过数据过滤有效提供了用电信息数据的准确性， 同时通过采集间隔的电量差值累加的方法，可W更好的将不同种类的用电数据信息进行分 类累加，增加了统计范围，使用电数据更加丰富。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明提供实施例1的一种用电信息数据的海量数据采集方法流程图； 图2是本发明提供实施例2的一种用于统计用电量的云端服务器的结构图； 图3是本发明提供实施例3的一种用电量采集装置的结构图； 图4是本发明提供实施例4的一种用电信息数据的海量数据采集系统结构图。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[001引 实施例1 一种用电信息的海量数据采集方法。
[0013] 参照附图1，本发明的一种用电信息的海量数据采集方法，包含W下步骤： S101、用电信息采集装置采集用电设备的用电信息； 当用电设备通上电后，用电信息采集装置就会开始采集用电设备的用电信息，上述采 集装置会采集当前用电设备的总用电量、功率、电压、电流信息、开关状态等信息。
[0014] S102、用电信息采集装置将用电信息上传到云端服务器； 用电信息采集装置可W通过多种手段将用电信息上传至云端服务器，包括WI-FI、ZIGBEE或者其他方式数据传输方式。
[001引用电信息采集装置W固定的时间间隔将所述用电信息上传至云端服务器，时间间 隔可W是0. 5S、1S或其他时间，本实施例W1S为例。
[0016] S103、云端服务器存储所述用电信息； 云端服务器接收到上述用电信息后，使用特定顺序的组合存储格式，将用电信息存储 到存储空间中。例如本实施例中将上述用电信息W分号进行区隔，"总用电量值；功率值； 电压值；电流值；开关状态值"。
[0017] 存储的顺序按照时间的先后顺序W降序排序，即后采集的数据存储在最前面。具 体存储方式，可W是文件，也可W是其他一些方式。
[0018] 云端服务器将建立四张数据存储表，包括小时表、日表、月表、总表，上述表 小时表存放着每一个用电设备每小时不同种类的用电量，是用电量数据的基本表； 日表存放着每一个用电设备每天不同种类的用电量； 月表存放着每一个用电设备每个月不同种类的用电量； 总表存放着每一个用电设备不同种类的总用电量； 小时表、日表、月表、总表具有相同的数据结构，包括：设备编号、日期、基本电量、待机 电量、峰电电量、谷电电量。
[0019] 表结构如下表一所不：
表一 S104、获取用电设备的多组用电信息； 多组用电信息至少包含两组用电信息，是采集设备在一段时间内连续采样得到的用电 信息，并按照采集时间降序排序。
[0020] 在一个实施例中，云端服务器采用定时计算的方式统计用电量数据，云端服务器 创建定时任务，在固定一个时间开始计算用电设备的用电量，例如创建每小时定时任务，可 W在每小时的第10分钟、20分钟或其他时间，一次或者多次计算用电量值。
[0021] 本实施例中，选择每小时的第10分钟开始计算用电设备的用电量，开始计算时， 云端服务器首先从存储的用电数据中取出上一个小