一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统的制作方法

本申请涉及泛在电力物联网技术领域，尤其涉及一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统。

背景技术：

泛在电网涉及电力系统各环节，其依托移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，是一种具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其中泛在电网提出的新一代智能电表成为核心基础组件部分，对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析则成为重中之重。

现有的泛在电网针对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析是采用多阶段数据汇总的方式，通过松散的，互相隔离的方式来进行，从而对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析。

但是上述方法由于适用于小规模用电群体，有限的扩展性，使得普遍存在无法应用于大规模用电群体的问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，包括数据采集、传输和存储，以解决传统泛在电网针对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析所存在的扩展性受限的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，包括：

用户平台，至少包括一个智能电表，所述智能电表内运行相互连接的数据采集装置、监控装置和通信芯片；

所述数据采集装置，用于采集所述智能电表的运行数据；

所述监控装置，至少包括通过无线网络与二级变电站站点连接，并通过通信芯片将所述运行数据传输至所述二级变电站站点；

二级变电站站点，包括数据库服务器，所述数据库服务器内设置数据收集装置和时序数据库；所述数据收集装置，用于与所述通信芯片连接，接收所述运行数据，并将所述运行数据传输至所述时序数据库；

所述时序数据库包括第一数据记录单元和第二数据记录单元，所述第一数据记录单元，用于记录从现在到过去某个时刻的当前运行数据，所述第二数据记录单元，用于记录过去某个时刻之前的历史运行数据，所述时序数据库，用于接收所有的运行数据，并周期性对所述第一数据记录单元和第二数据记录单元进行调整，更新当前运行数据以及历史运行数据。

可选的，还包括：

区域站点，所述区域站点包括可视化展示模块，所述可视化展示模块与所述时序数据库连接，用于获取所述时序数据库中不同用户智能电表的运行数据，并将所述运行数据进行可视化展示。

可选的，所述数据采集装置与所述智能电表之间采用python语言进行交互。

可选的，所述智能电表内运行操作系统，用于支持多种应用运行。

可选的，所述运行数据包括：所述智能电表的运行参数、传感器数据以及所述智能电表内部操作系统的cpu、内存、磁盘和网络的运行信息。

可选的，所述智能电表的运行参数包括用电量、运行或异常信息；

所述传感器数据包括温度、湿度。

可选的，所述数据采集装置与智能电表独立运行。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供了一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，通过数据采集装置将用户智能电表中的运行数据进行采集，监控模块通过通信芯片将运行数据传输至二级变电站站点中的数据收集装置，数据收集装置将运行数据传输至时序数据库；时序数据库包括第一数据记录单元和第二数据记录单元，第一数据记录单元，用于记录从现在到过去某个时刻的当前运行数据，第二数据记录单元，用于记录过去某个时刻之前的历史运行数据；时序数据库，用于接收所有的运行数据，并周期性对所述第一数据记录单元和第二数据记录单元进行调整，更新当前运行数据以及历史运行数据。本申请提供的智能电表系统，通过运行在数据库服务器上的数据收集装置和时序数据库，能够海量存储用户的历史运行数据，提供大数据平台进行数据分析；同时，通过对当前运行数据和历史运行数据进行统计，一方面可以计算现阶段的智能电表运行状态，另一方面也可以通过大数据分析工具对历史数据进行分析和数据挖掘；解决了目前泛在电网针对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析时存在的数据扩展性受限的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统结构原理示意图；

图2为本申请实施例提供的智能电表系统结构示意图；

图3为本申请实施例提供的智能电表采集模块的数据示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

请参考附图1，图1为本申请实施例提供的一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统结构原理示意图，如图1所示，本申请实施例提供的一种面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，包括：

用户平台，至少包括一个智能电表，所述智能电表内运行相互连接的数据采集装置、监控装置和通信芯片；具体应用时，可以将多个智能电表通过网络拓扑的方式与二级变电站站点连接，收集所有用户的智能电表的运行数据，进行存储或分析。

所述数据采集装置，用于采集所述智能电表的运行数据；一方面，数据采集装置用于采集所述智能电表的运行数据，另一方面，数据采集装置的功能可以通过后期进行扩展，扩展的方式是二级变电站站点发送更新命令和智能电表进行通信，并将更新后的监控装置发送到智能电表，智能电表接收后开始更新，更新过程采用热更新方式能够不中断系统的监控。不同的智能电表都能够部署相应的数据采集装置，数据采集装置的功能能够根据用户/电表的不同而具有相应的特征。监控装置中运行数据的传输采用用户所在的互联网络，监控装置因此也通过通信芯片将采集到运行数据传输给二级变电站站点，数据传输前对数据进行加密，确保安全。

所述监控装置，至少包括通过无线网络与二级变电站站点连接，并通过通信芯片将所述运行数据传输至所述二级变电站站点；

二级变电站站点，包括数据库服务器，所述数据库服务器内设置数据收集装置和时序数据库；所述数据收集装置，用于与所述通信芯片连接，接收所述运行数据，并将所述运行数据转存至所述时序数据库，时序数据库是一种以时间序列为特征的数据库，各个智能电表发送来的运行数据可以按照时序增加到数据库内，该时序数据库部署运行在海量云平台上，因为智能电表的数据量会随着时间增加不断增长。

所述时序数据库包括第一数据记录单元和第二数据记录单元，所述第一数据记录单元，用于记录从现在到过去某个时刻的当前运行数据，所述第二数据记录单元，用于记录过去某个时刻之前的历史运行数据，所述时序数据库，用于接收所有的运行数据，并周期性对所述第一数据记录单元和第二数据记录单元进行调整，更新当前运行数据以及历史运行数据。

本申请实施例提供的面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，通过数据采集装置将用户智能电表中的运行数据进行采集，监控模块通过通信芯片将运行数据传输至二级变电站站点中的数据收集装置，数据收集装置将运行数据传输至时序数据库；时序数据库包括第一数据记录单元和第二数据记录单元，第一数据记录单元，用于记录从现在到过去某个时刻的当前运行数据，第二数据记录单元，用于记录过去某个时刻之前的历史运行数据；时序数据库，用于接收所有的运行数据，并周期性对所述第一数据记录单元和第二数据记录单元进行调整，更新当前运行数据以及历史运行数据。本申请提供的智能电表系统，通过运行在数据库服务器上的数据收集装置和时序数据库，能够海量存储用户的历史运行数据，提供大数据平台进行数据分析；同时，通过对当前运行数据和历史运行数据进行统计，一方面可以计算现阶段的智能电表运行状态，另一方面也可以通过大数据分析工具对历史数据进行分析和数据挖掘。

可选的，还包括：

区域站点，所述区域站点包括可视化展示模块，所述可视化展示模块与所述时序数据库连接，用于获取所述时序数据库中不同用户智能电表的运行数据，并将所述运行数据进行可视化展示。同时，可视化展示模块还包括对归档数据进行检索并展示，在区域站点端同时部署运行相应的展示模块，展示模块从时序数据库获取不同用户电表的运行数据并将数据以图形化的方式展示给监控人员查看，监控人员能够手动选择某用户某一时刻的用电使用情况，同时可以对多种用户的用电量等信息进行对比。

可选的，所述数据采集装置与所述智能电表之间采用python语言进行交互。

可选的，所述智能电表内运行操作系统，用于支持多种应用运行。

可选的，所述运行数据包括：所述智能电表的运行参数、传感器数据以及所述智能电表内部操作系统的cpu、内存、磁盘和网络的运行信息。

可选的，所述智能电表的运行参数包括用电量、运行或异常信息；

所述传感器数据包括温度、湿度。

可选的，所述数据采集装置与智能电表独立运行，在数据采集装置进行运行时，智能电表同时可以进行用电量信息等的统计，两者互不影响。

作为本申请提供的面向泛在电力物联网的智能电表监控系统的一种实施方式，如下：

如图2所示为智能电表系统的拓扑结构，数据采集装置以电表为单位，其部署在每个用户的智能电表，数据采集装置采集智能电表的运行数据，随后传输到上一级节点，上一级节点一般为上一级电力输送单元，比如一个小区内具有一个变电站，小区内的电表运行数据首先传输到变电站的控制中心，随后由控制中心将本小区的数据转发到上一次节点，依次将数据传输到站点，站点将收集到的数据存储到时序数据库，随后将数据通过可视化展示模块展示出来。

如图3所示为数据传输格式，数据的格式包括数据节点的信息，数据节点的信息一般采用如下模式：从根站点到下一级站点编号直到用户编号，这样子就可以很清楚的直到用户的物理拓扑位置。数据获取的时间戳，数据名称和对应的值，数据名称和对应的值理论不限，不同的用户都包括前两个部分，后续的数据名称和数据值根据不同，根据不同的电表特性不同。在数据包后跟着包尾信息，表示此数据包的结束。

本申请实施例提供的面向泛在电力物联网的智能电表监控系统，通过数据采集装置将用户智能电表中的运行数据进行采集，监控模块通过通信芯片将运行数据传输至二级变电站站点中的数据收集装置，数据收集装置将运行数据传输至时序数据库；时序数据库包括第一数据记录单元和第二数据记录单元，第一数据记录单元，用于记录从现在到过去某个时刻的当前运行数据，第二数据记录单元，用于记录过去某个时刻之前的历史运行数据；时序数据库，用于接收所有的运行数据，并周期性对所述第一数据记录单元和第二数据记录单元进行调整，更新当前运行数据以及历史运行数据。本申请提供的智能电表系统，通过运行在数据库服务器上的数据收集装置和时序数据库，能够海量存储用户的历史运行数据，提供大数据平台进行数据分析；同时，通过对当前运行数据和历史运行数据进行统计，一方面可以计算现阶段的智能电表运行状态，另一方面也可以通过大数据分析工具对历史数据进行分析和数据挖掘；解决了目前泛在电网针对新一代智能电表的运行过程状态的数据进行收集、监控和分析时存在的数据扩展性受限的问题。

需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。