一种基于电能表数据的计量资产管理系统的制作方法

1.本发明属于电能表管理技术领域，具体为一种基于电能表数据的计量资产管理系统。


背景技术：

2.近年来，国家电网公司逐步开展计量资产的整合管理，依据统一数据、统一规范、统一平台、统一服务的建设原则，通过体系化的计量资产盘点，开展了计量资产整合管理工作，从而保障电力系统的可靠运行。
3.因此，可以根据计量到的用户电能表数据，并基于电能表数据进行数据分析以及用户分类，对计量资产进行科学的分配管理。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电能表数据的计量资产管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电能表数据的计量资产管理系统，包括计量资产统计单元、计量数据采集单元、计量数据处理单元以及计量数据分析单元；
6.所述计量资产统计单元，用于对各个用户所使用的电能表设备进行管理统计，并基于rfid技术进行设备的验证管理和设备编号管理；
7.所述计量数据采集单元，用于接收并汇聚来自电能表设备发送的各个用户的负荷数据；
8.所述计量数据处理单元，用于对采集到的负荷数据进行处理操作，提高计量的负荷数据准确性；
9.所述计量数据分析单元，用于对处理后的负荷数据基于离散傅里叶变换以及频域指标特征参数得到用户分类的频域指标特性集，并对分类用户基于所属电能表数据进行计量资产的结果评价；
10.所述计量资产统计单元的输出端信号连接在计量数据采集单元的输入端，所述计量数据采集单元的输出端信号连接在计量数据处理单元的输入端，所述计量数据处理单元的输出端信号连接在计量数据分析单元的输入端。
11.进一步优化本技术方案，所述计量资产统计单元进一步的包括：
12.设备标签接收模块，用于通过rfid读写设备对电能表的电子标签进行数据信息的读取和发送；
13.标签数据验证模块，用于将接收到的电子标签数据信息对电能表设备进行验证管理；
14.验证数据交互模块，用于将验证信息反馈至计量资产管理系统中；
15.设备编号管理模块，用于系统基于验证信息对设备进行一一对应的编号管理；
16.所述设备标签接收模块的输出端信号连接在标签数据验证模块的输入端，所述标签数据验证模块的输出端信号连接在验证数据交互模块的输入端，所述验证数据交互模块的输出端信号连接在设备编号管理模块的输入端。
17.进一步优化本技术方案，所述标签数据验证模块进行验证管理时，将电子标签的数据信息发送至相关的rfid平台中，所述rfid平台用于管理具有唯一性的rfid电子标签，每一个电能表设备都有一个rfid电子标签，rfid电子标签通过rfid平台与电能表设备进行一一对应管理。
18.进一步优化本技术方案，所述验证数据交互模块将rfid平台基于平台数据库验证后的验证结果进行反馈，并将反馈的数据信息发送至计量资产管理系统中。
19.进一步优化本技术方案，所述计量数据处理单元进一步包括：
20.数据补全模块，用于对负荷数据中缺失或者失真的部分数据进行补全处理；
21.归一化处理模块，用于对负荷数据进行归一化处理；
22.所述数据补全模块的输出端信号连接在归一化处理模块的输入端。
23.进一步优化本技术方案，所述数据补全模块基于邻近数据加权方法或者数据平滑方式对失真或缺失的负荷数据进行补全。
24.进一步优化本技术方案，所述归一化处理模块内置有归一化模型，所述归一化模型如下所示：
[0025][0026]
其中，xn为归一化后的负荷数据，p为计量时间节点的负荷数据，p
max
为规定时间内的最大负荷数据，n为电能表的数量数。
[0027]
进一步优化本技术方案，所述计量数据分析单元内置有离散傅里叶变换模型，所述离散傅里叶变换模型如下所示：
[0028][0029]
其中，x
(k)
为离散傅里叶变换值，n为电能表的数量数，m为n的最大数，j为虚数；通过离散傅里叶变换得到相应的负荷数据幅值ah以及相位值αh,h＝1,2,3,...,h
max
。
[0030]
进一步优化本技术方案，所述计量数据分析单元内置有频域指标计算模型，所述频域指标计算模型如下所示：
[0031][0032][0033]
其中，(1)式中a
ih
为第i个电能表对应的用户负荷曲线变换后第h次谐波最大幅值；(2)式中α
ih
为第i个电能表对应的用户负荷曲线变换后第h次谐波最大相位值。
[0034]
进一步优化本技术方案，所述计量数据分析单元内置有频域指标特性集，所述频域指标特性集如下所示：
[0035]fi
＝{(ψ
′
ik
,ψ
″
ik
)},k＝0,1,2,3,4
[0036]
其中，fi为频域指标特性集，对频域指标特性集通过k均值聚类算法得到聚类结果，从而实现对用户的负荷特性分类。
[0037]
与现有技术相比，本发明提供了一种基于电能表数据的计量资产管理系统，具备以下有益效果：
[0038]
1、该基于电能表数据的计量资产管理系统，通过设置计量数据分析单元，计量数据分析单元对负荷数据进行归一化预处理后，再对负荷数据进行离散傅里叶变换得到频域指标特性集，从而实现对用户的负荷特性分类，给计量资产的合理分配提供帮助。
[0039]
2、该基于电能表数据的计量资产管理系统，通过设置计量资产统计单元，基于rfid技术对电能表进行一一对应的设备管理和验证，使得计量资产的管理更加科学化，不会出现编排错误的问题。
附图说明
[0040]
图1为本发明提出的一种基于电能表数据的计量资产管理系统的结构示意图；
[0041]
图2为本发明提出的一种基于电能表数据的计量资产管理系统中计量资产统计单元的功能框架图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0043]
实施例：
[0044]
请参阅图1，一种基于电能表数据的计量资产管理系统，包括计量资产统计单元、计量数据采集单元、计量数据处理单元以及计量数据分析单元；
[0045]
所述计量资产统计单元，用于对各个用户所使用的电能表设备进行管理统计，并基于rfid技术进行设备的验证管理和设备编号管理；
[0046]
所述计量数据采集单元，用于接收并汇聚来自电能表设备发送的各个用户的负荷数据；
[0047]
所述计量数据处理单元，用于对采集到的负荷数据进行处理操作，提高计量的负荷数据准确性；
[0048]
所述计量数据分析单元，用于对处理后的负荷数据基于离散傅里叶变换以及频域指标特征参数得到用户分类的频域指标特性集，并对分类用户基于所属电能表数据进行计量资产的结果评价。
[0049]
所述计量资产统计单元的输出端信号连接在计量数据采集单元的输入端，所述计量数据采集单元的输出端信号连接在计量数据处理单元的输入端，所述计量数据处理单元的输出端信号连接在计量数据分析单元的输入端。
[0050]
通过设置计量数据分析单元，计量数据分析单元对负荷数据进行归一化预处理后，再对负荷数据进行离散傅里叶变换得到频域指标特性集，从而实现对用户的负荷特性
分类，给计量资产的合理分配提供帮助。
[0051]
如图2所示，具体的，所述计量资产统计单元进一步的包括：
[0052]
设备标签接收模块，用于通过rfid读写设备对电能表的电子标签进行数据信息的读取和发送；
[0053]
标签数据验证模块，用于将接收到的电子标签数据信息对电能表设备进行验证管理；
[0054]
验证数据交互模块，用于将验证信息反馈至计量资产管理系统中；
[0055]
设备编号管理模块，用于系统基于验证信息对设备进行一一对应的编号管理。
[0056]
所述设备标签接收模块的输出端信号连接在标签数据验证模块的输入端，所述标签数据验证模块的输出端信号连接在验证数据交互模块的输入端，所述验证数据交互模块的输出端信号连接在设备编号管理模块的输入端。
[0057]
具体的，所述标签数据验证模块进行验证管理时，将电子标签的数据信息发送至相关的rfid平台中，所述rfid平台用于管理具有唯一性的rfid电子标签，每一个电能表设备都有一个rfid电子标签，rfid电子标签通过rfid平台与电能表设备进行一一对应管理。
[0058]
具体的，所述验证数据交互模块将rfid平台基于平台数据库验证后的验证结果进行反馈，并将反馈的数据信息发送至计量资产管理系统中。
[0059]
通过设置计量资产统计单元，基于rfid技术对电能表进行一一对应的设备管理和验证，使得计量资产的管理更加科学化，不会出现编排错误的问题。
[0060]
具体的，所述计量数据处理单元进一步包括：
[0061]
数据补全模块，用于对负荷数据中缺失或者失真的部分数据进行补全处理；
[0062]
归一化处理模块，用于对负荷数据进行归一化处理。
[0063]
所述数据补全模块的输出端信号连接在归一化处理模块的输入端。
[0064]
具体的，所述数据补全模块基于邻近数据加权方法或者数据平滑方式对失真或缺失的负荷数据进行补全。
[0065]
具体的，所述归一化处理模块内置有归一化模型，所述归一化模型如下所示：
[0066][0067]
其中，xn为归一化后的负荷数据，p为计量时间节点的负荷数据，p
max
为规定时间内的最大负荷数据，n为电能表的数量数。
[0068]
具体的，所述计量数据分析单元内置有离散傅里叶变换模型，所述离散傅里叶变换模型如下所示：
[0069][0070]
其中，x
(k)
为离散傅里叶变换值，n为电能表的数量数，m为n的最大数，j为虚数；通过离散傅里叶变换得到相应的负荷数据幅值ah以及相位值αh,h＝1,2,3,...,h
max
。
[0071]
具体的，所述计量数据分析单元内置有频域指标计算模型，所述频域指标计算模型如下所示：
[0072][0073][0074]
其中，(1)式中a
ih
为第i个电能表对应的用户负荷曲线变换后第h次谐波最大幅值；(2)式中α
ih
为第i个电能表对应的用户负荷曲线变换后第h次谐波最大相位值，以上两式将幅值、相位归一化，将其幅值限制在0和1的范围内。
[0075]
具体的，所述计量数据分析单元内置有频域指标特性集，所述频域指标特性集如下所示：
[0076]fi
＝{(ψ
′
ik
,ψ
″
ik
)},k＝0,1,2,3,4
[0077]
其中，fi为频域指标特性集，对频域指标特性集通过k均值聚类算法得到聚类结果，从而实现对用户的负荷特性分类。
[0078]
本发明的有益效果是：
[0079]
1、该基于电能表数据的计量资产管理系统，通过设置计量数据分析单元，计量数据分析单元对负荷数据进行归一化预处理后，再对负荷数据进行离散傅里叶变换得到频域指标特性集，从而实现对用户的负荷特性分类，给计量资产的合理分配提供帮助。
[0080]
2、该基于电能表数据的计量资产管理系统，通过设置计量资产统计单元，基于rfid技术对电能表进行一一对应的设备管理和验证，使得计量资产的管理更加科学化，不会出现编排错误的问题。
[0081]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0082]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。