数据中心用智能电表监测系统及其运行方法技术方案

本申请涉及智慧电网领域，具体地公开了一种数据中心用智能电表监测系统及其运行方法，其在监控端基于待监控的各个用电设备向智能电表传输的用电电量信息和各个用电设备自身的运行状态信息来对各个用电设备的用电状态是否正常进行智能监控。是否正常进行智能监控。是否正常进行智能监控。

【技术实现步骤摘要】
数据中心用智能电表监测系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及智能电网领域，且更为具体地，涉及一种数据中心用智能电表监测系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]智慧电网是电网的智能化，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用。智慧电网包括大量用电设备、用于测量每个用电设备的用电电量的智能电表、架设于用电设备和智能电表之间的通信链路和电连接链路、数据中心等。
[0003]目前在智慧电网中，尚缺乏有效的方案对用电设备进行监控，其原因为：一方面，用电设备的数量过于庞大，并不是所有的用电设备自身都设有监控系统；另一方面，需临时构建用于监控各个用电设备的通信链路，这将耗费巨大的成本。
[0004]因此，期待一种用于监控智慧电网中用电设备的方案。

技术实现思路

[0005]相应地，为了解决上述技术问题：尚缺乏有效的方案对用电设备进行监控，本申请的技术构思为：考虑到在智慧电网中使用智能电表来测量每个用电设备的用电电量，也就是，用电设备与智能电表之间存在可用的通信链路且智能电表与数据中心存在通信链路，因此，本申请专利技术人尝试基于智能电表的用电电量数值来判断用电设备的用电状态是否正常。
[0006]具体地，本申请的解决方案为：其在监控端基于待监控的各个用电设备向智能电表传输的用电电量信息和各个用电设备自身的运行状态信息来对各个用电设备的用电状态是否正常进行智能监控。
[0007]基于此技术方案，可取得如下技术效果：
[0008]1.首先，在智能电表通过有线连接与数据中心连接的情况下，由于数据中心内的设备量巨大，将需要很多线缆，使得数据中心空间杂乱，且增加了成本，因此本申请的技术方案采用无线通信方式从各个智能电表获取用电电量数据。
[0009]2.其次，在基于用电电量数据监控用电设备的用电状态时，需要考虑用户设备的运行状态信息，因此，本申请的技术方案采用卷积神经网络挖掘各个用电设备的用电电量与其运动状态之间的高维关联信息，从而能够更准确地判断用电设备的用电状态是否正常。
[0010]3.在采用无线通信的情况下，需要考虑各个无线通信设备之间的串扰，因此，基于各个智能电表的无线发射功率计算用于补偿无线通信串扰的权值，从而使得第二特征图中的数据能够包含用于补偿无线串扰的信息，使得分类结果更准确。
[0011]相应地，根据本申请的一个方面，提供了数据中心用智能电表监测系统，其包括：
[0012]智能电表电量获取单元，用于通过无线通信从待监控的各个用电设备所对应的各
个智能电表获取用电电量信息；
[0013]用电设备状态监控单元，用于获取所述待监控的各个用电设备的运行状态信息，所述运行状态信息以二元数据表示；
[0014]输入数据矩阵生成单元，用于从所述各个智能电表的用电电量信息和所述各个用电设备的运行状态信息生成输入数据矩阵，其中，所述输入数据矩阵的每个位置的值表示所述多个智能电表之一与所述多个用户设备之一之间的关系；
[0015]神经网络特征提取单元，用于将所述输入数据矩阵输入卷积神经网络以获得第一特征图；
[0016]信号空间信息计算单元，用于基于所述各个智能电表的无线发射功率计算用于补偿所述智能电表的无线通信串扰的权值；
[0017]特征信息加权修正单元，用于基于所述权值对所述第一特征图按照每个特征值对应的关联关系进行加权以获得第二特征图；以及
[0018]用电电量信息分类单元，用于将所述第二特征图通过分类器以获得用于表示各个用电设备的用电状态是否正常的分类结果。
[0019]根据本申请的另一方面，还提供了一种数据中心用智能电表监测系统的运行方法，其包括：
[0020]通过智能电表电量获取单元通过无线通信从待监控的各个用电设备所对应的各个智能电表获取用电电量信息；
[0021]通过用电设备状态监控单元获取所述待监控的各个用电设备的运行状态信息，所述运行状态信息以二元数据表示；
[0022]通过输入数据矩阵生成单元从所述各个智能电表的用电电量信息和所述各个用电设备的运行状态信息生成输入数据矩阵，其中，所述输入数据矩阵的每个位置的值表示所述多个智能电表之一与所述多个用户设备之一之间的关系；
[0023]通过神经网络特征提取单元将所述输入数据矩阵输入卷积神经网络以获得第一特征图；
[0024]通过信号空间信息计算单元基于所述各个智能电表的无线发射功率计算用于补偿所述智能电表的无线通信串扰的权值；
[0025]通过特征信息加权修正单元基于所述权值对所述第一特征图按照每个特征值对应的关联关系进行加权以获得第二特征图；以及
[0026]通过用电电量信息分类单元将所述第二特征图通过分类器以获得用于表示各个用电设备的用电状态是否正常的分类结果。
附图说明
[0027]通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0028]图1为根据本申请实施例的数据中心用智能电表监测系统的场景示意图。
[0029]图2为根据本申请实施例的数据中心用智能电表监测系统的框图。
[0030]图3为根据本申请实施例的所述数据中心用智能电表监测系统中，所述输入数据矩阵生成单元的框图。
[0031]图4为根据本申请实施例的数据中心用智能电表监测系统的运行方法的流程图。
[0032]图5为根据本申请实施例的数据中心用智能电表监测系统的运行方法的系统架构示意图；
[0033]图6为根据本申请实施例的数据中心用智能电表监测系统的运行方法中，通过输入数据矩阵生成单元从所述各个智能电表的用电电量信息和所述各个用电设备的运行状态信息生成输入数据矩阵的流程图。
具体实施方式
[0034]下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
[0035]场景概述
[0036]如图1所示，在目前的智能电网的系统中，尚缺乏有效的方案对用电设备进行监控，其原因为：一方面，用电设备的数量过于庞大，并不是所有的用电设备自身都设有监控系统；另一方面，需临时构建用于监控各个用电设备的通信链路，这将耗费巨大的成本。
[0037]相应地，本申请专利技术人考虑到在智慧电网中使用智能电表来测量每个用电设备的用电电量，也就是，用电设备与智能电表之间存在可用的通信链路并且智能电表与数据中心之间存在通信链路，因此，尝试在数据中心基于智能电表的用电电量数值来判断用电设备的用电状态是否正常，即，在数据中心以特定监控算法来基于智能电表的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，包括：智能电表电量获取单元，用于通过无线通信从待监控的各个用电设备所对应的各个智能电表获取用电电量信息；用电设备状态监控单元，用于获取所述待监控的各个用电设备的运行状态信息，所述运行状态信息以二元数据表示；输入数据矩阵生成单元，用于从所述各个智能电表的用电电量信息和所述各个用电设备的运行状态信息生成输入数据矩阵，其中，所述输入数据矩阵的每个位置的值表示所述多个智能电表之一与所述多个用户设备之一之间的关系；神经网络特征提取单元，用于将所述输入数据矩阵输入卷积神经网络以获得第一特征图；信号空间信息计算单元，用于基于所述各个智能电表的无线发射功率计算用于补偿所述智能电表的无线通信串扰的权值；特征信息加权修正单元，用于基于所述权值对所述第一特征图按照每个特征值对应的关联关系进行加权以获得第二特征图；以及用电电量信息分类单元，用于将所述第二特征图通过分类器以获得用于表示各个用电设备的用电状态是否正常的分类结果。2.如权利要求1所述的数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，所述运行状态信息以0和1表示，其中1表示用电设备的运行状态为开启，且0表示用电设备的运行状态为关闭。3.如权利要求1所述的数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，所述运行状态信息以0和1表示，其中1表示用电设备的运行状态发生变化，且0表示用电设备的运行状态未发生变化。4.如权利要求1所述的数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，所述输入数据矩阵生成单元包括：向量生成子单元，用于从所述各个智能电表的用电电量信息生成第一向量，和从所述各个用电设备的运行状态信息生成第二向量；矩阵生成子单元，用于将所述第一向量乘以所述第二向量的转置以获得所述输入数据矩阵。5.如权利要求4所述的数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，所述用于补偿所述智能电表的无线通信串扰的权值为：其中，α
i,j
表示第i智能电表与第j智能电表之间的权值，T
i
和T
j
分别表示第i智能电表和第j智能电表的无线发射功率，λ代表无线电波的波长，且R
i,j
代表第i智能电表与第j智能电表之间的距离。6.如权利要求5所述的数据中心用智能电表监测系统，其特征在于，所述第一特征图和第二特征图分别表示为F
1N
×
N
×
C
和F
2N
×
N
×
C
，其中，N为所述智能电表或者所述用电设备的数目，C为所述卷积神经网络的通道数；且所述特征信息加权修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵林，
申请(专利权)人：杭州锉盾晟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：