一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法，属于能源监测技术领域，该建筑用能异常监测系统包括数据采集模块、数据分析模块、态势分析模块和异常监测模块，通过数据采集模块采集现有数据和历史数据，通过数据分析模块对获取的数据进行节点和综合分析，通过态势分析模块对网络态势进行分析从而预测建筑用能的情况，通过异常监测模块监测建筑用能是否异常并进行预警处理。当态势映射单元预测出一指令被篡改，预警单元接收到信号时会迅速发出预警，通知工作人员验证指令是否正确，分析单元接收到信号时，预测情况进行分析从而针对性的对建筑用能系统进行升级和维护，使得信息传达更加安全，对建筑用能异常的监测更加全面。更加全面。更加全面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及能源监测
，具体为一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法。

技术介绍

[0002]人们的吃穿住行都离不开建筑的身影，而建筑用能在建筑中占据及其重要的位置，如果建筑用能出现了异常，则使建筑存在一定的安全隐患，同时也会有一定的资源浪费。
[0003]但是现在对于建筑用能的监控更多在于对建筑总用能进行监控，还存在无法通过监测建筑用能系统来进行检测的情况，如攻击者会在负控终端中植入恶意软件，取得终端权限，可以直接对采样模块中的数据进行修改或者对控制模块的控制指令进行篡改，并通过前端设备发送到主站或远程控制设备，从而根据错误指令使得建筑用能发生了异常。
[0004]因此，一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法的出现可以很好的解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的建筑用能异常监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，该建筑用能异常监测系统包括数据采集模块、数据分析模块、态势分析模块和异常监测模块；
[0007]所述数据采集模块用于采集现有数据和历史数据；
[0008]所述数据分析模块用于对获取的数据进行分析；
[0009]使得能够精准定位建筑用能异常的节点；
[0010]所述态势分析模块用于通过对网络态势进行分析从而预测建筑用能的情况；
[0011]使得接收的指令更加精准；
[0012]所述异常监测模块用于监测建筑用能是否异常；
[0013]使得通过及时预警，及时作出应对措施；
[0014]所述数据采集模块的输出端连接数据分析模块和态势分析模块的输入端，所述数据分析模块和态势分析模块的输出端连接异常监测模块的输入端。
[0015]根据上述技术方案，所述数据采集模块包括数据采集单元、态势采集单元和存储单元；
[0016]所述数据采集单元用于采集建筑用能各个节点的现有数据以及历史数据；
[0017]所述态势采集单元用于采集整个网络状态的现有数据和历史数据；
[0018]所述整个网络状态的现有数据是指Flume日志、Kafka消息；
[0019]所述存储单元用于对采集的数据进行存储；
[0020]所述数据采集单元和态势采集单元的输出端连接存储单元的输入端。
[0021]根据上述技术方案，所述数据分析模块包括节点分析单元和综合分析单元；
[0022]所述节点分析单元用于对每个节点的用能情况进行分析，使得能够对每个节点的建筑用能有更清楚的了解；
[0023]所述综合分析单元用于根据历史情况对建筑用能进行综合分析，使得对整体的建筑用了解更加清晰；
[0024]所述节点分析单元的输出端连接综合分析单元的输入端。
[0025]根据上述技术方案，所述态势分析模块包括特征提取单元、态势理解单元和态势映射单元；
[0026]所述特征提取单元用于提取异常的特征数据；
[0027]所述态势理解单元用于对异常的特征数据进行分析；
[0028]所述态势映射单元是通过态势理解单元的分析结果进行建模从而进行建筑用能监测；
[0029]使得对建筑用能的监测更加全面精准；
[0030]所述态势提取单元的输出端连接态势理解单元的输入端，所述态势理解单元的输出端连接态势映射单元的输入端。
[0031]根据上述技术方案，所述异常监测模块包括预警单元和异常分析单元；
[0032]所述预警单元用于对建筑用能监测异常情况进行预警，使得能够及时作出应对措施；
[0033]所述异常分析单元用于对建筑用能监测异常的原因进行分析，使得能够针对性对建筑用能系统进行升级和维护；
[0034]所述异常分析单元的输出端连接预警单元的输入端。
[0035]一种基于大数据的建筑用能异常监测方法，该建筑用能异常监测方法的步骤包括：
[0036]S1、利用数据采集模块对现有数据和历史数据进行采集；
[0037]S2、利用数据分析模块对建筑用能情况进行分析；
[0038]S3、利用态势分析模块对建筑用能系统进行分析；
[0039]S4、利用异常监测模块实现建筑用能异常的监测。
[0040]根据上述技术方案，所述对现有数据和历史数据的采集是利用数据采集单元和态势采集单元进行采集的，并利用存储单元对获取的现有数据和历史数据进行存储；
[0041]所述数据采集单元用于采集每个节点建筑用能的数据并利用大数据获取每个节点建筑用能的历史数据；所述态势采集单元用于采集当前整个网络状态的数据和历史数据；
[0042]将采集到的每个节点建筑用能的数据放入集合M＝{a1，a2，a3，
…
，a
m
}，其中a1、a2、a3、
…
，a
m
分别表示第1个节点建筑用能的数据、第2个节点建筑用能的数据、第3个节点建筑用能的数据、
…
、第m个节点建筑用能的数据，m表示m个节点且是有限的。
[0043]根据上述技术方案，所述对建筑用能情况进行分析是指节点分析和综合分析两种情况；所述节点分析是对每个节点的建筑用能情况进行分析；
[0044]根据每个节点建筑用能的历史数据进行分析获得建筑用能使用情况的正常范围，
将每个节点正常的建筑用能的历史数据放入集合B＝{b1，b2，b3，
…
，b
m
}；
[0045]所述正常的历史数据是指剔除掉建筑用能异常的历史数据；
[0046]其中b1、b2、b3、
…
、b
m
分别表示为第1个节点的正常历史数据集合、第2个节点的正常历史数据集合、第3个节点的正常历史数据集合、
…
、第m个节点的正常历史数据集合；
[0047]将节点最大建筑用能值放入集合E＝{d1，d2，d3，
…
，d
m
}，将节点最小建筑用能值放入集合H＝{h1，h2，h3，
…
，h
m
}；
[0048]其中d
m
表示第m个节点最大建筑用能值，h
m
表示第m个节点最小建筑用能值；
[0049]将集合M中的元素分别与集合E和集合H中的元素相比较；
[0050]当h
m
≤a
m
≤d
m
时，则证明该节点的建筑用能正常；
[0051]当a
m
≥d
m
或a
m
≤h
m
时，则证明该节点的建筑用能发生异常；
[0052]所述综合分析是指通过以整体的形式对建筑用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，其特征在于：该建筑用能异常监测系统包括数据采集模块、数据分析模块、态势分析模块和异常监测模块；所述数据采集模块用于采集现有数据和历史数据；所述数据分析模块用于对获取的数据进行分析；所述态势分析模块用于通过对网络态势进行分析从而预测建筑用能的情况；所述异常监测模块用于监测建筑用能是否异常；所述数据采集模块的输出端连接数据分析模块和态势分析模块的输入端，所述数据分析模块和态势分析模块的输出端连接异常监测模块的输入端。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，其特征在于：所述数据采集模块包括数据采集单元、态势采集单元和存储单元；所述数据采集单元用于采集建筑用能各个节点的现有数据以及历史数据；所述态势采集单元用于采集整个网络状态的现有数据和历史数据；所述存储单元用于对采集的数据进行存储；所述数据采集单元和态势采集单元的输出端连接存储单元的输入端。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，其特征在于：所述数据分析模块包括节点分析单元和综合分析单元；所述节点分析单元用于对每个节点的用能情况进行分析；所述综合分析单元用于根据历史情况对建筑用能进行综合分析；所述节点分析单元的输出端连接综合分析单元的输入端。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，其特征在于：所述态势分析模块包括特征提取单元、态势理解单元和态势映射单元；所述特征提取单元用于提取异常的特征数据；所述态势理解单元用于对异常的特征数据进行分析；所述态势映射单元是通过态势理解单元的分析结果进行建模从而进行建筑用能监测；所述态势提取单元的输出端连接态势理解单元的输入端，所述态势理解单元的输出端连接态势映射单元的输入端。5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测系统，其特征在于：所述异常监测模块包括预警单元和异常分析单元；所述预警单元用于对建筑用能监测异常情况进行预警；所述异常分析单元用于对建筑用能监测异常的原因进行分析；所述异常分析单元的输出端连接预警单元的输入端。6.一种基于大数据的建筑用能异常监测方法，其特征在于：该建筑用能异常监测方法的步骤包括：S1、利用数据采集模块对现有数据和历史数据进行采集；S2、利用数据分析模块对建筑用能情况进行分析；S3、利用态势分析模块对建筑用能系统进行分析；S4、利用异常监测模块实现建筑用能异常的监测。7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测方法，其特征在于：所述对现有数据和历史数据的采集是利用数据采集单元和态势采集单元进行采集的，并利用存
储单元对获取的现有数据和历史数据进行存储；所述数据采集单元用于采集每个节点建筑用能的数据并利用大数据获取每个节点建筑用能的历史数据；所述态势采集单元用于采集当前整个网络状态的数据和历史数据；将采集到的每个节点建筑用能的数据放入集合M＝{a1，a2，a3，
…
，a
m
}，其中a1、a2、a3、
…
，a
m
分别表示第1个节点建筑用能的数据、第2个节点建筑用能的数据、第3个节点建筑用能的数据、第m个节点建筑用能的数据，m表示m个节点且是有限的。8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的建筑用能异常监测方法，其特征在于：所述对建筑用能情况进行分析是指节点分析和综合分析两种情况；所述节点分析是对每个节点的建筑用能情况进行分析；根据每个节点建筑用能的历史数据进行分析获得建筑用能使用情况的正常范围，将每个节点正常的建筑用能的历史数据放入集合B＝{b1，b2，b3，
…
，b
m
}；其中b1、b2、b3、
…
、b
m
分别表示为第1个节点的正常历史数据集合、第2个节点的正常历史数据集合、第3个节点的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁治雄，吴观华，陈智刚，张黎，何润，张宏鹏，余万钎子，杨克军，
申请(专利权)人：中建照明有限公司，
类型：发明
国别省市：