一种基于大数据的设备能耗监管方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的设备能耗监管方法与系统，属于设备能耗监管技术领域。本发明专利技术系统包括数据采集模块、数据传输模块、数据监测模块以及显示终端；所述数据采集模块的输入端与设备端电性连接；所述数据采集模块的输出端与数据传输模块的输入端电性连接；所述数据传输模块的输出端与数据监测模块的输入端电性连接；所述数据监测模块的输出端与显示终端电性连接；本发明专利技术还提供一种方法能够有效的提高对设备能耗方面的监管，及时发现设备故障，便于维修。便于维修。便于维修。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的设备能耗监管方法与系统


[0001]本专利技术涉及设备能耗监管
，具体为一种基于大数据的设备能耗监管方法与系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的蓬勃发展，为了满足生产发展的需要，越来越多的大型用电设备被引入工厂，在工厂的生产过程中，各大机械设备是工厂的核心组件，设备的正常运行是工厂生产的关键，如若用电设备的正常运行得不到保障，一方面降低了工厂的生产率，从而影响工厂收益，另一方面难以保障相关工作人员的安全，因此，需要对设备能耗进行监管。
[0003]现有技术在一定程度上可以满足当前要求，但是还存在一定的缺陷，其具体表现在数据的处理方面上，对数据的处理方式过于单一，仅能监测到设备出现故障，未能精准的发现监测时间段内电流电压异常状况以及两者之间的异常关系。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的设备能耗监管方法与系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于大数据的设备能耗监管系统,系统包括数据采集模块、数据传输模块、数据监测模块、以及显示终端；
[0007]数据采集模块连接设备端，用于获取设备电流电压数据；数据传输模块连接数据采集模块，用于传输电流电压数据；数据监测模块连接数据传输模块，用于对原始数据进行分项管理和比对，实现设备能耗的监管，并将输出信号传输至显示终端；
[0008]数据采集模块的输入端与设备端电性连接；数据采集模块的输出端与数据传输模块的输入端电性连接；数据传输模块的输出端与数据监测模块的输入端电性连接；数据监测模块的输出端与显示终端电性连接。
[0009]进一步的，数据采集模块包括电流传感器和电压传感器；电流传感器用于采集用电设备任意时刻的电流数据；电压传感器用于采集用电设备任意时刻的电压数据。
[0010]进一步的，数据传输模块将采集到的数据传输至数据监测模块,在数据监测模块进行数据的处理与分析。
[0011]进一步的，数据监测模块包括数据库、数据处理中心以及数据存储中心；
[0012]数据库包括历史数据单元与实时数据单元，其中历史数据单元为存储设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与设备正常工作平均电流数据和平均电压数据实时数据单元为存储设备任意时刻的电流数据和电压数据；
[0013]数据处理中心包括A单元、B单元和C单元，其中A单元将对数据库中的历史数据进行计算分析，生成预设数据，B单元将对数据库中的实时数据中的任意时间点数据进行计算分析，生成日志数据，C单元将对数据库中的实时数据中的任意连续时间段数据进行计算分
析；数据存储中心储存数据处理中心A单元、B单元和C单元生成的数据。
[0014]进一步的，所述显示终端将显示数据监测模块的提醒信号。
[0015]一种基于大数据的设备能耗监管方法，该方法包括以下步骤：
[0016]S1.利用数据采集模块,对设备端数据进行统一收集；
[0017]S2.利用数据传输模块，将S1的数据上传数据库；
[0018]S3.数据处理中心处理数据，对S2的数据进行分析整理，且将整理后的数据传递给数据存储中心；
[0019]S4.显示终端输出警示信号，实现对设备能耗的监测。
[0020]进一步的，步骤S1的数据采集包括如下具体步骤：
[0021]S101.电流传感器采集用电设备任意时刻的电流数据；
[0022]S102.电压传感器采集用电设备任意时刻的电压数据。
[0023]进一步的，步骤S2的数据库包括历史数据单元与实时数据单元，其中历史数据单元为存储设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与设备正常工作平均电流数据和平均电压数据实时数据单元为存储设备任意时刻的电流数据和电压数据；
[0024]步骤S3的数据处理中心包括A单元、B单元和C单元，其中A单元将对数据库中的历史数据进行计算分析，生成预设数据，B单元将对数据库中的实时数据中的任意时间点数据进行计算分析，生成日志数据，C单元将对数据库中的实时数据中的任意连续时间段数据进行计算分析，将各单元分析结果上传至数据存储中心；
[0025]A单元数据处理方法包括以下步骤：
[0026]SA
‑
1.读取数据库中设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与设备正常工作的平均电流数据和平均电压数据
[0027]SA
‑
2.分别计算电流允许误差范围系数α和电压允许误差范围系数β,根据公式：
[0028][0029][0030]将计算结果生成预设数据存储于数据存储中心。
[0031]数据B单元处理方法包括以下步骤：
[0032]SB
‑
1.将采集到的数据分别按电流电压进行分类，记为I
m
和U
m
，其中m表示任意时间点的数据编号，m＝1,2,...,n；
[0033]SB
‑
2.将设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与采集到的数据按电流电压分别计算电流误差系数α
m
和电压误差系数β
m
，根据公式:
[0034][0035][0036]将计算结果生成日志数据传递至数据存储中心。
[0037]数据C单元处理方法包括以下步骤：
[0038]SC
‑
1.任取监测时间段的电流数据，且监测时间段包括k个时间点，其中k<n，若监测时间段的时间点的电流误差系数α
m
与电流允许误差范围系数α的比对结果为α
m
>α，则说明存在电流异常点；统计出监测时间段的电流异常点个数x，根据公式计算异常指数；把得到的异常指数P与设定的阈值指数Q进行比对，若出现P大于Q，则判定设备电流初步异常；若出现P小于等于Q，则判定设备电流初步正常。
[0039]求监测时间段的电流数据平均值，根据公式得到电流平均值与I
e
的大小关系；
[0040]其中电流平均值与I
e
的大小关系如下：
[0041]i.若则输出a1特征信号；
[0042]ii.若则输出b1特征信号；
[0043]把监测时间段出现电流异常点按时间顺序进行排序，并把与之对应的电流误差系数α
m
按照数值从小到大进行排序，若出现电流误差系数α
m
随着时间变化而呈单调趋势，则输出c1特征信号，反之输出d1特征信号；
[0044]SC
‑
2.任取监测时间段的电压数据，且监测时间段包括k个时间点，其中k<n，若监测时间段的时间点的电压误差系数β
m<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设备能耗监管系统，其特征在于：系统包括数据采集模块、数据传输模块、数据监测模块以及显示终端；所述数据采集模块连接设备端，用于获取设备电流电压数据；所述数据传输模块连接数据采集模块，用于传输电流电压数据；所述数据监测模块连接数据传输模块，用于对原始数据进行分项管理和比对，实现设备能耗的监管，并将输出信号传输至显示终端；所述数据采集模块的输入端与设备端电性连接；所述数据采集模块的输出端与数据传输模块的输入端电性连接；所述数据传输模块的输出端与数据监测模块的输入端电性连接；所述数据监测模块的输出端与显示终端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的设备能耗监管系统，其特征在于：所述数据采集模块包括电流传感器和电压传感器；所述电流传感器用于采集用电设备任意时刻的电流数据；所述电压传感器用于采集用电设备任意时刻的电压数据。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的设备能耗监管系统，其特征在于：所述数据传输模块将采集到的数据传输至数据监测模块。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的设备能耗监管系统，其特征在于：所述数据监测模块包括数据库、数据处理中心、数据存储中心；所述数据库包括历史数据单元与实时数据单元，其中历史数据单元为存储设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
，以及设备正常工作的平均电流数据和平均电压数据实时数据单元为存储设备任意时刻的电流数据I
m
和电压数据U
m
，其中m表示任意时间点的数据编号，m＝1,2,...,n；所述数据处理中心包括A单元、B单元和C单元，其中A单元将对数据库中的历史数据进行计算分析，生成预设数据，B单元将对数据库中的实时数据中的任意时间点数据进行计算分析，生成日志数据，C单元将对数据库中的实时数据中的任意连续时间段数据进行计算分析，生成预警信号；所述数据存储中心储存数据处理中心A单元、B单元和C单元生成的数据。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的设备能耗监管系统，其特征在于：所述显示终端将显示数据监测模块的提醒信号。6.一种基于大数据的设备能耗监管方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1.利用数据采集模块,对设备端数据进行统一收集；S2.利用数据传输模块，将S1的数据上传数据库；S3.数据处理中心处理数据，对S2的数据进行分析整理，且将整理后的数据传递给数据存储中心；S4.显示终端输出警示信号，实现对设备能耗的监测。7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的设备能耗监管方法，其特征在于：所述步骤S1包括如下具体步骤：S7
‑
1.电流传感器采集用电设备任意时刻的电流数据；S7
‑
2.电压传感器采集用电设备任意时刻的电压数据。8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的设备能耗监管方法，其特征在于：所述数据库包括历史数据单元与实时数据单元，其中历史数据单元为存储设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与设备正常工作平均电流数据和平均电压数据实时数据单元为存储设备
任意时刻的电流数据和电压数据；所述数据处理中心包括A单元、B单元和C单元，其中A单元将对数据库中的历史数据进行计算分析，生成预设数据，B单元将对数据库中的实时数据中的任意时间点数据进行计算分析，生成日志数据，C单元将对数据库中的实时数据中的任意连续时间段数据进行计算分析，生成预警信号；所述A单元数据处理方法包括以下步骤：SA
‑
1.读取数据库中设备铭牌上额定电流I
e
、额定电压U
e
与设备正常工作的平均电流数据和平均电压数据SA
‑
2.分别计算电流允许误差范围系数α和电压允许误差范围系数β,根据公式：2.分别计算电流允许误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明烨，闻磊，田云霞，刘畅，苑柳青，高翔云，于俊红，程思远，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：