一种智慧物联网能源管理平台系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧物联网能源管理平台系统，用于网络平台管理领域，该智慧物联网能源管理平台系统包括：数据采集模块

【技术实现步骤摘要】
一种智慧物联网能源管理平台系统


[0001]本专利技术涉及网络平台管理领域，具体来说，尤其涉及一种智慧物联网能源管理平台系统
。

技术介绍

[0002]随着可再生能源比重提升和分布式能源接入，电力系统结构正在发生深刻变化，从过去高度集中的模式转变为生产和消费高度分散的模式，分布式可再生能源的大力发展，有助于电力结构的优化升级，提高清洁能源在能源结构中的比重，
。
[0003]分布式电源接入电网，可减少系统传输损耗，提高电力使用效率，
。
但是可再生能源存在间歇性和波动性，使电网供需平衡更加复杂；分布式电源接入点增多，对电网造成冲击，电压波动增大；电源和负载分散分布，对电网状态的监测难度加大，缺乏对分布式电源的监管，电网调度能力降低；用户用电习惯多样化，负载预测难度加大；电力交易模式多样化，电价信号激励作用难以发挥，电力供需双方信息不对称，开放电力市场难以建立
。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005]为了克服以上问题，本专利技术旨在提出一种智慧物联网能源管理平台系统，目的在于解决可再生能源的间歇性和波动性，使电网供需平衡更加复杂；分布式电源接入点增多，对电网造成冲击，电压波动增大的问题
。
[0006]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种智慧物联网能源管理平台系统，该智慧物联网能源管理平台系统包括：数据采集模块
、
设备与能源管理模块
、
集中抄表模块
、
故障报警模块
、
信息发布模块
、
视频监控模块
、
数据分析模块及数据可视化模块；数据采集模块，边缘端获取各类传感器采集的数据，同时采集设备的运行参数数据，并通过
MQTT
协议将采集的数据发送到
Broker
，利用云端获取采集的数据；设备与能源管理模块，云端通过
MQTT
协议发布控制指令和管理策略到
Broker
，并利用边缘端执行控制指令和管理策略；集中抄表模块，边缘端利用
MQTT
协议发布抄表数据到
Broke
，并利用云端获取抄表数据；故障报警模块，边缘端通过
MQTT
协议发布故障报警数据；信息发布模块，云端通过
MQTT
协议发布统计分析结果和信息通知；视频监控模块，边缘端通过
MQTT
协议传输视频流，并利用云端对视频流进行内容分析，同时对设备运行状态的判断，实现对设备运行状态的监控；数据分析模块，云端获取传感器采集的数据
、
设备运行参数数据
、
抄表数据和故障报警数据，并利用机器学习算法进行模式识别和趋势预测的分析；数据可视化模块，提供分析结果的可视化界面，并给出优化建议
。
[0007]可选地，数据采集模块在边缘端获取各类传感器采集的数据，同时采集设备的运行参数数据，并通过
MQTT
协议将采集的数据发送到
Broker
，利用云端获取采集的数据时包括：通过标准接口连接在电力设施布置的各类传感器，同时连接设备，获取设备运行参数数据；周期性读取各类传感器采集的数据以及获取设备的运行参数数据，并将传感器数据和设备运行参数数据以
MQTT
协议的消息形式发布到
Broker
的设定主题；云平台配置
MQTT
客户端，连接
Broker
并订阅设定主题；当有新传感器数据或设备运行参数数据发布到设定主题时，云平台便可获取新的数据，并将获取的数据存储在时序数据库中
。
[0008]可选地，设备与能源管理模块在设备与能源管理模块，云端通过
MQTT
协议发布控制指令和管理策略到
Broker
，并利用边缘端执行控制指令和管理策略时包括：云平台根据电力系统运行数据
、
用户用电情况和节能目标，制定设备调度方案和用电管理策略；云平台服务器实现
MQTT
协议发布客户端，将控制指令和管理策略发布到设定主题；边缘端服务器实现
MQTT
协议订阅客户端，订阅云平台发布的主题，同时获取到控制指令和管理策略后，调用程序进行解析和执行；边缘端通过标准接口将控制指令下发到智能设备，实现参数调整，同时根据管理策略实时状态调整本地设备运行，实现负载调度
、
节能运行；边缘端将执行结果反馈到云平台，并对策略效果进行评估
。
[0009]可选地，视频监控模块在边缘端通过
MQTT
协议传输视频流，并利用云端对视频流进行内容分析，同时对设备运行状态的判断，实现对设备运行状态的监控时包括：在电力系统的区域安装视频监控摄像头，获取实时视频流；边缘端设备接入视频流，并通过
MQTT
发布视频流到设定主题；边缘端需要实现发布视频流的功能，配置
MQTT
协议连接参数；云平台服务器订阅设定主题，获取视频流，并利用计算视觉算法分析视频内容，识别设备；对设备进行状态判断，将设备的状态检测结果与预设的正常状态对比，判断设备是否故障
。
[0010]可选地，云平台服务器订阅设定主题，获取视频流，并利用计算视觉算法分析视频内容，识别设备包括：在云平台服务器创建视频流订阅服务，明确订阅源和视频编码格式；使用消息队列服缓冲视频流，并设置多个消费者进行负载均衡；对视频流进行解码和缩放，并按照输入要求调整帧图像，同时根据帧图像的视频帧率和场景复杂度确定背景模型更新频率；利用若干帧图像计算均值建立初始高斯混合背景模型，并利用云存储进行存储；定期使用新帧更新初始高斯混合背景模型，并应用改进的自适应阈值算法计算平均灰度；
将帧图像与背景模型进行差分，得到候选前景目标；通过观察背景平均灰度变化，判断是否发生光照突变，若发生突变，则使用新帧重建高斯混合背景模型；对候选目标进行识别，并通过
MQTT
协议将识别结果发送给特定设备，实现对设备的识别和控制
。
[0011]可选地，利用若干帧图像计算均值建立初始高斯混合背景模型，并利用云存储进行存储包括以下步骤：从视频流中提取若干帧图像，并对每帧图像进行灰度图像及滤波处理；计算对应像素位置中若干帧图像的均值，得到初步背景图像，同时对初步背景图像进行高斯平滑去噪；对每个像素建立包含多个高斯分布的混合模型；利用设定的帧图像更新每个高斯分布的均值和方差参数；对不同高斯分布进行权重初始化，表示其对背景的贡献度，并利用云对象存储服务存储高斯混合背景模型参数
。
[0012]可选地，定期使用新帧更新初始高斯混合背景模型，并应用改进的自适应阈值算法计算平均灰度包括：从视频流中获取最新的帧图像，对每个像素，计算其在各高斯分布中的权重；根据高斯分布的权重，更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智慧物联网能源管理平台系统，其特征在于，该智慧物联网能源管理平台系统包括：数据采集模块
、
设备与能源管理模块
、
集中抄表模块
、
故障报警模块
、
信息发布模块
、
视频监控模块
、
数据分析模块及数据可视化模块；所述数据采集模块，边缘端获取各类传感器采集的数据，同时采集设备的运行参数数据，并通过
MQTT
协议将采集的数据发送到
Broker
，利用云端获取采集的数据；所述设备与能源管理模块，云端通过
MQTT
协议发布控制指令和管理策略到
Broker
，并利用边缘端执行控制指令和管理策略；所述集中抄表模块，边缘端利用
MQTT
协议发布抄表数据到
Broke
，并利用云端获取抄表数据；所述故障报警模块，边缘端通过
MQTT
协议发布故障报警数据；所述信息发布模块，云端通过
MQTT
协议发布统计分析结果和信息通知；所述视频监控模块，边缘端通过
MQTT
协议传输视频流，并利用云端对视频流进行内容分析，同时对设备运行状态的判断，实现对设备运行状态的监控；所述数据分析模块，云端获取传感器采集的数据
、
设备运行参数数据
、
抄表数据和故障报警数据，并利用机器学习算法进行模式识别和趋势预测的分析；所述数据可视化模块，提供分析结果的可视化界面，并给出优化建议
。2.
根据权利要求1所述的一种智慧物联网能源管理平台系统，其特征在于，所述设备与能源管理模块在设备与能源管理模块，云端通过
MQTT
协议发布控制指令和管理策略到
Broker
，并利用边缘端执行控制指令和管理策略时包括：云平台根据电力系统运行数据
、
用户用电情况和节能目标，制定设备调度方案和用电管理策略；云平台服务器实现
MQTT
协议发布客户端，将控制指令和管理策略发布到设定主题；边缘端服务器实现
MQTT
协议订阅客户端，订阅云平台发布的主题，同时获取到控制指令和管理策略后，调用程序进行解析和执行；边缘端通过标准接口将控制指令下发到智能设备，实现参数调整，同时根据管理策略实时状态调整本地设备运行，实现负载调度
、
节能运行；边缘端将执行结果反馈到云平台，并对策略效果进行评估
。3.
根据权利要求1所述的一种智慧物联网能源管理平台系统，其特征在于，所述视频监控模块在边缘端通过
MQTT
协议传输视频流，并利用云端对视频流进行内容分析，同时对设备运行状态的判断，实现对设备运行状态的监控时包括：在电力系统的区域安装视频监控摄像头，获取实时视频流；边缘端设备接入视频流，并通过
MQTT
发布视频流到设定主题；边缘端需要实现发布视频流的功能，配置
MQTT
协议连接参数；云平台服务器订阅设定主题，获取视频流，并利用计算视觉算法分析视频内容，识别设备；对设备进行状态判断，将设备的状态检测结果与预设的正常状态对比，判断设备是否故障
。4.
根据权利要求3所述的一种智慧物联网能源管理平台系统，其特征在于，所述云平台服务器订阅设定主题，获取视频流，并利用计算视觉算法分析视频内容，识别设备包括：
在云平台服务器创建视频流订阅服务，明确订阅源和视频编码格式；使用消息队列服缓冲视频流，并设置多个消费者进行负载均衡；对视频流进行解码和缩放，并按照输入要求调整帧图像，同时根据帧图像的视频帧率和场景复杂度确定背景模型更新频率；利用若干帧图像计算均值建立初始高斯混合背景模型，并利用云存储进行存储；定期使用新帧更新初始高斯混合背景模型，并应用改进的自适应阈值算法计算平均灰度；将帧图像与背景模型进行差分，得到候选前景目标；通过观察背景平均灰度变化，判断是否发生光照突变，若发生突变，则使用新帧重建高斯混合背景模型；对候选目标进行识别，并通过
MQTT
协议将识别结果发送给特定设备，实现对设备的识别和控制
。5.
根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫德阳，赵学勇，赵红英，
申请(专利权)人：山东平安电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：