[0001] 本发明涉及用电数据监测技术领域，尤其涉及基于物联网的用电数据采集网络监测系统和方法。

[0002] 在电网系统中，电网终端通过多个种类的用电数据采集设备对用电数据进行采集，采集的工作方式多种多样，采用电子电能表、载波电能表和无线电能表进行用电信息的采集，采集过程中采集设备的工作状态以及采集到的数据的传输都需要进行有效的监测，以避免造成用电数据的传输错误和丢失。

[0003] 现有的电网系统中，对用电数据的采集和传输，缺少精确和有效地监测，导致用电数据获取时存在不准确的情况，不利于用电数据的分析和使用。

[0004] 物联网是物物相连的互联网，是新一代信息技术的重要组成部分，利用智能感知、识别与计算技术，形成人与物、物与物相联，实现信息化以及远程管理控制，广泛应用于各个行业；运用物联网技术，实现对用电数据采集设备运行状态和用电数据传输过程的远程监控，可保证在用电数据采集设备运行或用电数据传输出现异常时，能够快速发现异常，发出报警提示。

[0005] 因此，有必要提供基于物联网的用电数据采集网络监测系统和方法。

[0060] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0061] 本发明提供了基于物联网的用电数据采集网络监测系统，如图1所示，包括：

[0062] 监测平台构建模块：具体为，根据云平台和物联网技术，构建用以监测用电数据采集设备运行和用电数据传输的具有监测功能的智能工作平台；

[0063] 用电数据采集工作数据获取模块：具体为，根据智能工作平台上配置的多个监测工作端和监测工作链路，对用电数据采集设备运行的第一工作数据，以及用电数据传输的第二工作数据进行获取；

[0064] 监测执行应对模块：具体为，利用智能工作平台中的算法模型，处理和分析第一工作数据和第二工作数据，针对分析异常结果，进行应对处理。

[0065] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了实现基于物联网的用电数据采集网络监测系统，本申请根据云平台和物联网技术，构建用以监测用电数据采集设备运行和用电数据传输的具有监测功能的智能工作平台；根据智能工作平台上配置的多个监测工作端和监测工作链路，对用电数据采集设备运行的第一工作数据，以及用电数据传输的第二工作数据进行获取；利用智能工作平台中的算法模型，处理和分析第一工作数据和第二工作数据，针对分析异常结果，进行应对处理，可保证用电数据采集网络监测的稳定运行；

[0066] 通过利用监测平台对用电数据采集设备运行和用电数据传输进行监测，并进行应对处理，可提高用电数据采集设备运行的稳定性，并保证用电数据传输的质量，有利于保证用电数据采集和传输的稳定进行，提高用电数据采集和传输的效率。

[0067] 在一个实施例中，监测平台构建模块包括设置监测平台，具体为：

[0068] 设置若干个工作接口，并根据工作接口设置监测工作端，基于监测工作端设置相应的监测工作链路；

[0069] 其中，监测工作链路，被配置为对用电数据采集设备运行和用电数据传输进行工作监测。

[0070] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了设置监测平台，通过设置若干个工作接口，并根据工作接口设置监测工作端，基于监测工作端设置相应的监测工作链路；监测工作链路，被配置为对用电数据采集设备运行和用电数据传输进行工作监测；

[0071] 通过设置监测平台，便于更好地获取用电数据采集设备运行数据和用电数据传输数据。

[0072] 在一个实施例中，监测平台构建模块还包括对监测工作链路进行优化调整；具体为：

[0073] 获取用电数据传输效率计算指标数据；

[0074] 利用用电数据传输效率计算指标数据进行计算，得到用电数据传输效率；

[0075] 设置统计周期，按照统计周期，统计多个工作任务阶段的历史传输效率；

[0076] 利用历史传输效率，绘制传输效率趋势分布图，在传输效率趋势分布图上标注最佳传输效率趋势线；

[0077] 根据最佳传输效率趋势线，获取各个工作任务阶段的最佳传输效率，根据最佳传输效率，构建最佳传输效率与监测工作链路配置参数数据的匹配关系库；

[0078] 其中，监测工作链路配置参数数据为：用电数据采集设备的类型和单个类型的数量的组合配置数据；

[0079] 根据匹配关系库，区分各个工作任务阶段，利用自适应调整控制模型，对监测工作链路进行配置参数的优化调整。

[0080] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了实现对监测工作链路进行优化调整；采取获取用电数据传输效率计算指标数据；利用用电数据传输效率计算指标数据进行计算，得到用电数据传输效率；设置统计周期，按照统计周期，统计多个工作任务阶段的历史传输效率；利用历史传输效率，绘制传输效率趋势分布图，在传输效率趋势分布图上标注最佳传输效率趋势线；根据最佳传输效率趋势线，获取各个工作任务阶段的最佳传输效率，根据最佳传输效率，构建最佳传输效率与监测工作链路配置参数数据的匹配关系库；根据匹配关系库，区分各个工作任务阶段，利用自适应调整控制模型，对监测工作链路进行配置参数的优化调整；

[0081] 通过对用电数据传输效率数据的获取和分析，并基于用电数据传输效率数据，对监测工作链路进行配置参数的优化调整，可提高监测工作链路的性能。

[0082] 在一个实施例中，如图2所示，用电数据采集工作数据获取模块包括监测工作端设置单元和用电数据采集执行单元；

[0083] 监测工作端设置单元，被配置为根据用电数据采集设备的类型和数量，以及用电数据传输的载体，设置相应的监测工作端；

[0084] 其中，类型包括电子式电能表、付费率电能表、无线电能表和载波式电能表；载体包括电路、载波通信信道和无线网络；

[0085] 用电数据采集执行单元，被配置为利用监测工作端，基于监测工作链路，获取用电数据采集设备运行的第一工作数据和用电数据传输的第二工作数据。

[0086] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了实现用电数据采集工作数据获取，设置监测工作端设置单元，配置为根据用电数据采集设备的类型和数量，以及用电数据传输的载体，设置相应的监测工作端；其中，类型包括电子式电能表、付费率电能表、无线电能表和载波式电能表；载体包括电路、载波通信信道和无线网络；设置用电数据采集执行单元，被配置为利用监测工作端，基于监测工作链路，获取用电数据采集设备运行的第一工作数据和用电数据传输的第二工作数据；

[0087] 通过设置监测工作端并结合监测工作链路，获取用电数据采集设备的运行数据和用电数据传输的工作数据，可保证数据获取的质量。

[0088] 在一个实施例中，设置相应的监测工作端包括：

[0089] 统计监测工作链路上的用电数据采集设备的类型和单个类型的数量，分析工作链路为单一类型用电数据采集设备的单一监测工作链路，或多种类型用电数据采集设备复合的复合监测工作链路；基于单一监测工作链路或复合监测工作链路，对监测工作链路所对应的监测工作端进行分类设置。

[0090] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了保证相应的监测工作端的设置，通过统计监测工作链路上的用电数据采集设备的类型和单个类型的数量，分析工作链路为单一类型用电数据采集设备的单一监测工作链路，或多种类型用电数据采集设备复合的复合监测工作链路；基于单一监测工作链路或复合监测工作链路，对监测工作链路所对应的监测工作端进行分类设置；

[0091] 通过对用电数据采集设备统计分析，以及监测工作端分类设置，便于更好地发挥监测工作端的功能。

[0092] 在一个实施例中，用电数据采集工作数据获取模块包括：对用电数据采集设备运行的第一工作数据进行获取和对用电数据传输的第二工作数据进行获取；

[0093] 其中，对第一工作数据进行获取包括：利用预设的运行参数监测获取模板，并结合非模板匹配数据获取条件，获取用电数据采集设备的运行参数数据集；

[0094] 其中，运行参数数据集包括模板匹配类运行参数数据和非模板匹配类运行参数数据；非模板匹配数据为：未通过运行参数监测获取模板获取的用电数据采集设备运行参数数据；

[0095] 对第二工作数据进行获取包括：利用传输网络监测程序，监测获取用电数据传输工作数据；传输网络监测程序，用于通过监听载波网络接口、无线网络接口和电路接口，使用Wi reshark网络抓包的方式，获取网络通信数据包；使用载波通信监测软件，截取通信数据包；使用电路信号监测软件，获取电路信号数据包；并对网络通信数据包、通信数据包和电路信号数据包进行数据解析；

[0096] 其中，数据解析包括:

[0097] 提取网络通信数据、通信数据和电路信号数据中的元数据，将元数据配置生成解析规则；

[0098] 对解析规则进行验证和修正，并将修正后的解析规则制作生成对应于网络通信数据、通信数据和电路信号数据的解析包；

[0099] 对解析包进行仿真解析，获得仿真解析成功率；

[0100] 若仿真解析成功率大于预设的成功率阈值，则将解析包用于数据解析；

[0101] 若仿真解析成功率小于预设的成功率阈值，则基于解析规则数据库，对解析规则进行补充或修改，以获得第一解析包；第一解析包为：其仿真解析成功率大于预设的成功率阈值。

[0102] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：对用电数据采集设备运行的第一工作数据进行获取和对用电数据传输的第二工作数据进行获取；

[0103] 其中，对第一工作数据进行获取包括：利用预设的运行参数监测获取模板，并结合非模板匹配数据获取条件，获取用电数据采集设备的运行参数数据集；

[0104] 其中，运行参数数据集包括模板匹配类运行参数数据和非模板匹配类运行参数数据；非模板匹配数据为：未通过运行参数监测获取模板获取的用电数据采集设备运行参数数据；

[0105] 对第二工作数据进行获取包括：利用传输网络监测程序，监测获取用电数据传输工作数据；传输网络监测程序，用于通过监听载波网络接口、无线网络接口和电路接口，使用Wi reshark网络抓包的方式，获取网络通信数据包；使用载波通信监测软件，截取通信数据包；使用电路信号监测软件，获取电路信号数据包；并对网络通信数据包、通信数据包和电路信号数据包进行数据解析；

[0106] 其中，数据解析包括:

[0107] 提取网络通信数据、通信数据和电路信号数据中的元数据，将元数据配置生成解析规则；

[0108] 对解析规则进行验证和修正，并将修正后的解析规则制作生成对应于网络通信数据、通信数据和电路信号数据的解析包；

[0109] 对解析包进行仿真解析，获得仿真解析成功率；

[0110] 若仿真解析成功率大于预设的成功率阈值，则将解析包用于数据解析；

[0111] 若仿真解析成功率小于预设的成功率阈值，则基于解析规则数据库，对解析规则进行补充或修改，以获得第一解析包；第一解析包为：其仿真解析成功率大于预设的成功率阈值；

[0112] 通过运行参数监测获取模板，获取用电数据采集设备的运行参数数据集，以及利用传输网络监测程序，对网络通信数据包、通信数据包和电路信号数据包进行数据解析，监测获取用电数据传输工作数据，可保证运行参数数据集和用电数据传输工作数据的获取质量；同时，在数据解析上，对解析规则的解析成功率进行判断，并根据判断结果，反馈用于解析规则的修改，可完善解析规则，有助于实现对数据的准确解析。

[0113] 在一个实施例中，运行参数监测获取模板，基于用电数据采集设备的历史运行参数，利用神经网络模型进行学习训练生成；运行参数监测获取模板用于监测获取预设幅度范围内的运行参数数据。

[0114] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：运行参数监测获取模板，基于用电数据采集设备的历史运行参数，利用神经网络模型进行学习训练生成；运行参数监测获取模板用于监测获取预设幅度范围内的运行参数数据；

[0115] 通过利用神经网络模型进行学习训练生成运行参数监测获取模板，便于运行参数监测获取模板的生成质量。

[0116] 在一个实施例中，还包括用电分析决策模块，用于进行用电数据分析和用电调度决策；

[0117] 其中，用电数据分析为：

[0118] 对用户的用电数据进行数据挖掘，获得用电数据特征数据集；

[0119] 根据用电数据特征数据集，利用长短期记忆神经网络，对用户的用电量进行用电量评估和用电量预测，分别获得用电量评估等级和用电量估测值；

[0120] 用电调度决策为：

[0121] 根据用户的用电量评估等级，并结合用户的用电需求，确定用户的用电保障等级；根据用电量估测值和用电保障等级，计算用户的最低用电保障供应量；根据最低用电保障供应量，辅助制定针对用户的用电保障方案和用电调度方案。

[0122] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：还包括用电分析决策模块，用于进行用电数据分析和用电调度决策；

[0123] 其中，用电数据分析为：

[0124] 对用户的用电数据进行数据挖掘，获得用电数据特征数据集；

[0125] 根据用电数据特征数据集，利用长短期记忆神经网络，对用户的用电量进行用电量评估和用电量预测，分别获得用电量评估等级和用电量估测值；

[0126] 用电调度决策为：

[0127] 根据用户的用电量评估等级，并结合用户的用电需求，确定用户的用电保障等级；根据用电量估测值和用电保障等级，计算用户的最低用电保障供应量；根据最低用电保障供应量，辅助制定针对用户的用电保障方案和用电调度方案；

[0128] 通过分析用户的用电数据，并对用电数据进行评估和预测，可为用户的用电保障方案和用电调度方案的制定提供辅助决策。

[0129] 在一个实施例中，监测平台构建模块还包括微服务实施单元；

[0130] 微服务实施单元，用于基于监测平台中预设的微服务层，实施数据存储处理的微服务和设备维护的微服务；

[0131] 数据存储处理的微服务，被配置为对用电数据采集设备运行数据进行存储和处理；并基于处理结果，获得针对用电数据采集设备的维护命令；

[0132] 设备维护的微服务，被配置为根据维护命令，控制监测执行应对模块中的设备维护单元，根据预设的维护优先级，按照预设的维护模式对用电数据采集设备进行维护；维护优先级根据维护命令的优先级，结合用电数据采集设备的维护需求的紧急度优先级，加权累加后生成；维护模式包括单一设备独立维护、多个设备联合维护和同类型设备分组维护。

[0133] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：微服务实施单元，用于基于监测平台中预设的微服务层，实施数据存储处理的微服务和设备维护的微服务；

[0134] 数据存储处理的微服务，被配置为对用电数据采集设备运行数据进行存储和处理；并基于处理结果，获得针对用电数据采集设备的维护命令；

[0135] 设备维护的微服务，被配置为根据维护命令，控制监测执行应对模块中的设备维护单元，根据预设的维护优先级，按照预设的维护模式对用电数据采集设备进行维护；维护优先级根据维护命令的优先级，结合用电数据采集设备的维护需求的紧急度优先级，加权累加后生成；维护模式包括单一设备独立维护、多个设备联合维护和同类型设备分组维护；

[0136] 提高利用微服务进行数据存储处理和对用电数据采集设备的维护，可保证用电数据采集设备的安全稳定运行。

[0137] 基于物联网的用电数据采集网络监测方法，如图3所示，包括：

[0138] S1：根据云平台和物联网技术，构建用以监测用电数据采集设备运行和用电数据传输的具有监测功能的智能工作平台；

[0139] S2：根据智能工作平台上配置的多个监测工作端和监测工作链路，对用电数据采集设备运行的第一工作数据，以及用电数据传输的第二工作数据进行获取；

[0140] S3：利用智能工作平台中的算法模型，处理和分析第一工作数据和第二工作数据，针对分析异常结果，进行应对处理。

[0141] 上述技术方案的工作原理及有益效果为：根据云平台和物联网技术，构建用以监测用电数据采集设备运行和用电数据传输的具有监测功能的智能工作平台；根据智能工作平台上配置的多个监测工作端和监测工作链路，对用电数据采集设备运行的第一工作数据，以及用电数据传输的第二工作数据进行获取；利用智能工作平台中的算法模型，处理和分析第一工作数据和第二工作数据，针对分析异常结果，进行应对处理；

[0142] 通过利用监测平台对用电数据采集设备运行和用电数据传输进行监测，并进行应对处理，可提高用电数据采集设备运行的稳定性，并保证用电数据传输的质量，有利于保证用电数据采集和传输的稳定进行，提高用电数据采集和传输的效率。

[0143] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。