[0001] 本实用新型涉及监测、大数据技术领域，特别涉及一种基于大数据的能耗监测系统。

[0002] 数据采集可以是指将被测对象的各种参量通过各种传感器做适当转换后，再经过信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤传递到控制器的过程，基于大数据实现的数据挖掘、数据分析等均需要数据采集作为支持，故数据采集被广泛应用在各个领域。在交通道路设备领域处，还没有良好的能耗监测系统，能够实现对大规模交通设备的能耗情况进行有效监测。实用新型内容

[0003] 本实用新型提供一种基于大数据的能耗监测系统，能够实现对大规模设备的用电监测并生成相应的日志数据，通过后端可以查看日志数据，进行能耗的观看、监控。

[0004] 本实用新型提供一种基于大数据的能耗监测系统，包括若干智能终端，其中每个智能终端对应一个用电设备，所述智能终端包括：

[0005] 电流监测装置，用于监测用电设备任意时刻的电流并生成电流数据；

[0006] 电压监测装置，用于监测用电设备任意时刻的电压并生成电压数据；

[0007] 处理装置，分别与所述电流监测装置和电压监测装置连接，基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送。

[0008] 进一步的，所述智能终端还包括通讯装置，所述智能终端通过通讯装置与后台服务器连接，并通过通讯装置将日志数据发送至后台服务器；

[0009] 所述智能终端根据与其对应的用电设备不同，被分为不同的终端组，其中每个终端组包括至少一个智能终端。

[0010] 进一步的，所述电流监测装置为电流传感器；

[0011] 所述电压监测装置为电压传感器；

[0012] 所述处理装置为处理器、控制器、FPGA、单片机以及集成电路中的任意一种或多种。

[0013] 进一步的，所述服务器获取任意一个终端组内所有智能终端的日志数据；

[0014] 对任意两个智能终端的电压数据或电流数据进行比对，若电压数据的比对值大于第一预设值或电流数据的比对值大于第二预设值，则输出提醒信号。

[0015] 本实用新型还提供一种基于大数据的能耗监测方法，分别部署不同的智能终端对不同的用电设备进行监测，包括以下步骤：

[0016] 监测用电设备任意时刻的电流并生成电流数据；

[0017] 监测用电设备任意时刻的电压并生成电压数据；

[0018] 基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送。

[0019] 进一步的，智能终端根据与其对应的用电设备不同，被分为不同的终端组，其中每个终端组包括至少一个智能终端。

[0020] 进一步的，在所述基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送的步骤后，还包括以下步骤：

[0021] 获取任意一个终端组内所有智能终端的日志数据；

[0022] 对任意两个智能终端的电压数据或电流数据进行比对，若电压数据的比对值大于第一预设值或电流数据的比对值大于第二预设值，则输出提醒信号进行提醒。

[0023] 进一步的，还包括以下步骤：

[0024] 基于公式(1)得到电压数据U0(a，t0)，

[0025]

[0026] 其中U0(a，t0)表示第a个智能终端整合优化后的t0时刻的电压数据；Δt表示临近时刻(表示很短的一段时刻，取值为5s)；U(a，t)表示第a个智能终端的日志数据中智能终端t时刻的电压数据；

[0027] 基于公式(2)得到电流数据I0(a，t0)，

[0028]

[0029] 其中I0(a，t0)表示第a个智能终端整合优化后的t0时刻的电流数据；Δt表示临近时刻(表示很短的一段时刻，取值为5s)；I(a，t)表示第a个智能终端的日志数据中智能终端t时刻的电流数据。

[0030] 进一步的，基于公式(3)对所述终端组中任意两个智能终端的电压数据进行遍历比对再综合处理得到综合电压数据的比对值

[0031]

[0032] 其中ΔU(t0)表示t0时刻的综合电压数据的比对值；n表示终端组中智能终端的总数；n！表示n的阶乘；U0(i，t0)表示第i个智能终端整合优化后的t0时刻的电压数据；

[0033] 利用公式(4)对所述智能终端中任意两个智能终端的电流数据进行遍历比对再综合处理得到综合电流数据的比对值，从而提高能耗监测系统的检测能力

[0034]

[0035] 其中ΔI(t0)表示t0时刻的综合电流数据的比对值；n表示终端组中智能终端的总数；n！表示n的阶乘；I0(i，t0)表示第i个智能终端整合优化后的t0时刻的电流数据；

[0036] 步骤A3：利用公式(5)结合第一预设值和第二预设值得到输出提醒信号值[0037]

[0038] 其中T表示输出提醒信号值；ΔU0表示所述第一预设值；ΔI0表示所述第二预设值；

[0039] 通过步骤A3求得的输出提醒信号值，可以通过该值来输出相应的提醒信号进行提醒，其具体包括，

[0040] 当T＝0时，表示电压数据的比对值小于第一预设值且电流数据的比对值小于第二预设值，则不输出提醒信号进行提醒；

[0041] 当T＝-1时，表示电压数据的比对值小于第一预设值且电流数据的比对值大于第二预设值，则输出电流数据提醒信号进行提醒；

[0042] 当T＝1时，表示电压数据的比对值大于第一预设值且电流数据的比对值小于第二预设值，则输出电压数据提醒信号进行提醒；

[0043] 当T＝2时，表示电压数据的比对值大于第一预设值且电流数据的比对值大于第二预设值，则电流数据提醒信号与电压数据提醒信号同时输出进行提醒。

[0044] 进一步的，将电流数据提醒信号或电压数据提醒信号发送至后端。

[0045] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0046] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

[0050] 以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0051] 本实用新型提供一种基于大数据的能耗监测系统，如图1所示其第一种实施方式的结构示意图，包括若干智能终端，其中每个智能终端对应一个用电设备，通过智能终端对用电设备的电能进行监测。图中展示出了用电设备1、用电设备2和用电设备N，以及相对应智能终端1、智能终端2和智能终端N。

[0052] 智能终端包括电流监测装置和电压监测。其中电流监测装置用于监测用电设备任意时刻的电流并生成电流数据，其中电流数据可以是瞬时的电流数值。其中电压监测装置用于监测用电设备任意时刻的电压并生成电压数据，其中电压数据可以是瞬时的电压数值。处理装置，分别与电流监测装置和电压监测装置连接，基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送。

[0053] 在一个实施例中，智能终端还包括通讯装置，所述智能终端通过通讯装置与后台服务器连接，并通过通讯装置将日志数据发送至后台服务器，智能终端根据与其对应的用电设备不同，被分为不同的终端组，其中每个终端组包括至少一个智能终端。通过将日志数据发送至后台的服务器，方便使用者日志数据，实现对电压数据和电流数据的监控。

[0054] 在一个实施例中，电流监测装置为电流传感器；电压监测装置为电压传感器；处理装置为处理器、控制器、FPGA、单片机以及集成电路中的任意一种或多种。

[0055] 在一个实施例中，服务器获取任意一个终端组内所有智能终端的日志数据；

[0056] 对任意两个智能终端的电压数据或电流数据进行比对，若电压数据的比对值大于第一预设值或电流数据的比对值大于第二预设值，则输出提醒信号。此时证明打压数据或电流数据使用过高，已经不是该用电设备的额定使用电压，则证明此时用电设备可能存在异样。

[0057] 本实用新型还提供一种基于大数据的能耗监测方法，如图2所示其流程图，分别部署不同的智能终端对不同的用电设备进行监测，包括以下步骤：

[0058] S1、电流监测步骤：监测用电设备任意时刻的电流并生成电流数据；

[0059] S2、电压监测步骤：监测用电设备任意时刻的电压并生成电压数据；

[0060] S3、日志生成步骤：基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送。

[0061] 智能终端根据与其对应的用电设备不同，被分为不同的终端组，其中每个终端组包括至少一个智能终端。

[0062] 在一个实施例中，在基于所述电流数据和电压数据生成日志数据并进行发送的步骤后，还包括以下步骤：

[0063] 获取任意一个终端组内所有智能终端的日志数据。

[0064] 对任意两个智能终端的电压数据或电流数据进行比对，若电压数据的比对值大于第一预设值或电流数据的比对值大于第二预设值，则输出提醒信号进行提醒。

[0065] 在一个实施例中，智能终端的电压数据或电流数据首先根据所有智能终端的日志数据进行数据统计从而对数据进行优化和整合，得到能最终反应出智能终端的电压数据或电流数据，再利用公式对所有智能终端中任意两个智能终端的电压数据或电流数据进行智能化自动比对，具体步骤包括还包括以下步骤：

[0066] 步骤A1、基于公式(1)得到电压数据U0(a，t0)，

[0067]

[0068] 其中U0(a，t0)表示第a个智能终端整合优化后的t0时刻的电压数据；Δt表示临近时刻(表示很短的一段时刻，取值为5s)；U(a，t)表示第a个智能终端的日志数据中智能终端t时刻的电压数据。通过以上方式得到的电压数据更加准确，避免因为正常电路的瞬时压降变化而导致出现误提醒。

[0069] 公式中 进行积分的目的是为了利用积分对[t0-Δt，t0+Δt]这段时间内的电压数据进行累加，然后利用公式中 让[t0-Δt，t0+Δt]这段时间内的所有电压数据与累加值依次做差可以准确的反映出[t0-Δt，t0+Δt]这段时间内的所有电压数据是否有波动较大的值，在进行积分开根号的目的是为了将这些波动较大的值进行累加从而满足在不影响数据的情况下进行整合， 的目的
是为了反映出[t0-Δt，t0+Δt]这段时间内的所有电压数据与整体平均之间的差距，再进行积分从而使得这些差距可以显现出来，最后再在整体平均 的基础上加上这些累加整合的差距使得得到的整合优化后的电压数据更加的准确。

[0070] 步骤A2、基于公式(2)得到电流数据I0(a，t0)，

[0071]

[0072] 其中I0(a，t0)表示第a个智能终端整合优化后的t0时刻的电流数据；Δt表示临近时刻(表示很短的一段时刻，取值为5s)；I(a，t)表示第a个智能终端的日志数据中智能终端t时刻的电流数据。

[0073] 在一个实施例中，基于公式(3)对所述终端组中任意两个智能终端的电压数据进行遍历比对再综合处理得到综合电压数据的比对值

[0074]

[0075] 其中ΔU(t0)表示t0时刻的综合电压数据的比对值；n表示终端组中智能终端的总数；n！表示n的阶乘；U0(i，t0)表示第i个智能终端整合优化后的t0时刻的电压数据。

[0076] 利用公式(4)对所述智能终端中任意两个智能终端的电流数据进行遍历比对再综合处理得到综合电流数据的比对值，从而提高能耗监测系统的检测能力。

[0077]

[0078] 其中ΔI(t0)表示t0时刻的综合电流数据的比对值；n表示终端组中智能终端的总数；n！表示n的阶乘；I0(i，t0)表示第i个智能终端整合优化后的t0时刻的电流数据。公式中的目的是为了得到终端组中所有智能终端的电压数据的均值；然后用对终端组中所有智能终端的电压数据与均值遍历比较从而将所有
智能终端的电压数据波动较大的因素综合起来，再利用公式中 表示对
终端组中的智能终端进行两两比较，然后将比较后的差值相加乘以 的目的是为了得到终端组中的智能终端进行两两比较后的和对每一个智能终端所带来的影响，在进行求和 得到对于t0时刻的电压数据的一个综合优化修正；再
加上对终端组中的智能终端进行两两比较后归一化 t0时刻的电
压数据的比对值；最终得到t0时刻的综合电压数据的比对值。

[0079] 步骤A3：利用公式(5)结合第一预设值和第二预设值得到输出提醒信号值[0080]

[0081] 其中T表示输出提醒信号值；ΔU0表示所述第一预设值；ΔI0表示所述第二预设值。公式中利用u(ΔU(t0)-ΔU0)以及u(ΔI(t0)-ΔI0)来比较出电压数据的比对值与第一预设值以及电流数据的比对值与第二预设值之间的大小问题，从而对判断值进行量化由于u()是阶跃函数所以当ΔU(t0)≥ΔU0时u(ΔU(t0)-ΔU0)＝1，ΔI(t0)≥ΔI0时u(ΔI(t0)-ΔI0)＝1，当ΔU(t0)＜ΔU0时u(ΔU(t0)-ΔU0)＝0，ΔI(t0)＜ΔI0时u(ΔI(t0)-ΔI0)＝0；当电压数据和电流数据中只有一个数据超过预设值时则利用公式中的 来决定是哪个数据超过了预设值，反映到T上就是符号的正负。

[0082] 通过步骤A3求得的输出提醒信号值，可以通过该值来输出相应的提醒信号进行提醒，其具体包括，

[0083] 当T＝0时，表示电压数据的比对值小于第一预设值且电流数据的比对值小于第二预设值，则不输出提醒信号进行提醒；

[0084] 当T＝-1时，表示电压数据的比对值小于第一预设值且电流数据的比对值大于第二预设值，则输出电流数据提醒信号进行提醒；

[0085] 当T＝1时，表示电压数据的比对值大于第一预设值且电流数据的比对值小于第二预设值，则输出电压数据提醒信号进行提醒；

[0086] 当T＝2时，表示电压数据的比对值大于第一预设值且电流数据的比对值大于第二预设值，则电流数据提醒信号与电压数据提醒信号同时输出进行提醒。

[0087] 将电流数据提醒信号或电压数据提醒信号发送至后端。

[0088] 上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1得到整合后的智能终端的电压数据以及整合后的智能终端的电流数据，目的是为了通过公式对所有智能终端的日志数据进行数据统计从而对数据进行优化和整合，与没有改步骤A1相比该步骤使得得到的电压数据以及电流数据更加的准确；利用步骤A2得到综合电压数据的比对值，通过公式对终端组中任意两个智能终端的电压数据进行遍历比对，使得得到的值更加的真实可信并且与没有该步骤A2相比提高了能耗监测系统的检测能力；最后利用步骤A3得到输出提醒信号值，则利用该值可以更好的自动控制输出相应的提醒信号进行提醒，体现了整体基于大数据的能耗监测系统的自动化程度，使得整体系统的自动化程度更高并且更加高效化。

[0089] 本实用新型实施例还提供一种终端的硬件结构示意图，该终端包括：处理器、存储器和计算机程序；其中

[0090] 存储器，用于存储所述计算机程序，该存储器还可以是闪存(flash)。所述计算机程序例如是实现上述方法的应用程序、功能模块等。

[0091] 处理器，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述方法中终端执行的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

[0092] 可选地，存储器既可以是独立的，也可以跟处理器集成在一起。

[0093] 当所述存储器是独立于处理器之外的器件时，所述终端还可以包括：

[0094] 总线，用于连接所述存储器和处理器。终端、设备等还可以进一步包括发送器，用于向服务器发送处理器生成的第一类事件信息。

[0095] 本实用新型还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

[0096] 其中，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

[0097] 本实用新型还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

[0098] 在上述终端或者服务器的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：
Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本实用新型所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

[0099] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。