浅谈智能动态监测数据采集技术与架构（精品）.docx

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1、浅谈智能动态监测数据采集技术与架构摘要：面向集中式需求侧资源协同管理，通过集中各用户侧数据，进行分析统计，并通过灵敏互动的方式统一调度各用户侧用电策略，如用电高峰时停用某些设备、减少运行的空调机组等，到达减少或推移某时段的用电负荷，进而保证电网系统的稳定性，到达高峰时少用电，低谷时多用电，提高供电效率、优化用电方式。其中，数据的采集是交互式统一调度的关键。关键词：需求侧；用户侧；数据采集面向集中式需求侧资源协同管理，需要将各用户侧数据采集到需求侧数据中心，由需求侧数据中心统一管理及进行调度。本文仅针对其中的数据采集技术及框架进行研究和讨论，分别从确定用户侧数据范围、确定传输方式、数据采集框架、

2、数据处理、数据存储、决策调度六个方面进行阐述。1用户侧数据范围用户侧数据包含电能数据、环境数据、设备运行状态三大类数据。1电能数据：有功总电量、有功总功率、电流、电压、功率因数、频率、谐波等，此类数据通太多功能电力控制终端采集。2环境数据：温度、湿度、天气、风向等，此类数据一部分通过温湿度传感器采集，一部分通过天气网API接口采集。3设备运行状态：启用、停止、故障等，此类数据通太多功能电力控制终端采集。2数据传输方式数据传输采用传统的TCP/IP协议，但又分为有线传输和无线传输。1有线传输：假如用户侧和需求侧在同一个局域网内，或通过VPN等方式到达在一个局域网内时，能够采用有线传输，此类方式能

3、够利用现成的设备和网络环境。2无线传输：假如不能利用有线传输的方式时，可考虑无线传输，此时需要采用GPRS等无线传输方式。3讨论采集架构确定了数据范围和数据传输方式之后，我们将采集架构设计为三层：系统成、中间层、用户层。设计的采集架构如下列图。3.1用户层用户层负责数据的收集，然后向中间层进行数据上传。有线形式通过数据采集器从多功能电力终端中采集数据，中间层采集处理服务器定时从数据采集器中读取数据，此类数据采集需要中间层和用户层网络互通。无线形式则通过无线网关收集数据，主动向数据采集服务器上传数据，此类数据需要通过无线智能插座，将数据发送到无线智能网关，再通过GPRS等无线方式数据上传。3.2

4、中间层中间层主要包含数据采集和数据调度的服务，负责数据的接收、处理、存储、以及调度指令的下发。数据接收针对有线形式和无线形式单独提供对应的接口通道。数据处理针对接收后的数据进行一系列的校验、处理、汇总计算，并存入系统层的数据。中间层设计时应考虑断点续传功能，有线形式下的数据采集器自带存储，但无线形式下上传的是实时数据。3.3系统层系统层包含数据中心、分析子系统、角色子系统3个部分。数据中心负责数据的存储，提供数据给分析子系统展示并提供相应的报表。决策者根据分析结果，制定相应的调度决策。决策子系统将决策下达给中间层，并由中间层根据传输形式下达给对应的用户侧。4数据处理数据中心层接收到用户侧数据后

5、，需要针对数据进行一系列的校验、处理、汇总计算。4.1数据校验检查校验数据包的合法性，数据包格式能否正确，数据包包含的信息能否完好，数据包目的地址能否正确，数据采集时间能否合法，数据中心能否存在与数据包指定用能对象匹配的信息。4.2数据解析解析接收到的原始数据包为系统能够识别的数据格式，并持久化保存到数据库中。4.3归一化数据中心需要将原始的用户侧不规范的采集时间、不同的采集频率的数据时间格式进行标准化，同时针对不同的计量单位进行归一化预处理，为下一步的汇总计划提供统一计量单位和统一时间口径的数据。4.4异常数据过滤数据被统一规范之后，还要进行异常过滤。针对不同类的数据分别设定不同断定准则，同

6、时可参考历史环比、同比数据进行断定。断定结束之后将异常数据打上标志，如数据过大、数据过小、数据离线等标志。4.5数据平滑假如数据中存在被断定为异常数据的情况，此时异常数据被滤过，数据的连续性丢失，中间会缼失被过滤的数据，此时需要将缼失的数据补齐。能够采用数据平均算法，或根据数字趋势模型进行平滑。4.6汇总计算在保证数据标准统一、数据连续性的情况下，针对于累计量如有功总电量的电能阐述，根据用能的分类分项把数据进行归类，并计算汇总出对应的小时、日、月、年用能数据。4.7持久化保存最后将标准化的数据及汇总好的数据持久化存入数据中心，以便需求侧进行分析，定制愈加合理的调度方案。5数据存储根据数据的属性和用处，能够将数据分库存储。配置库：存储各用户侧的配置数据，包含用户侧信息、建筑信息、设备、设备点等。原始库：存储直接采集过来的数据，不加任何修饰、处理。基础库：经过归一化、异常过滤、数据平滑之后的数据存储。针对累计量的数据需要存入小时、日、月、年的数据。关系库：根据用能分类风向汇总的小时、日、月、年数据存储到关系库。6集中调度决策子系统根据监测到的数据进行智能分析，制定总体的调度目的，并能智能分解调度目的，通过调度服务下达调度指令到各用户侧。用户侧根据接收到的指令进行分别调控，并将数据实时返回给调度服务。