王臻祎

摘  要：随着经济的发展，我国的电力行业建设的发展也有了提高，企业更加注重用电安全隐患管控。用电监控系统能够对用电线路、用电设备进行实时监控，了解线路或者用电设备的具体情况，比如，是否出现漏电、过载、短路、温度异常等，通过不间断的采集分析线路或设备中的电流、电压参数以及现场温度的变化为电气火灾防控、用电管理提供服务。

关键词：智慧用电;智能用电检测设备;监控系统设计;采集数据分析研究

引言

随着电网规模进一步扩大和电力体制改革不断深入，营销由供给侧“单向”管理走向供需“双向”管理。对内，以人力资源投入为主的传统客户服务模式对客户管理、信息交互及数据挖潜形成制约，迫切需要加快大数据应用，推动经营模式数字化转型以满足用户端实时监测需求。对外，互联网的普惠、便捷、共享特性，已渗透至公共服务各领域，客户需求发生深刻变化，传统“纸质化、线下化、人工化”服务模式与客户“网络化、便捷化、智能化”用电需求间矛盾突出，急需实现服务模式智能化转型。

1智慧用电监控系统的软硬件结构分析

智慧用电监控系统可以通过各采集终端了解线路和用电器的相关数据，并且设定电量、温度、电流、电压等的报警阈值，如果出现异常，可以及时报警，并将获得的数据送到云端，完成数据的分析、挖掘和可视化。

1.1智慧用电监控系统的硬件结构

在实践中，用电采集设备的硬件电路主要包含用电采集模块、通信模块、数据存储模块以及液晶屏显示模块等，用电采集设备的硬件系统当中，需要对单片机进行编程，编程软件部分主要分为主程序控制系统、驱动系统以及通讯系统等。在采集设备中使用stm32单片机作为主控系统，在用电数据采集方面外接三相计量芯片进行AD采集，分辨率为24位，最小误差可以控制在0.2%，温度采集方面使用ntc热敏电阻传感器，并且通过AD转换获取数字信号，将数据传送到单片机当中。在通讯方面使用GPRS无线通信，使用串口与单片机相连，配合MQTT协议完成数据的传送，另外，用户可以将需要的命令，通过MQTT协议发送给单片机，使单片机完成一定的操作。为了符合用电信息采集现场指示控制要求，使用液晶显示屏和部分按键来进行参数的设置以及现场的控制，整个数据采集和控制系统的体积小而且成本低、稳定性强、易于操作和实现。

1.2智慧用电监控系统的软件结构

在获得用电采集设备的数据后，通过大数据进行数据挖掘和数据分析并且构建预测模型，可以对用电器和电缆的用电数据情况进行有效的分析，并且了解其中的规律。通过大数据系统来对获取的数据进行处理，分布式处理的过程中使用hadoop框架进行海量数据的批处理和清洗、分析以及可视化工作。数据泛化处理时，对非结构性的数据进行统一化，接着，使用流式处理技术，完成毫秒级的实时数据处理。在实际应用时，后台系统可以将系统管理、数据分析、信息安全控制和计算融为一体，信息展示主要是将采集的数据展示到前台以及控制中心的大屏中，信息安全控制主要是进行数据備份、安全权限和数据加密处理。

2智能电网运检信息平台设计

为了保证电力系统运行的安全、可靠，需要将多种数据融入到运检工作中，以充分掌握系统的运行状态。为此，文中设计了智能电网运检信息平台，具备信息共享的PC端管理平台与移动终端APP，其能够实现设备信息、巡检信息、缺陷信息、专家库等数据整合与统一管理。并通过电力专网的接入管理平台，以实现“移动终端-运检平台-主站系统-在线监测装置-现场设备”的线性数据流传输，强化对现场设备和运检工作的管控。该平台涵盖了电力系统所有环节中的设备状态信息，以及运维、检修、实验等运检过程。其能够实时掌控电网、设备和环境的运行动态，较大程度上提升了运维检修规范化管控，并且进一步加快实现提质增效、建设智能电网的进程。智能电网运检信息平台主要包括运检生产管理系统、实时调控系统、在线协同办公系统、智能电网运检管理平台等。

2.1运检生产管理系统

运检生产管理系统作为国网体系构建中的核心内容，可以支持电力系统运检所有环节的管控，并周期性管控电网资产。该系统涵盖了国网所有的运检业务，贯穿整个生产过程，提升了国网公司的生产能力。生产管理系统在国网总部、省以及地区的电力公司中使用，其功能在于加强运维检修过程的专业化管控，深入剖析监控环节，订立运维检修绩效管控规范，以加快公司的精益化管控。并引导生产商健全其生产管理体系，根据要求汇总、剖析相关数据。

2.2实时调控系统

实时调控系统包括调控门户网站、基本数据管控、调控环节管控、生产管控、统计分析报表、调控命令下传等。该系统不仅凸显调度控制运用的一体化，尤其是强化了工作环节的规范化管控，且更优地提高了调度管控重点业务的广度与深度。

2.3PMS2.0系统

PMS2.0是电力系统运检全过程精益化管控与电网资产实时管控的平台，以最大的范畴完成数据的共同分享与业务的融合，高质量地加快生产管控信息化的发展。PMS2.0系统在运检信息平台的运用，主要是监测与管控设备的实时状态。此外，该系统还能够充分剖析设备的绩效，并保证所得剖析结果的精准性。

2.4协同办公系统

协同办公系统包括办公自动化（OfficeAutomation，OA）、任务合作、知识与档案管控4个部分。该系统在智能电网运检信息平台中的作用主要是重组电网资源，以建立效率高且灵活的调度平台。协同办公系统能够协调运维检修任务的安排，并监督敦促其实行，以保障调令不受阻，提高管控平台的决策支持水平。

结语

智慧用电监测管理平台使用了大数据、物联网、云计算等多种技术，可以有效地采集用电器和线路当中的电力数据，并且通过多维度监管的模式，使电气数据通过物联网传送到云平台进行集中存储和分析，并且使用大数据进行分析，能够建立有效的故障预警和报警机制，并且挖掘数据，发现可能存在的电气安全隐患，提高生产效率。聚焦客户服务感知与服务能力提升，以供电企业多系统、多源数据为基础，充分利用大数据分析、数据共享、Serverless工作流及微信公众平台等信息化技术，建立基于数据整合的用电信息智能交互平台。应用表明，通过数据整合与流程梳理，平台将电费查看、停电管控、设备运维及客户服务等工作转化为“多线条式”自动流转模式，实现了电力多源数据的整合计算、用电信息的便捷交互和生产经营的智能管控，在有效压降业务环节、节约人力资源的同时，提升了公司服务质效及安全管控，对应用数字化技术提升改善用电分析能力与提高企业安全管控做出了积极贡献。

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