智能插座的 “云” 之旅，用電監(jiān)測管理的強(qiáng)大數(shù)據(jù)支撐

關(guān)鍵詞：藍(lán)奧聲中臺,用電監(jiān)測,用電管理,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)清洗,歷史記錄,事件驅(qū)動(dòng),時(shí)間管理,條件判斷,中臺上云,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),ECWAN 邊緣協(xié)同自組網(wǎng)

在當(dāng)今能源管理日益重要的時(shí)代，用電監(jiān)測管理系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)高效用電、精準(zhǔn)監(jiān)測和科學(xué)決策的關(guān)鍵工具，發(fā)揮著舉足輕重的作用。

隨著科技的不斷進(jìn)步，各類用電設(shè)備的數(shù)量和復(fù)雜性持續(xù)增加，對用電數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)處理和妥善保存提出了更高要求。數(shù)據(jù)處理如同對龐大的能源信息進(jìn)行精心雕琢，從海量的原始數(shù)據(jù)中提取出有價(jià)值的信息，為能源管理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。而歷史記錄保存則像是為能源使用歷程打造一座可靠的寶庫，它承載著過去的用電模式、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及能源消耗趨勢等寶貴信息。

通過對用電監(jiān)測管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和妥善保存歷史記錄，我們能夠深入洞察用電行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，優(yōu)化能源分配，制定科學(xué)合理的節(jié)能策略，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源未來奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、數(shù)據(jù)處理&清洗

1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性校驗(yàn)
   • 檢查數(shù)據(jù)的合理性范圍。例如，用電量不能為負(fù)數(shù)，電壓、電流等參數(shù)應(yīng)在設(shè)備正常工作的范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)超出合理范圍的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行標(biāo)記或剔除。
   • 對比多個(gè)數(shù)據(jù)源。如果系統(tǒng)同時(shí)從智能電表、傳感器等不同渠道獲取數(shù)據(jù)，可以相互對比驗(yàn)證，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
   • 利用數(shù)據(jù)校驗(yàn)算法，如循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）等，檢測數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。
2. 數(shù)據(jù)一致性處理
   • 統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。不同設(shè)備或系統(tǒng)可能輸出不同格式的數(shù)據(jù)，需要將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式，以便進(jìn)行后續(xù)處理。例如，統(tǒng)一時(shí)間戳格式、電量單位等。
   • 處理重復(fù)數(shù)據(jù)?？赡苡捎跀?shù)據(jù)采集設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)問題，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)的數(shù)據(jù)記錄?？梢酝ㄟ^比較時(shí)間戳、設(shè)備 ID 等信息，識別并去除重復(fù)數(shù)據(jù)。
3. 異常值處理
   • 識別異常值。通過統(tǒng)計(jì)分析方法，如箱線圖、3σ 原則等，找出明顯偏離正常范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為異常值。
   • 分析異常值產(chǎn)生的原因?？赡苁窃O(shè)備故障、測量誤差、人為干擾等。根據(jù)具體原因采取不同的處理方法，如修復(fù)設(shè)備、重新測量或標(biāo)記為異常數(shù)據(jù)不參與后續(xù)分析。

二、歷史記錄保存

在用電監(jiān)測管理系統(tǒng)中，設(shè)備上傳的大量數(shù)據(jù)作為歷史記錄被保存具有重要意義。系統(tǒng)每小時(shí)自動(dòng)獲取這些歷史記錄數(shù)據(jù)，并依據(jù)不同維度進(jìn)行加工聚合，形成有用的統(tǒng)計(jì)記錄保存到統(tǒng)計(jì)記錄表中，這一過程對于系統(tǒng)的高效運(yùn)行和數(shù)據(jù)分析至關(guān)重要。

1）、歷史記錄的重要性

設(shè)備上傳的歷史記錄數(shù)據(jù)是系統(tǒng)進(jìn)行分析和決策的基礎(chǔ)。這些數(shù)據(jù)包含了設(shè)備運(yùn)行的各種狀態(tài)信息，如用電量、電壓、電流等。通過對歷史記錄的保存，系統(tǒng)可以隨時(shí)回顧設(shè)備的過去運(yùn)行情況，為故障排查、性能評估和節(jié)能策略制定提供依據(jù)。

例如，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員可以通過查看歷史記錄數(shù)據(jù)，分析故障發(fā)生前后的設(shè)備狀態(tài)變化，從而快速確定故障原因并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。此外，歷史記錄還可以用于評估設(shè)備的長期性能趨勢，為設(shè)備的更新?lián)Q代和優(yōu)化升級提供參考。

2）、自動(dòng)獲取與加工聚合

系統(tǒng)每小時(shí)自動(dòng)獲取歷史記錄的數(shù)據(jù)，確保了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。自動(dòng)獲取過程可以通過定時(shí)任務(wù)或者數(shù)據(jù)采集代理來實(shí)現(xiàn)，確保數(shù)據(jù)能夠按時(shí)被提取并進(jìn)行后續(xù)處理。

根據(jù)設(shè)備 mac 地址、設(shè)備組等維度進(jìn)行加工聚合是將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用統(tǒng)計(jì)記錄的關(guān)鍵步驟。通過設(shè)備 mac 地址，系統(tǒng)可以區(qū)分不同的設(shè)備，對每個(gè)設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)分析和統(tǒng)計(jì)。例如，統(tǒng)計(jì)每個(gè)設(shè)備在不同時(shí)間段的用電量、平均功率等指標(biāo)。

設(shè)備組維度則可以將多個(gè)相關(guān)設(shè)備組合在一起進(jìn)行分析。例如，對于一個(gè)工廠的生產(chǎn)線，可能由多個(gè)設(shè)備組成一個(gè)設(shè)備組。通過對設(shè)備組的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合，可以了解整個(gè)生產(chǎn)線的用電情況、能源效率等綜合指標(biāo)。

在加工聚合過程中，系統(tǒng)可以采用各種統(tǒng)計(jì)方法和算法，如求和、平均值、最大值、最小值等，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為更有意義的統(tǒng)計(jì)記錄。例如，計(jì)算設(shè)備組在一個(gè)小時(shí)內(nèi)的總用電量、平均功率因數(shù)等。

3）、保存到統(tǒng)計(jì)記錄表

將聚合后的統(tǒng)計(jì)記錄保存到統(tǒng)計(jì)記錄表中，為系統(tǒng)的后續(xù)分析和報(bào)表生成提供了方便。統(tǒng)計(jì)記錄表可以采用數(shù)據(jù)庫表的形式進(jìn)行存儲，確保數(shù)據(jù)的安全性和可訪問性。

保存到統(tǒng)計(jì)記錄表中的數(shù)據(jù)可以用于生成各種報(bào)表和圖表，如設(shè)備用電報(bào)表、設(shè)備組能源效率報(bào)表等。這些報(bào)表可以幫助用戶直觀地了解設(shè)備和設(shè)備組的運(yùn)行情況，為決策提供支持。

同時(shí)，統(tǒng)計(jì)記錄表中的數(shù)據(jù)還可以用于進(jìn)行長期的數(shù)據(jù)分析和趨勢預(yù)測。通過對歷史統(tǒng)計(jì)記錄的分析，系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的規(guī)律和趨勢，為未來的節(jié)能策略制定和設(shè)備管理提供參考。

總之，設(shè)備上傳的大量歷史記錄數(shù)據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)的自動(dòng)獲取、加工聚合和保存到統(tǒng)計(jì)記錄表中，為用電監(jiān)測管理系統(tǒng)的高效運(yùn)行和數(shù)據(jù)分析提供了有力支持。這一過程不僅提高了數(shù)據(jù)的利用價(jià)值，還為用戶提供了更全面、準(zhǔn)確的設(shè)備運(yùn)行信息，有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和優(yōu)化設(shè)備管理的目標(biāo)。

三、統(tǒng)計(jì)圖表

用電與節(jié)能策略調(diào)整

1. 能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) ：通過統(tǒng)計(jì)圖表，用戶可以清晰地看到各個(gè)設(shè)備或設(shè)備組的能耗情況，包括總能耗、平均能耗、峰值能耗等關(guān)鍵指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)為制定節(jié)能策略提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2. 針對性策略制定 ：基于能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶可以識別出能耗較高的設(shè)備或設(shè)備組，并針對這些設(shè)備制定具體的節(jié)能措施，如優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、更換高效設(shè)備等。
3. 效果評估 ：實(shí)施節(jié)能策略后，用戶可以通過統(tǒng)計(jì)圖表對比實(shí)施前后的能耗數(shù)據(jù)，評估節(jié)能策略的實(shí)際效果，以便進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整。

設(shè)備異常分析

1. 異常頻段識別 ：統(tǒng)計(jì)圖表能夠展示設(shè)備在不同時(shí)間段內(nèi)的異常發(fā)生情況，幫助用戶快速識別出異常發(fā)生的高頻時(shí)段。這有助于用戶了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和潛在問題。
2. 根本原因分析 ：通過對異常頻段的深入分析，用戶可以結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境因素等信息，推測出異常發(fā)生的根本原因。這有助于用戶采取針對性的措施解決問題，避免異常的再次發(fā)生。
3. 預(yù)測未來異常 ：基于歷史異常數(shù)據(jù)和當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀況，用戶可以使用統(tǒng)計(jì)圖表來預(yù)測未來可能出現(xiàn)異常的高頻時(shí)段。這有助于用戶提前做好準(zhǔn)備，采取預(yù)防措施，減少異常對生產(chǎn)和生活的影響。

案例一：工廠用電管理

某大型制造工廠安裝了用電監(jiān)測管理系統(tǒng)，系統(tǒng)對工廠內(nèi)各種設(shè)備的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并保存歷史記錄。

1. 設(shè)備維護(hù)與故障排查：
   • 技術(shù)人員通過查看設(shè)備的歷史用電數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)某臺大型沖壓機(jī)在過去一段時(shí)間內(nèi)用電量逐漸上升，且功率因數(shù)有所下降。結(jié)合歷史記錄中的電壓、電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷可能是設(shè)備的電機(jī)出現(xiàn)了老化或故障。技術(shù)人員及時(shí)對電機(jī)進(jìn)行檢修和維護(hù)，避免了設(shè)備故障停機(jī)帶來的生產(chǎn)損失。
   • 當(dāng)設(shè)備突然出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，技術(shù)人員可以查看故障發(fā)生前后的用電歷史記錄，快速確定故障發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)和可能的原因。例如，通過分析電流突變的情況，判斷是否是由于短路或過載引起的故障。
2. 節(jié)能策略制定：
   • 工廠管理人員通過分析不同車間、不同設(shè)備組的歷史用電數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)某些車間在夜間的用電量較高，而這些設(shè)備在夜間的生產(chǎn)任務(wù)并不多。通過調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，將部分可在白天進(jìn)行的生產(chǎn)任務(wù)調(diào)整到白天，減少了夜間的用電量，降低了能源成本。
   • 對高耗能設(shè)備的歷史用電數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備在特定時(shí)間段的運(yùn)行效率較低。針對這些情況，工廠對設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化升級，更換了更高效的電機(jī)和控制系統(tǒng)，提高了設(shè)備的能源利用效率。

案例二：商業(yè)建筑用電管理

一座大型商業(yè)綜合體采用了用電監(jiān)測管理系統(tǒng)來管理整個(gè)建筑的用電情況。

1. 用電負(fù)荷預(yù)測：
   • 通過分析歷史用電記錄中的季節(jié)性變化、工作日與周末的用電差異等規(guī)律，管理人員可以對未來的用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。例如，在夏季高溫天氣來臨之前，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測空調(diào)用電負(fù)荷的增加情況，提前做好電力供應(yīng)的準(zhǔn)備，確保商業(yè)綜合體的正常運(yùn)營。
   • 根據(jù)不同時(shí)間段的歷史用電數(shù)據(jù)，合理安排設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。例如，在商場營業(yè)高峰時(shí)段，確保電梯、照明等設(shè)備的正常運(yùn)行；在非營業(yè)時(shí)段，適當(dāng)降低部分設(shè)備的運(yùn)行功率或關(guān)閉不必要的設(shè)備，以降低能源消耗。
2. 費(fèi)用分?jǐn)偱c成本控制：
   • 對于商業(yè)綜合體內(nèi)的多個(gè)商戶，通過用電監(jiān)測管理系統(tǒng)的歷史記錄，可以準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)每個(gè)商戶的用電量，從而進(jìn)行合理的費(fèi)用分?jǐn)?。這不僅提高了費(fèi)用分?jǐn)偟墓叫?，也促使商戶更加關(guān)注自身的用電情況，采取節(jié)能措施降低用電成本。
   • 管理人員可以通過對比不同月份、不同季度的用電歷史記錄，分析能源成本的變化趨勢。如果發(fā)現(xiàn)能源成本上升過快，可以及時(shí)采取措施進(jìn)行控制，如加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)、優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行策略等。

案例三：智能小區(qū)用電管理

在一個(gè)智能化小區(qū)中，用電監(jiān)測管理系統(tǒng)為居民和物業(yè)管理提供了便利。

1. 居民用電行為分析：
   • 居民可以通過手機(jī) APP 查看自家的用電歷史記錄，了解不同時(shí)間段的用電量和用電費(fèi)用。通過分析歷史數(shù)據(jù)，居民可以發(fā)現(xiàn)自己的用電習(xí)慣中存在的問題，如某些電器在待機(jī)狀態(tài)下的耗電量較大。居民可以據(jù)此調(diào)整用電習(xí)慣，關(guān)閉不必要的電器待機(jī)功能，降低家庭用電成本。
   • 對于安裝了太陽能發(fā)電設(shè)備的居民家庭，用電監(jiān)測管理系統(tǒng)可以記錄太陽能發(fā)電的歷史數(shù)據(jù)以及家庭用電量。居民可以通過分析這些數(shù)據(jù)，了解太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率和效益，進(jìn)一步優(yōu)化太陽能發(fā)電設(shè)備的使用。
2. 物業(yè)管理與服務(wù)優(yōu)化：
   • 小區(qū)物業(yè)管理通過查看整個(gè)小區(qū)的用電歷史記錄，可以發(fā)現(xiàn)用電高峰時(shí)段和低谷時(shí)段，合理安排小區(qū)公共設(shè)施的運(yùn)行時(shí)間。例如，在用電低谷時(shí)段開啟小區(qū)噴泉、景觀照明等設(shè)備，既滿足了居民的生活需求，又降低了能源成本。
   • 當(dāng)小區(qū)出現(xiàn)電力故障時(shí)，物業(yè)管理可以通過查看歷史用電記錄，快速確定故障區(qū)域和可能的原因。例如，如果某個(gè)樓棟的用電量突然下降，可能是該樓棟的電力線路出現(xiàn)了問題。物業(yè)管理可以及時(shí)通知電力維修人員進(jìn)行檢修，縮短故障修復(fù)時(shí)間。

藍(lán)奧聲物聯(lián)網(wǎng)云平臺用電管理系統(tǒng)是基于以往的物聯(lián)網(wǎng)成熟產(chǎn)品，以及目前市場上的各種云平臺優(yōu)點(diǎn)，研精心打造的一款實(shí)現(xiàn)設(shè)備上云的多功能產(chǎn)品，本物聯(lián)網(wǎng)云平臺面向設(shè)備而使用，例如用電設(shè)備、資產(chǎn)管理等，云平臺提供從設(shè)備接入、運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備資產(chǎn)管理、工業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)知分析等一站式服務(wù)。

審核編輯 黃宇