智慧用电监控系统-智慧用电监测管理平台
1、智慧用电火灾检测系统的基本工作流程
用电信息采集设备主要安装于企业的生产车间配电柜或者一些其他分立的用电设备中，通过传感器对电缆以及生产线的各种设备参数进行采集，主要包含电流、电压等电气数据，并且将获得的数据实时上传到云端，通过物联网平台和数据库来获取终端的数据，实现终端和云端的双向通信，搭建强大的数据通道，获得的数据被存储到云数据库中，能够保证数据的安全性，搭建用电管理和显示系统，通过云技术、大数据、互联网将获得的数据显示到前台，用户可以通过登录手机 APP、电脑页面等监控设备和电缆的电力数据情况，并且下发控制指令以及查询历史数据。
2、智慧用电火灾检测系统的软硬件结构
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。
2.1 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，整个数智慧用电监控系统设计及其采集数据分析研究短路、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，本文与某企业的实际情况相结合，阐述该企业的智慧用能监控系统设计，并且分析如何通过大数据对采集的数据进行汇总处理和应用。
2.2 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备份、安全权限和数据加密处理。
3、智慧用电监控系统采集数据分析
数据分析主要是通过大数据智能算法来完成系统的分析工作，使用 apache spark 快速数据计算引擎提升数据的传输效率，在进行数据清洗和标准化处理后，使用聚类算法完成数据分析模型的构建，可以用于进行用电风险预测指挥、用电异常监测等。以某单位为例，在对原始用电信息进行处理后，排除节假日以及生产过程中出现的人为操作失误、设备故障、网络原因导致的信息缺失或者工作停止的状态，对功耗进行观察，可以有效地了解设备运行的状态，并且通过获得的数据，分析生产的具体情况，为后续的生产管理提供服务，具体的用电信息质量分析如图 1 所示。
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。
