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智慧用电监控系统智能数据处理算法研究及系统研发

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智慧用电监控系统智能数据处理算法研究及系统研发

作者：胡凌岳华侨大学

学位级别：硕士

由于电气原因导致的火灾给人民群众和国民社会造成了生命威胁和巨大的财产损失。故障发生隐蔽、难以及早发现、导致的损失特别巨大是引发火灾的电气故障的一大特点。借助新一代信息技术,在用电终端采集用电数据,并对用电数据进行分析,... 详细信息

由于电气原因导致的火灾给人民群众和国民社会造成了生命威胁和巨大的财产损失。故障发生隐蔽、难以及早发现、导致的损失特别巨大是引发火灾的电气故障的一大特点。借助新一代信息技术,在用电终端采集用电数据,并对用电数据进行分析,进而及时预测或识别电气故障给,及时向用户预警或自动切断电源,可以有效降低电气故障引发事故的风险,减小事故导致的损失。本论文主要介绍用电安全监控系统给的开发实现以及故障电弧识别和用电故障分类算法两个部分。系统开发部分依照物联网网络层级划分为感知层、网络层和应用层三个部分。感知层采用Arduino开发板设计实现数据采集终端,终端通过Modbus等标准工业通讯协议采集各类型仪表和传感器数据,借助自定义的Lo Ra无线自组网络协议自动加入无线网络,实现同网关进行稳定的双向数据传递。网络层实现了无线网络协议和智能网关开发。无线网络协议约定了终端设备和智能网关的数据传输协议、终端设备的自组组网协议以及终端设备的中继协议,实现了终端自组组网、数据上传、消息中继、网关指令下达等贴近实际需求的功能。智能网关一边通过Lo Ra无线同终端设备利用无线网络实现数据交互,另一边通过Web Socket同服务器进行实时双向数据交换。应用层通过Django框架实现基础Web服务,结合Channels、Celery等框架提供Web Socket、异步消息队列、PDF报表生成、数据可视化等服务。本文根据故障电弧发生时会出现“零休”这一物理特征,提出通过代数方法对故障电弧进行分析和预警。通过反向近邻改进KNN算法对故障进行分类。实现表明代数方法识别故障电弧性能较高但更为敏感,容易误报异常,适合将其部署在对性能要求敏感的终端设备;反向近邻改进的KNN算法在分类结果上有较为理想的准确率但性能要求较高,适宜部署在智能网关设备上。通过终端设备初步检测异常,智能网关对可疑数据进行分类可以达到平衡系统中各方对于性能、时效以及准确率的要求。通过对系统功能、通讯测试和算法进行实验,结果验证了本系统功能的稳定性,通讯网络的高效可靠,算法的准确率较为理想。

关键词： LoRa无线网络用电监控电弧故障

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基于ZigBee的智慧用电监控系统

电子制作 2023年第3期31卷 42-44,22页

作者：吴蓬勃张金燕王拓张冰玉张静解增林石家庄邮电职业技术学院河北石家庄050021 河北工程技术学院河北石家庄050091 河北宏达矿山工程有限公司河北石家庄050023

为实现校园用电数据实时采集与智能管控,有效促进节约用电,本文基于ZigBee无线传感器网络、智能空开和多种传感器,设计了一套智慧用电监控系统,实现了校园用电监控、环境监测。为云端大数据分析与电能管理提供支撑,助力“双碳”目标达成。

关键词： ZigBee 智慧用电监控智能空开

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基于物联网技术的校园用电监控系统设计

电子器件 2017年第5期40卷 1266-1271页

作者：钱承山毛海强张永宏张静张建王廷廷李海峰南京信息工程大学计算机与软件学院南京21004 南京信息工程大学信息与控制学院南京210044

针对目前校园用电智能化管理的需求,设计了一种基于物联网技术的校园用电监控系统。系统无线传感网络以电能监测芯片CS5460A和ZigBee模块CC2530为核心,监测用电数据,定时将采集的电流、电压和电功率发送至上位机。上位机软件采用C#语言... 详细信息

针对目前校园用电智能化管理的需求,设计了一种基于物联网技术的校园用电监控系统。系统无线传感网络以电能监测芯片CS5460A和ZigBee模块CC2530为核心,监测用电数据,定时将采集的电流、电压和电功率发送至上位机。上位机软件采用C#语言在Visual studio 2012开发环境下设计而成,实现管理节点、处理数据以及根据监测结果向相应节点发送报警或通断电指令等功能。实践结果表明,该系统稳定可靠、精确度高、易于扩展和维护。

关键词： ZigBee CC2530 用电监控物联网 C#

某2×1000MW电厂用电监控系统设计与应用研究

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科技创新导报 2020年第34期17卷 44-47页

作者：徐思佳中国电建集团江西省电力设计院有限公司江西南昌330000

本文对江西某2×1000MW电厂厂用电监控方式的设计与应用进行分析与讨论。研究发现:采用完全现场总线方式接线,减少DCSI/O点,增加通讯信息量,加强电气软件功能,提高了自动化水平和判断故障的能力,减少了大量的电缆,使整个电气系统运行状... 详细信息

本文对江西某2×1000MW电厂厂用电监控方式的设计与应用进行分析与讨论。研究发现:采用完全现场总线方式接线,减少DCSI/O点,增加通讯信息量,加强电气软件功能,提高了自动化水平和判断故障的能力,减少了大量的电缆,使整个电气系统运行状态得到全面、及时有效地监控。基于工厂的用电监控系统运用使工程造价降低,成本得到了理想的控制。

关键词：电厂用电监控完全现场总线工程造价

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环保用电监控系统初探

现代信息科技 2020年第7期4卷 156-157,161页

作者：苗刚松马雪梅宿迁市生态环境监测监控服务中心江苏宿迁223800

文章研究目的是介绍推广近年来发源于宿迁市的一种针对工业企业污染源排污环保监管的新型用电监控方法,不同于现有的在线监控方法,其具有简便易行、行之有效的特点。以综述的方法,系统阐述了宿迁市用电监控系统组成、用电异常判断的机理... 详细信息

文章研究目的是介绍推广近年来发源于宿迁市的一种针对工业企业污染源排污环保监管的新型用电监控方法,不同于现有的在线监控方法,其具有简便易行、行之有效的特点。以综述的方法,系统阐述了宿迁市用电监控系统组成、用电异常判断的机理,以及宿迁市应用于环保监管方面取得的成果。用电监控系统对加强监控工业污染源排污、增强企业主体责任、改善环境质量具有积极作用,值得推广应用。

关键词：用电监控过程监控环境监管监测监控

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利用Pyxos技术的实训室用电监控系统

现代制造工程 2010年第7期 143-146页

作者：徐月华刘桂雄广东机电职业技术学院广州510515 华南理工大学机电工程研究所广州510640

针对目前高校实训室用电设备控制及教学综合管理不足,对其用电智能控制系统合理改造很有必要。借助可靠的LonWorks、Pyxos技术,将探测器、开关改造成具有检测、控制和通讯功能的Pyxos网络节点,设计一套功能较完善的实训室自动监测与控... 详细信息

针对目前高校实训室用电设备控制及教学综合管理不足,对其用电智能控制系统合理改造很有必要。借助可靠的LonWorks、Pyxos技术,将探测器、开关改造成具有检测、控制和通讯功能的Pyxos网络节点,设计一套功能较完善的实训室自动监测与控制系统。系统由基于Pyxos的检测层、基于LonWorks的控制层及基于Internet的数据层组成,实现对实训室的机床、空调、开关门、人员进出、灯光和风扇等使用状态进行监控与显示,形成用电智能化、网络化的整体优化管控。实践表明,基于Pyxos技术的实训室用电监控系统具有开发时间短、稳定可靠和经济实用的特点,还可以推广到其他领域。

关键词： Pyxos技术用电监控 LonWorks网络网络化测控