[发明专利]一种基于泛在电力传感器物联网的工况载荷分析系统

权利要求书

1.一种基于泛在电力传感器物联网的工况载荷分析系统，工况载荷分析系统包括电力载荷感知层(1)、网络通信层(2)和系统应用层(3)，其特征在于：所述电力载荷感知层(1)包括用户交互终端(11)、安全防护单元(12)、工况载荷数据预处理单元(13)和电力传感器单元(14)，所述用户交互终端(11)的输出端与安全防护单元(12)的输入端连接，且安全防护单元(12)和电力传感器单元(14)的输出端均与工况载荷数据预处理单元(13)的输入端连接，所述系统应用层(3)包括系统后台信息管理模块(31)、应用层交互终端(32)、电力运维告警平台(33)、联网大数据库模块(34)、数据处理系统(35)、数据存储模块(36)和窃电分析单元(37)，所述系统后台信息管理模块(31)分别与应用层交互终端(32)、电力运维告警平台(33)、联网大数据库模块(34)、数据处理系统(35)、数据存储模块(36)和窃电分析单元(37)实现双向连接；

所述用户交互终端(11)包括用户登录模块(111)、用户权限认证模块(112)和用户操作执行模块(113)，且工况载荷数据预处理单元(13)包括数据地址信息搭载模块(131)、数据分类整合模块(132)和无线网络传输模块(133)，所述数据地址信息搭载模块(131)的输出端与数据分类整合模块(132)的输入端连接，且数据分类整合模块(132)的输出端与无线网络传输模块(133)的输入端连接；

所述安全防护单元(12)包括中央处理模块(121)、威胁评估模块(122)、攻击防御模块(123)、加密认证模块(124)、网络协议访问控制模块(125)、隐私保护模块(126)和入侵检测模块(127)，所述威胁评估模块(122)、攻击防御模块(123)、加密认证模块(124)、网络协议访问控制模块(125)、隐私保护模块(126)和入侵检测模块(127)的输出端均与中央处理模块(121)的输入端连接；

所述电力传感器单元(14)包括n个电流传感器、n个电压传感器和n个电能计；

所述数据处理系统(35)包括工况环境探测单元(351)、载荷数据接收单元(352)、工况目标模型生成模块(353)、载荷地址解码模块(354)、目标信息搜索单元(355)、数据解析处理单元(356)、数据关联单元(357)、数据融合单元(358)和目标状态分析模块(359)；

所述目标信息搜索单元(355)包括数据导入模块(3551)、搜索关键词编辑模块(3552)、神经网络算法智能处理模块(3553)和分通道检索模块(3554)；

所述数据解析处理单元(356)包括目标地址变换模块(3561)和时间对准模块(3562)；

所述窃电分析单元(37)包括载荷信息提取模块(371)、平均用电数据分析模块(372)、载荷历史用电信息提取模块(373)、窃电评判模块(374)和窃电估测模块(375)；

其特征在于：其分析方法具体包括以下步骤：

S1、首先用户通过用户交互终端(11)内的用户登录模块(111)进行登录，然后通过用户权限认证模块(112)进行个人信息认证，认证成功后即可通过用户操作执行模块(113)与整个电流分析系统进行交互；

S2、此时安装于各负载所处电网上的电力传感器单元(14)对各载荷接入电网的电流、电压和所规定时间内使用的电能进行检测，并将检测的数据信息传送至工况载荷数据预处理单元(13)内，先通过数据地址信息搭载模块(131)将每个负载所对应的地址信息数据搭载在检测数据上，然后通过数据分类整合模块(132)整合成数据包，之后通过无线网络传输模块(133)将数据包载入信号波上进行传输，通过网络通信层(2)对传输的数据进行分类接收，并将转接的数据发送至系统应用层(3)内；

S3、系统应用层(3)内的系统后台信息管理模块(31)控制数据处理系统(35)对数据进行处理，数据处理系统(35)内的载荷数据接收单元(352)接收到采集的载荷信息后，通过载荷地址解码模块(354)将载荷的地址解析出来，然后通过工况环境探测单元(351)根据解析出来的载荷地址信息进行载荷工况环境探测处理，之后通过工况目标模型生成模块(353)生成载荷工况模型，然后将载荷信息和生成的工况模型同时传送至数据解析处理单元(356)内；

S4、数据解析处理单元(356)内的目标地址变换模块(3561)变换成二进制前缀标识，再通过时间对准模块(3562)将检测的负载所在时间进行校准，然后通过目标信息搜索单元(355)内的数据导入模块(3551)导入工况模型数据，并通过搜索关键词编辑模块(3552)录入与载荷工况相匹配的载荷工作信息关键词，之后通过神经网络算法智能处理模块(3553)提取关键词内的检索特征，通过分通道检索模块(3554)进行分类检索，从而得到该工况模型下的电能最大限值以及历史目标负载信息；

S5、然后将步骤S4检索到的同工况模型下的电能最大限值数据传送至数据关联单元(357)内与检测的数据进行关联比较，并通过数据融合单元(358)将提取的历史目标负载信息与检测数据信息进行融合对比处理，之后通过目标状态分析模块(359)分析目标状态，分析结果通过系统后台信息管理模块(31)发送至窃电分析单元(37)内；

S6、窃电分析单元(37)通过载荷信息提取模块(371)、平均用电数据分析模块(372)和载荷历史用电信息提取模块(373)分别对载荷信息数据、历史用电信息数据以及平均用电数据进行分析提取，然后传送至窃电评判模块(374)内通过评估算法进行评判，之后通过窃电估测模块(375)评估出估测值，然后将估测数据传送至应用层交互终端(32)内进行分析，若超标，则通知电力运维告警平台(33)对相应负载进行告警、排查和维护；

S7、在整个系统运行过程中，安全防护单元(12)内的中央处理模块(121)分别控制威胁评估模块(122)、攻击防御模块(123)、加密认证模块(124)、网络协议访问控制模块(125)、隐私保护模块(126)和入侵检测模块(127)对系统进行安全保护。

2.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力传感器物联网的工况载荷分析系统，其特征在于：所述步骤S4中提取关键词内的检索特征、同工况模型下的电能最大限值、历史目标负载信息和工作算法均是从联网大数据库模块(34)内进行提取检索。