[发明专利]一种基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统及方法

权利要求书

1.一种基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，包括从底层到顶层依次设置的物联网接入层、通信接口层、广域网层、数据采集层、数据处理层、服务层和应用层，所述物联网接入层用于实现不同底层设备的互联互通；所述通信接口层用于搭建通信信道；所述广域网层用于将不同区域范围和/或不同应用划分和/或不同底层协议的设备子网统一到预设标准平台上，屏蔽物联网接入层上各种物联网实现的具体细节，抽象出不同属性数据；所述数据采集层，以数据中转站为核心，基于一种插件式可扩展数据采集框架支持多种数据采集方式，且基于统一数据编码和SOAP/XML实现协议转换；所述数据处理层用于实现区域采集、分布式处理、海量数据存储；所述服务层用于提供能耗分析预测、能耗缺陷管理、能耗差别化管理服务；所述应用层用于展示典型应用示范。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，所述数据采集层包括从底部到顶部设置的物联网感知层、前端数据采集层和区域数据中心，所述物联网感知层用于各类传感器、控制器和功能终端的布置；所述前端数据采集层包括插入式可扩展数据采集框架、自动化编码转换系统、自动化末端控制系统、能耗管理系统和自动化监测系统，利用插入式可扩展数据采集框架集成不同的数据采集系统，利用自动化编码转换系统、自动化末端控制系统、能耗管理系统和自动化监测系统进行采集数据的综合管理，所述不同的数据采集系统包括ModBus数据采集系统、PLC数据采集系统、ilon数据采集系统和传感器网络数据采集系统；所述区域数据中心通过部署在前端数据采集层中的数据中转站来获取各类数据并进行分析处理。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，所述物联网感知层通过如下过程实现高可用性的物联网感知：在预设的网络测试平台上进行传感器网络架构冗余部署的仿真测试；在考虑网络传输数据路径选择负载均衡的前提下，优化传感器网络路由协议，将优于原网络路由方案的网络布置应用；在已进行路由与负载均衡优化的传感器网络上，利用无线传感器数据融合技术减少传感器网络内数据传输量，并在仿真测试成功后将之应用于实际网络中；将适用于传感器网络的简单心跳机制嵌入到传感器网络中，实时反馈传感器网络各节点的工作情况。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，所述数据处理层包括区域采集监测调节系统、分布式云处理系统、区域数据采集中转控制系统和数据仓库管理系统，区域采集监测调节系统用于对采集设备以及采集设备所采集的各类数据进行监测调节，分布式云处理系统用于对采集的各类数据提供存储和计算服务，区域数据采集中转控制系统用于对采集中转设备和所采集的中转数据进行监测调节，数据仓库管理系统用于对采集的各类数据进行有效管理。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，还包括数据集成框架，所述数据集成框架包括从底部到顶部依次设置的物理资源池、基础平台层、基础框架层、应用集成层、应用服务层，所述物理资源池用于纳入各类软硬件资源；所述基础平台层用于在虚拟化资源的基础上，建立各种分布式基础；所述基础框架层，至少通过其中间件引擎、规则引擎、数据存取引擎、ETL引擎、协同过滤引擎、数据清洗引擎、数据分析预测引擎来完成技术支撑，并通过系统组件化设计，保证系统的可扩展性、可配置性及可管理性；所述应用集成层用于整合各种应用接口；所述应用服务层在应用集成层的基础上，实现智慧城市能耗数据挖掘应用服务。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧城市能耗数据挖掘系统，其特征在于，所述服务层包括能耗分析预测模块、能耗缺陷管理模块和能耗差别化管理模块，所述能耗分析预测模块采用BP神经网络对采集的能耗数据进行有效存储、可靠分析和趋势预测，所述能耗缺陷管理模块用于对符合能耗缺陷预定义的数据进行缺陷标识、分类和修复，所述能耗差别化管理模块用于对采集的能耗数据进行差别化管理。