智能插座的 “云” 之旅，用电监测管理的强大数据支撑

关键词：蓝奥声中台,用电监测,用电管理,数据处理,数据清洗,历史记录,事件驱动,时间管理,条件判断,中台上云,物联网数据,ECWAN 边缘协同自组网

在当今能源管理日益重要的时代，用电监测管理系统作为实现高效用电、精准监测和科学决策的关键工具，发挥着举足轻重的作用。

随着科技的不断进步，各类用电设备的数量和复杂性持续增加，对用电数据的精准处理和妥善保存提出了更高要求。数据处理如同对庞大的能源信息进行精心雕琢，从海量的原始数据中提取出有价值的信息，为能源管理提供准确的依据。而历史记录保存则像是为能源使用历程打造一座可靠的宝库，它承载着过去的用电模式、设备运行状态以及能源消耗趋势等宝贵信息。

通过对用电监测管理系统中的数据进行高效处理和妥善保存历史记录，我们能够深入洞察用电行为，及时发现异常情况，优化能源分配，制定科学合理的节能策略，为实现可持续发展的能源未来奠定坚实基础。

一、数据处理&清洗

1. 数据准确性校验
   • 检查数据的合理性范围。例如，用电量不能为负数，电压、电流等参数应在设备正常工作的范围内。如果发现超出合理范围的数据，需要进行标记或剔除。
   • 对比多个数据源。如果系统同时从智能电表、传感器等不同渠道获取数据，可以相互对比验证，以确保数据的准确性。
   • 利用数据校验算法，如循环冗余校验（CRC）等，检测数据在传输过程中是否发生错误。
2. 数据一致性处理
   • 统一数据格式。不同设备或系统可能输出不同格式的数据，需要将其转换为统一的格式，以便进行后续处理。例如，统一时间戳格式、电量单位等。
   • 处理重复数据。可能由于数据采集设备故障或网络问题，导致出现重复的数据记录。可以通过比较时间戳、设备 ID 等信息，识别并去除重复数据。
3. 异常值处理
   • 识别异常值。通过统计分析方法，如箱线图、3σ 原则等，找出明显偏离正常范围的数据点作为异常值。
   • 分析异常值产生的原因。可能是设备故障、测量误差、人为干扰等。根据具体原因采取不同的处理方法，如修复设备、重新测量或标记为异常数据不参与后续分析。

二、历史记录保存

在用电监测管理系统中，设备上传的大量数据作为历史记录被保存具有重要意义。系统每小时自动获取这些历史记录数据，并依据不同维度进行加工聚合，形成有用的统计记录保存到统计记录表中，这一过程对于系统的高效运行和数据分析至关重要。

1）、历史记录的重要性

设备上传的历史记录数据是系统进行分析和决策的基础。这些数据包含了设备运行的各种状态信息，如用电量、电压、电流等。通过对历史记录的保存，系统可以随时回顾设备的过去运行情况，为故障排查、性能评估和节能策略制定提供依据。

例如，当设备出现故障时，技术人员可以通过查看历史记录数据，分析故障发生前后的设备状态变化，从而快速确定故障原因并采取相应的修复措施。此外，历史记录还可以用于评估设备的长期性能趋势，为设备的更新换代和优化升级提供参考。

2）、自动获取与加工聚合

系统每小时自动获取历史记录的数据，确保了数据的及时性和准确性。自动获取过程可以通过定时任务或者数据采集代理来实现，确保数据能够按时被提取并进行后续处理。

根据设备 mac 地址、设备组等维度进行加工聚合是将原始数据转化为有用统计记录的关键步骤。通过设备 mac 地址，系统可以区分不同的设备，对每个设备的历史数据进行单独分析和统计。例如，统计每个设备在不同时间段的用电量、平均功率等指标。

设备组维度则可以将多个相关设备组合在一起进行分析。例如，对于一个工厂的生产线，可能由多个设备组成一个设备组。通过对设备组的历史数据进行聚合，可以了解整个生产线的用电情况、能源效率等综合指标。

在加工聚合过程中，系统可以采用各种统计方法和算法，如求和、平均值、最大值、最小值等，将原始数据转化为更有意义的统计记录。例如，计算设备组在一个小时内的总用电量、平均功率因数等。

3）、保存到统计记录表

将聚合后的统计记录保存到统计记录表中，为系统的后续分析和报表生成提供了方便。统计记录表可以采用数据库表的形式进行存储，确保数据的安全性和可访问性。

保存到统计记录表中的数据可以用于生成各种报表和图表，如设备用电报表、设备组能源效率报表等。这些报表可以帮助用户直观地了解设备和设备组的运行情况，为决策提供支持。

同时，统计记录表中的数据还可以用于进行长期的数据分析和趋势预测。通过对历史统计记录的分析，系统可以发现设备运行的规律和趋势，为未来的节能策略制定和设备管理提供参考。

总之，设备上传的大量历史记录数据经过系统的自动获取、加工聚合和保存到统计记录表中，为用电监测管理系统的高效运行和数据分析提供了有力支持。这一过程不仅提高了数据的利用价值，还为用户提供了更全面、准确的设备运行信息，有助于实现节能降耗和优化设备管理的目标。

三、统计图表

用电与节能策略调整

1. 能耗数据统计 ：通过统计图表，用户可以清晰地看到各个设备或设备组的能耗情况，包括总能耗、平均能耗、峰值能耗等关键指标。这些数据为制定节能策略提供了坚实的基础。
2. 针对性策略制定 ：基于能耗数据统计，用户可以识别出能耗较高的设备或设备组，并针对这些设备制定具体的节能措施，如优化运行时间、调整运行参数、更换高效设备等。
3. 效果评估 ：实施节能策略后，用户可以通过统计图表对比实施前后的能耗数据，评估节能策略的实际效果，以便进一步优化和调整。

设备异常分析

1. 异常频段识别 ：统计图表能够展示设备在不同时间段内的异常发生情况，帮助用户快速识别出异常发生的高频时段。这有助于用户了解设备的运行状态和潜在问题。
2. 根本原因分析 ：通过对异常频段的深入分析，用户可以结合设备的运行数据、环境因素等信息，推测出异常发生的根本原因。这有助于用户采取针对性的措施解决问题，避免异常的再次发生。
3. 预测未来异常 ：基于历史异常数据和当前设备运行状况，用户可以使用统计图表来预测未来可能出现异常的高频时段。这有助于用户提前做好准备，采取预防措施，减少异常对生产和生活的影响。

案例一：工厂用电管理

某大型制造工厂安装了用电监测管理系统，系统对工厂内各种设备的用电情况进行实时监测并保存历史记录。

1. 设备维护与故障排查：
   • 技术人员通过查看设备的历史用电数据，发现某台大型冲压机在过去一段时间内用电量逐渐上升，且功率因数有所下降。结合历史记录中的电压、电流等数据进行分析，判断可能是设备的电机出现了老化或故障。技术人员及时对电机进行检修和维护，避免了设备故障停机带来的生产损失。
   • 当设备突然出现故障停机时，技术人员可以查看故障发生前后的用电历史记录，快速确定故障发生的时间点和可能的原因。例如，通过分析电流突变的情况，判断是否是由于短路或过载引起的故障。
2. 节能策略制定：
   • 工厂管理人员通过分析不同车间、不同设备组的历史用电数据，发现某些车间在夜间的用电量较高，而这些设备在夜间的生产任务并不多。通过调整生产计划，将部分可在白天进行的生产任务调整到白天，减少了夜间的用电量，降低了能源成本。
   • 对高耗能设备的历史用电数据进行深入分析，发现某些设备在特定时间段的运行效率较低。针对这些情况，工厂对设备进行了优化升级，更换了更高效的电机和控制系统，提高了设备的能源利用效率。

案例二：商业建筑用电管理

一座大型商业综合体采用了用电监测管理系统来管理整个建筑的用电情况。

1. 用电负荷预测：
   • 通过分析历史用电记录中的季节性变化、工作日与周末的用电差异等规律，管理人员可以对未来的用电负荷进行预测。例如，在夏季高温天气来临之前，根据历史数据预测空调用电负荷的增加情况，提前做好电力供应的准备，确保商业综合体的正常运营。
   • 根据不同时间段的历史用电数据，合理安排设备的运行时间。例如，在商场营业高峰时段，确保电梯、照明等设备的正常运行；在非营业时段，适当降低部分设备的运行功率或关闭不必要的设备，以降低能源消耗。
2. 费用分摊与成本控制：
   • 对于商业综合体内的多个商户，通过用电监测管理系统的历史记录，可以准确地统计每个商户的用电量，从而进行合理的费用分摊。这不仅提高了费用分摊的公平性，也促使商户更加关注自身的用电情况，采取节能措施降低用电成本。
   • 管理人员可以通过对比不同月份、不同季度的用电历史记录，分析能源成本的变化趋势。如果发现能源成本上升过快，可以及时采取措施进行控制，如加强设备维护、优化设备运行策略等。

案例三：智能小区用电管理

在一个智能化小区中，用电监测管理系统为居民和物业管理提供了便利。

1. 居民用电行为分析：
   • 居民可以通过手机 APP 查看自家的用电历史记录，了解不同时间段的用电量和用电费用。通过分析历史数据，居民可以发现自己的用电习惯中存在的问题，如某些电器在待机状态下的耗电量较大。居民可以据此调整用电习惯，关闭不必要的电器待机功能，降低家庭用电成本。
   • 对于安装了太阳能发电设备的居民家庭，用电监测管理系统可以记录太阳能发电的历史数据以及家庭用电量。居民可以通过分析这些数据，了解太阳能发电系统的效率和效益，进一步优化太阳能发电设备的使用。
2. 物业管理与服务优化：
   • 小区物业管理通过查看整个小区的用电历史记录，可以发现用电高峰时段和低谷时段，合理安排小区公共设施的运行时间。例如，在用电低谷时段开启小区喷泉、景观照明等设备，既满足了居民的生活需求，又降低了能源成本。
   • 当小区出现电力故障时，物业管理可以通过查看历史用电记录，快速确定故障区域和可能的原因。例如，如果某个楼栋的用电量突然下降，可能是该楼栋的电力线路出现了问题。物业管理可以及时通知电力维修人员进行检修，缩短故障修复时间。

蓝奥声物联网云平台用电管理系统是基于以往的物联网成熟产品，以及目前市场上的各种云平台优点，研精心打造的一款实现设备上云的多功能产品，本物联网云平台面向设备而使用，例如用电设备、资产管理等，云平台提供从设备接入、运行监控、设备资产管理、工业数据预知分析等一站式服务。

审核编辑 黄宇