电网环境中电力用户信息多维精益管理体系.pdf

信息技术 年第 期电网环境中电力用户信息多维精益管理体系王 婷 任腾云 朱海燕 李 林 王飞翔(.国网江苏省电力有限公司 南京 .江苏电力信息技术有限公司 南京)摘 要:针对现有技术对电力用户信息管理滞后的问题设计了电力用户信息管理体系对电力用户信息进行采集实现电网环境中电力用户信息远程通信设计基于改进空间聚类算法()的多维数据管理云计算平台用户可以多维度查询电力用户信息 实验表明该研究远程查询所需时间的平均值最少为 查询的结果准确率最高为 关键词:信息管理 聚类算法 多维数据管理 远程通信 电网环境中图分类号:文献标识码:文章编号:():./.作者简介:王婷()女硕士高级会计师研究方向为财务信息化 (.):.().:引 言目前在电力用户信息采集及处理时通常采用传统的方式比如抄表员在电表上抄录电能信息用户再到收费大厅缴纳电费 这种方法极其繁琐并且用电用户不能随时监测用电情况难以及时发现用电故障给电力用户带来安全隐患针对上述问题文献应用电力用电用户信息管理系统的星型结构进行智能建模该系统可以对用户用电信息进行分类管理对用电数据进行多维度的管理但是用户不能实时查询用电信息遇到用电故障问题时也不能及时收到消息文献基于动态网络结构智能建模进行用户信息管理该系统可以实时查询用户的用电信息但用户不能对用电信息进行远程监测且需到固定的地点查询用电信息针对上述文献中的不足本文设计了电力用户信息管理体系采用以 单片机为核心实现了电力用户用电信息的查询和管理保证电网环境中电力用户信息多维精益管理体系 王婷 等了电力用户信息的安全性 电力用户信息管理体系的硬件电路设计硬件电路从整体结构上主要分为三部分:单片机采集电路、通信接口电路和液晶显示电路电力用户信息管理体系的总体框图如图 所示图 电力用户信息管理体系总体框图 通过单片机采集电力用户信息 并进行分类管理以及信息处理将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号最终实现电力用户信息的整合再通过通信接口电路使电力用户信息完整地传输到计算机终端与用户手机终端同时实现电力用户信息的液晶显示单片机采集电路单片机采集电路模块采用 单片机和 位的 芯片相连接采集到的数据进行模数转换 有 位/转换器即分辨率为 转换起停控制端的转换时间为 使用 无线芯片该芯片内部有频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块通过程序的编写可以实现输出功率和通信频道的改变与选择具有功耗小、成本低的优点单片机采集电路如图 所示图 单片机采集电路 通信接口电路通信接口电路采用 光耦合器内部由一个 波长的 基 和一个集成检测器组成该光耦合器转换速率高达/摆率高达/扇出系数为 逻辑电平输出模拟电路和模数转换所需的各路控制信号都通过 光耦合器接收 通信接口电路如图 所示液晶显示电路液晶显示电路使用 液晶显示屏内部含有复位电路有清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能 此液晶显示屏有低功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等优点且可同时显示 个字符在单片机编程中可以用字符型或电网环境中电力用户信息多维精益管理体系 王婷 等图 通信接口电路变量赋值 用来显示用户的用电量、剩余电量及余额等信息 液晶显示电路如图 所示图 液晶显示电路综上所述通信接口电路与手机终端和计算机终端相匹配可以进行远程查询与控制单片机采集电路采集到的用户信息通过通信接口传输给计算机终端计算机终端接收到信息就会保存在存储器中等待用户查询同时以短信的方式发送给手机终端手机终端会显示本月用电量、消费金额和剩余电量等信息 用户用电信息远程通信技术为了提高用户体验保证用户用电信息可以完整地传送本文应用用户用电信息远程通信技术建立单芯片数据采集模块与手机终端和计算机终端之间的通信信道 通用分组无线服务技术()、码 分 多 址()、光 纤 专 网、无线专网、有线电视通信网、中压电力线载波等都属于远程通信技术远程通信架构图如图 所示图 远程通信架构图电网环境中电力用户信息多维精益管理体系 王婷 等 无线公网 无线公网是基于 网络的掌中宽带网速高达 /且无时间、地域的限制 无线公网使用完整的频率片段提高了调制的效率是普通窄带的 倍左右从以往无线信号的带宽来看 的带宽容量远大于模拟系统的容量是模拟系统的 倍是 系统的 倍 系统还具有自扰系统功能可以对外界的干扰信息自动清除从而保证信息的准确度 基站覆盖是“单覆盖双覆盖单覆盖”模式 单芯片采集的数据信息从一个基站覆盖到另一个基站覆盖时系统会把数据自动切换到空闲的基站站点并且确认数据的完整性保证数据的准确度之后才与原基站断开 无线公网具有传输数据容量大、质量高、不易断网的特点此外还具有超强保密性以及节约电量和辐射性小的优点光纤专网光纤专网就是将要传送的数据由电信号转换为光信号进行通信光纤具有传输容量大、传输质量好、损耗小、中继距离长等特点适合用户用电信息的大数据传送 光纤传输使用的是波分复用即把一个地区的用户用电数据利用 技术汇接成高速信号然后调制成不同波长的光信号在一根光纤里传输 无线公网 无线公网的使用使 在网络体系上对数据业务的支持得到了加强是因为 无线公网引入了分组交换和分组传输的概念 网络其实是 网络的一种改进在原有的 网络上增加了服务 支持节点()、网关 支持节点()等功能实体综上所述远程通信技术采用的 无线公网没有时间和地域的限制采用光纤专网和 无线公网可以大规模、高质量地传输数据 基于 算法的多维数据管理的计算平台用户用电信息查询本研究采用 算法进行电力用户信息的多维管理进而实现电力用户用电信息的查询将多个从属节点划分成多个簇使相同簇中的从属节点含有相似的数据对象 算法包括 个步骤:局部聚类、全局聚类和聚类结果更新流程如图 所示图 算法流程图步骤一:电力用户用电多维数据管理的局部聚类对电力用户用电信息的特殊核心对象进行提取本研究使用 半径查询 是电力用户用电的各个站点数据的集合 是所有数据中任意两个对象间的距离即相似度 表示第 个站点上的数据集有:()()()()()()式中()表示在 点的动态代表性指标 表示半径查询 表示两个对象间的距离步骤二:电力用户用电多维数据管理的全局聚类计算多维数据管理的覆盖半径以及覆盖点数即:()()()()()()()()()式中 表示覆盖半径 表示覆盖点数表示该站点上已经确定的特殊核心对象集步骤三:电力用户用电多维数据管理的聚类结果更新经过局部聚类和全局聚类对每个局部特殊核心对象进行 半径查询考虑到电力用户用电信息量极大的问题将查询半径更新为 ()同时将电力用户用电多维数据管理的局部聚类和全局聚类更新得到更新后的结果综上 算法对数据处理效果更优越并且在多维数据处理耗时较少 实验与结果分析使用三台物理机作为硬件的基础三台物理机之间通过交换机来连接组建一个小型的局域网形成一台主机两台从属机的小型机群实验的硬件环境如表 所示表 实验硬件环境主机名操作系统内存 核 核 核 首先进行实验平台的搭建通过 与其他机器进行通信并接收 请求以 数据进行响应实验架构如图 所示图 实验架构示意图以一户的用电信息为实验对象在三台物理机上分别安装星型结构智能建模系统、基于动态网络结构智能建模系统和多维数据管理的云计算平台用户用电信息查询系统以查询所需时间和查询结果的准确度为标准检验三种系统的性能此实验记录一天的数据在实验过程中此户用电信息如表 所示电网环境中电力用户信息多维精益管理体系 王婷 等表 用户用电信息功率/时间/用电量/照明 空调其他使用三种系统对该用户用电信息进行查询包括本月用电量、费用和剩余电量每查询一次记录查询所用的时间最后计算出各系统查询所用时间的平均值作为此实验数据结果如图 所示图 查询所需时间由图 可知星型结构智能建模系统在查询信息时所需时间的平均值在 左右基于动态网络结构智能建模系统查询时所需时间的平均值为 左右多维数据管理的云计算平台用户用电信息查询系统查询所需时间的平均值为 左右 查询所需时间越少系统的运行速度越快系统的性能越好 说明本研究系统查询速度最快由图 可知多维数据管理的云计算平台用户用电信息查询系统记录的结果与实际值完全一致但星型结构智能建模系统和基于动态网络结构智能建模系统的记录值与实际值有差异 结束语本文研究了用户用电信息远程通信技术以 无线公网为核心光纤专网和 无线图 实验查询结果公网相组合的方式避免了时间和区域的限制可大规模、高质量地传输数据 本研究还采用了基于 算法的多维数据管理的云计算平台对用户用电信息进行查询用电数据采集端对数据进行采集采集到的数据同步到计算机终端在计算机终端实现了用户用电信息的实时查询功能并可以从多个维度查询用户用电信息参 考 文 献:洪健超陆宗庆吴颖等.美国心脏协会远程通讯心肺复苏术指南摘译与解读.中华危重病急救医学():.王子洪郭宇峰郭熙等.多维数据离群点检测算法在医疗设备管理能力评估中的应用研究.中国医学装备():.李致磊潘中.基于多维报告一体化目标的企业大数据管理研究.商业会计():.刘彬.多维精益背景下的可控费用项目信息化管理研究与探索.商讯():.蓝善根.多维数据分析处理技术.电子技术与软件工程():.():.():.李捷辉朱璠刘婧等.汽车发动机故障信息远程通讯系统设计.汽车世界():.(下转第 页)电力企业互联网舆情数据规格化存储系统设计 韩维 等均衡分配通过负载差距度指标体现系统各存储节点间的任务分配情况在系统并发数据逐步增多时比较负载均衡算法使用前、后系统的存储性能实验结果如图 所示图 系统均衡度比较分析图 可知本文系统不采用负载均衡算法时在并发请求数达到 之前负载差距度有明显降低趋势随着并发请求数继续增多负载差距度降低幅度微小采用均衡算法后负载差距度大幅度降低且并发数据规模巨大时降低幅度更明显任务分配更加均衡存储负载更低可大大提升系统的存储性能 结束语利用电力企业互联网舆情数据规格化存储系统对电力企业的舆情信息进行采集舆情采集正确率高错误、偏移、漏检数据较少且有较高的采集效率采集效果好数据读写时间短存储性能显著存储系统更稳定保证了存储负载均衡更适合规模较大数据的处理但是 本研究并未涉及网络传输关键大数据加密的问题因此在下一阶段的研究中需要通过负载均衡控制压缩冗余加密大数据特性对存储后的大数据施加特性约束和波束校验进一步完成大数据优化存储完善舆情信息的应用过程参 考 文 献:刘福鑫李劲巍王熠弘等.基于 的云原生海量数据存储系统设计与实现.计算机应用():.陈磊吴晓晖.基于 的分布式集群大数据动态存储系统设计.中国电子科学研究院学报():.张迪宋玉龙刘立刚等.基于 的多元数据同步采集与存储系统的设计与实现.液晶与显示():.张敏孟令军.基于文件管理的高速存储系统的设计与实现.电子器件():.李朋远张志勇.基于 的海量数据存储平台设计.计算机科学():.白茹.基于云计算和 的网络舆情监控系统设计.电子设计工程():.郝立华.基于 的网络舆情监控系统设计.电子设计工程():.王海涛李战怀张晓等.一种基于 树的键值存储系统性能优化方法.计算机研究与发展():.谢修娟李香菊莫凌飞.基于改进 算法的微博舆情分析研究.计算机工程与科学():.丁晓江明.双网隔离环境下电力物联网内外信息交互设计.信息技术():.(责任编辑:丁晓清)(上接第 页).:.:():.(责任编辑:丁晓清)