本發(fā)明涉及電能分析，具體為一種基于雙模通信的電能分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在智能化和數(shù)字化快速發(fā)展的背景下，智能電表技術(shù)已成為現(xiàn)代家庭和工業(yè)用電管理的重要工具。智能電表的一個核心功能是監(jiān)控電路中的功率使用情況，形成歷史功率記錄。這個過程涉及持續(xù)地收集每一時刻的功率數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)據(jù)庫中。歷史功率記錄不僅幫助用戶了解自己的用電模式，還可以用于比較不同時間段的用電量，從而分析用電趨勢和模式。利用這些歷史數(shù)據(jù)，智能電表能夠執(zhí)行更為復雜的分析功能，它不僅可以幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)電路問題或設(shè)備故障，避免潛在的安全風險。通過智能電表對功率的實時監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)的對比分析，用戶得到更為智能和細致的用電管理服務。不僅提升電力使用的效率，還增強了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2、現(xiàn)有的歷史功率記錄只是為了發(fā)現(xiàn)電路問題或設(shè)備故障，當用戶出現(xiàn)忘記關(guān)閉用電設(shè)備的情況時，如果得不到及時的提醒，會導致用電浪費。

3、本方案提出記錄不同季節(jié)下溫度的數(shù)據(jù)，得到溫度集，獲取限定設(shè)備記錄，和歷史的限定用電模型做比較，分析用戶用電的情況，對異常的情況做出處理。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于雙模通信的電能分析系統(tǒng)及方法，用于促進解決上述背景技術(shù)中所提到的問題。

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于雙模通信的電能分析方法，包括：

3、將一年依據(jù)春季、夏季、秋季和冬季為分界劃分為四個時段；

4、記錄每個時段每天的溫度，每個時段對應一個溫度集；

5、設(shè)定溫度組距，用于劃分溫度集；

6、根據(jù)溫度組距，執(zhí)行溫度分組策略，將溫度集分成多個區(qū)間；

7、在任意一個溫度集：

8、獲取電路中的所有用電設(shè)備，組成用電設(shè)備集；

9、針對用電設(shè)備集中任意一個用電設(shè)備，記錄用電設(shè)備每天接入電路的次數(shù)以及每次的接入時長；

10、記錄用電設(shè)備集中所有的設(shè)備每天接入電路的次數(shù)以及每次的接入時長，組成設(shè)備用電記錄；

11、于每個用電設(shè)備配置一個電表通信模塊，并優(yōu)先使用無線通信的方式采集用電設(shè)備的信息，當采集信號中斷時，將無線通信換成有線通信采集用電設(shè)備的信息；

12、根據(jù)設(shè)備用電記錄，對溫度集執(zhí)行用電規(guī)律統(tǒng)計策略，每個區(qū)間對應一個用電模型；

13、獲取當前的季節(jié)對應的溫度集，記為限定溫度集；

14、在限定溫度集中獲取當天的溫度所對應的區(qū)間，記為限定區(qū)間；

15、獲取限定區(qū)間對應的用電模型，記為限定用電模型；

16、獲取當天接入電路中的用電設(shè)備和每個用電設(shè)備的接入時長，記為限定設(shè)備記錄；

17、根據(jù)限定用電模型和限定設(shè)備記錄，形成用電監(jiān)測預警策略；

18、執(zhí)行用電監(jiān)測預警策略，處理用電異常的情況。

19、可選的，所述執(zhí)行溫度分組策略，包括：

20、對任意一個溫度集：

21、獲取溫度集中的最大值，記為上限溫度；

22、獲取溫度集中的最小值，記為下限溫度；

23、從下限溫度開始間隔1個溫度組距的溫度記為第一溫度；

24、從下限溫度開始間隔2個溫度組距的溫度記為第二溫度；

25、……

26、從下限溫度開始間隔n個溫度組距的溫度記為第n溫度，其中第n溫度大于等于上限溫度；

27、下限溫度和第一溫度形成第一區(qū)間，第一溫度和第二溫度形成第二區(qū)間……第n-1溫度和第n溫度形成第n區(qū)間，得到n個區(qū)間。

28、可選的，所述執(zhí)行用電規(guī)律統(tǒng)計策略，包括：

29、獲取n個區(qū)間中的任意一個元素，記為標記區(qū)間；

30、獲取溫度在標記區(qū)間中的日期，組成標記日期集；

31、獲取設(shè)備用電記錄在標記日期集中的記錄，組成標記設(shè)備用電記錄；

32、設(shè)定用于形成用電模型的閾值次數(shù)；

33、統(tǒng)計標記設(shè)備用電記錄中接入電路的次數(shù)大于閾值次數(shù)的用電設(shè)備，組成標記設(shè)備集；

34、獲取標記設(shè)備集中每個用電設(shè)備在標記設(shè)備用電記錄中最大的接入時長，組成上限時長集；

35、通過用電規(guī)律統(tǒng)計策略，每個區(qū)間對應的標記設(shè)備集以及上限時長集，組成每個區(qū)間的用電模型。

36、可選的，所述執(zhí)行用電監(jiān)測預警策略，包括：

37、獲取限定設(shè)備記錄中的所有用電設(shè)備，組成限定設(shè)備集；

38、獲取限定用電模型中的所有用電設(shè)備，組成模型設(shè)備集；

39、遍歷限定設(shè)備集和模型設(shè)備集中的所有元素：

40、當存在一個用電設(shè)備在限定設(shè)備集中且不在模型設(shè)備集中時，記該用電設(shè)備為新增設(shè)備；

41、統(tǒng)計新增設(shè)備接入電路的次數(shù)，記為新增次數(shù)；

42、當新增次數(shù)大于閾值次數(shù)時，獲取新增設(shè)備最大的接入時長記為新增上限時長；

43、將新增設(shè)備和新增上限時長加入限定用電模型。

44、可選的，所述執(zhí)行用電監(jiān)測預警策略，還包括：

45、遍歷限定設(shè)備集和模型設(shè)備集中的所有元素：

46、當限定設(shè)備集中的用電設(shè)備都在模型設(shè)備集中時，獲取限定設(shè)備集中的任意一個元素，記為監(jiān)測設(shè)備；

47、獲取限定用電模型中監(jiān)測設(shè)備的上限時長，記為監(jiān)測上限時長；

48、獲取限定設(shè)備記錄中監(jiān)測設(shè)備的接入時長，記為監(jiān)測時長；

49、當監(jiān)測時長小于等于監(jiān)測上限時長時，用電正常；

50、當監(jiān)測時長大于監(jiān)測上限時長時，用電異常；

51、設(shè)定用于預警用電異常的閾值功率；

52、設(shè)定用于預警用電異常的第一時段和第二時段，其中，第一時段小于第二時段；

53、當監(jiān)測設(shè)備的功率小于閾值功率時：

54、記，監(jiān)測上限時長+第二時段=第一提醒時長；

55、在監(jiān)測設(shè)備工作時長大于第一提醒時長時，提示用戶用電異常并詢問用戶是否斷開監(jiān)測設(shè)備的用電；

56、若用戶選擇繼續(xù)使用監(jiān)測設(shè)備，執(zhí)行用電習慣錄入策略。

57、可選的，所述執(zhí)行用電監(jiān)測預警策略，還包括：

58、當監(jiān)測設(shè)備的功率大于等于閾值功率時：

59、記，監(jiān)測上限時長+第一時段=第二提醒時長；

60、在監(jiān)測設(shè)備工作時長大于第二提醒時長時，提示用戶用電異常并詢問用戶是否斷開監(jiān)測設(shè)備的用電；

61、若用戶選擇繼續(xù)使用監(jiān)測設(shè)備，執(zhí)行用電習慣錄入策略。

62、可選的，所述執(zhí)行用電習慣錄入策略，包括：

63、設(shè)定用于錄入用電習慣的錄入間隔；

64、在提示用戶后經(jīng)過錄入間隔再次提示用戶是否斷開監(jiān)測設(shè)備的用電：

65、若用戶選擇繼續(xù)使用監(jiān)測設(shè)備，則，不再提示用戶用電異常；

66、記錄監(jiān)測設(shè)備接入電路的時長，作為監(jiān)測設(shè)備在限定用電模型中的上限時長。

67、一種基于雙模通信的電能分析方法的系統(tǒng)，包括：

68、數(shù)據(jù)錄入模塊：電表，兩個電表通信模塊：

69、無線通信模塊，使用構(gòu)建的網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸；

70、電力線通信模塊，使用現(xiàn)有的電力線路發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；

71、記錄每個時段每天的溫度；記錄用電設(shè)備集中所有用電設(shè)備每天接入電路的次數(shù)以及每次的接入時長；獲取當天接入電路中的用電設(shè)備和每個用電設(shè)備的接入時長；

72、數(shù)據(jù)處理模塊：獲取電表通信模塊錄入的數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度組距，執(zhí)行溫度分組策略，將溫度集分成多個區(qū)間；根據(jù)設(shè)備用電記錄，對溫度集執(zhí)行用電規(guī)律統(tǒng)計策略，得到用電模型；根據(jù)限定用電模型和限定設(shè)備記錄，形成用電監(jiān)測預警策略；

73、執(zhí)行模塊：當監(jiān)測時長超出監(jiān)測上限時長時，根據(jù)閾值功率、第一時段和第二時段，提示用戶用電異常并詢問用戶是否斷開監(jiān)測設(shè)備的用電，若用戶兩次選擇繼續(xù)使用監(jiān)測設(shè)備，記錄監(jiān)測設(shè)備接入電路的時長，更新限定設(shè)備集。

74、本發(fā)明具備以下有益效果：

75、1、該基于雙模通信的電能分析方法，獲取下限溫度，按照距離下限溫度不同數(shù)量溫度組距的溫度作為不同區(qū)間的邊界，即通過溫度組距將溫度集進行劃分，通過準確劃分不同的溫度區(qū)間，可以更精確地監(jiān)測和分析不同季節(jié)中不同溫度對用電習慣的影響，溫度區(qū)間的劃分幫助將大量復雜的數(shù)據(jù)進行有效分組，便于進行針對性分析，清晰的區(qū)間劃分簡化了數(shù)據(jù)處理過程，提高了數(shù)據(jù)處理和分析的效率。

76、2、該基于雙模通信的電能分析方法，獲取溫度在標記區(qū)間的日期，得到標記日期集，獲取設(shè)備用電記錄在標記日期集中的記錄，作為標記區(qū)間對應用電模型的樣本數(shù)據(jù)，獲取接入電路的次數(shù)大于閾值次數(shù)的用電設(shè)備，組成標記設(shè)備集，標記設(shè)備集中用電設(shè)備作為規(guī)律性設(shè)備可以供后續(xù)用電的參考，獲取標記設(shè)備集每個用電設(shè)備的上限時長，共同組成標記區(qū)間的用電模型，幫助預測在類似溫度條件下可能出現(xiàn)的用電行為，便于進行能源管理和調(diào)度。

77、3、該基于雙模通信的電能分析方法，獲取當天的限定設(shè)備集和對應溫度下歷史的模型設(shè)備集，遍歷限定設(shè)備集和模型設(shè)備集，當出現(xiàn)新增設(shè)備時，統(tǒng)計新增設(shè)備的接入次數(shù)，只有接入次數(shù)大于閾值次數(shù)時，才獲取新增設(shè)備的最大接入時長，并將新增設(shè)備和其最大的接入時長加入限定用電模型，及時識別并監(jiān)控新增的或非典型的用電設(shè)備，有助于早期發(fā)現(xiàn)潛在的用電問題，快速響應新增設(shè)備的用電情況，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

78、4、該基于雙模通信的電能分析方法，監(jiān)測限定設(shè)備集中每個用電設(shè)備的接入時長，當接入時長大于監(jiān)測上限時長時，用電異常。通過閾值功率將監(jiān)測設(shè)備分為兩大類，當監(jiān)測設(shè)備的功率小于閾值功率時，間隔第一提醒時長提示用戶用電異常；當監(jiān)測設(shè)備的功率大于閾值功率時，間隔第二提醒時長提示用戶用電異常；實時監(jiān)控用電設(shè)備狀態(tài)，確保用電安全，防止因為用戶忘記斷電導致設(shè)備長時間使用而損壞，通過及時提醒，幫助用戶意識到不必要的能耗，促進節(jié)能，設(shè)置第一提醒時段和第二提醒時段，針對不同功率的用電設(shè)備設(shè)置不同的提醒時長，在為用戶設(shè)置可延緩的關(guān)閉時間同時分級避免用電的浪費。

79、5、該基于雙模通信的電能分析方法，在提示用戶后經(jīng)過錄入間隔再次提示用戶是否斷開監(jiān)測設(shè)備的用電，即確認用戶需要繼續(xù)使用監(jiān)測設(shè)備，則，不再提示用戶用電異常，將監(jiān)測設(shè)備的接入時長作為限定用電模型中的上限時長，學習和適應用戶的用電習慣，使預警系統(tǒng)更加人性化，根據(jù)實際用電情況調(diào)整預警模型，使模型更加精準有效，使系統(tǒng)能夠適應各種不同用戶的具體需求，提高用戶滿意度和系統(tǒng)的實用性。

80、6、該基于雙模通信的電能分析方法，雙模通信通過集成兩種通信技術(shù)，能夠在無線通信網(wǎng)絡不可用或信號弱的情況下自動切換到電力線通信，從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和穩(wěn)定性，這種雙模式的通信能力使得電表更加智能化和適應性更強，可以大幅提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏蚀_性，確保電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控和管理。