[发明专利]一种基于电力线传输的能效交互系统

权利要求书

1.一种基于电力线传输的能效交互系统，其特征在于，包括自下而上的数据采集层、数据传输层、数据挖掘层、业务应用层；

所述数据采集层包括安装于用电现场的多个监测设备，用于采集用电现场的数据；

所述数据传输层包括安装于用电现场的多个智能电力终端、多个用户移动终端和远离用电现场的通信前置机，所述智能电力终端和通信前置机之间采用中压电力线通信连接，所述用户移动终端和通信前置机之间采用无线通信连接；所述智能电力终端与所述监测设备采用低压电力线通信连接，用于存储并处理所述监测设备采集的用电现场数据并将处理后用电现场数据传输给通信前置机；所述用户移动终端用于接收所述通信前置机发送的预警信息；

所述数据挖掘层包括安装于远离用电现场的用电数据库和挖掘服务器，所述用电数据库、挖掘服务器和所述通信前置机能够进行数据交互；所述用电数据库用于汇总存储所述通信前置机接收到的用电现场数据，所述挖掘服务器用于根据数据挖掘模型，对用电数据库存储的用电现场数据进行数据挖掘和分析，形成能效分析结果；

所述业务应用层用于根据呈现所述能效分析结果和/或将所述能效分析结果发送给用户，并接收用户的反馈；

所述监测设备包括电表，所述电表包括采集模块、传输模块和缓存队列；

所述采集模块用于获取电表记录的周期T1内的用电量数据；

所述传输模块用于将用电量数据发送给智能电力终端；

所述缓存队列用于存储所述传输模块发送失败的用电量数据；

所述用电量数据包括电表ID、采集时间和该采集时间内用户的用电量；

所述电表还包括寄存器和时钟，所述寄存器用于存储所述采集模块获取的当前周期内的用电量数据，所述时钟用于按时向所述传输模块提供触发信号，所述传输模块在接收到触发信号后，读取所述寄存器中的用电量数据并发送给所述智能电力终端；

在发送寄存器中的用电量数据后，所述传输模块还用于执行以下步骤：

步骤S110，如果所述传输模块没有收到所述智能电力终端的ACK信号，那么将寄存器中的用电量数据添加到缓存队列的队尾，转到步骤S190；如果接收到ACK信号，那么不对该ACK信号进行应答，直接转到步骤S120；

步骤S120，判断缓存队列是否为Null，如果为Null，转到步骤S190；否则，转到步骤S130；

步骤S130，提取缓存队列的队首用电量数据，并发送给智能电力终端；然后转到执行步骤S110；

步骤S190，结束操作，等待下一次时钟的触发信号；

所述智能电力终端通过低压电力线通信连接到多个电表；所述智能电力终端包括处理器，电表ID向量IDVec，采集时间向量TVec，数据矩阵DMat，与数据矩阵DMat对应的异常标记矩阵ExMat；

IDVec＝[idv₁,idv₂,...,idvn]；

TVec＝[tv₁,tv₂,...,tv_m]；

dm_ij为第i个采集时间周期内第j个电表传输的用电量数；tv_i为对应dm_ij的第i个采集时间周期，idv_j为对应dm_ij的第j个电表；其中，i的取值范围为1到m，j的取值范围为1到n；

当接收到电表的传输模块所发送的用电量数据时，所述处理器执行嵌入式计算机程序实现所述智能电力终端与所述电表的交互步骤，具体包括：

步骤S210，解析用电量数据，获得所述用电量数据中的电表ID、采集时间和用电量；

步骤S220，根据电表ID和采集时间遍历IDVec和TVec，确定用电量在数据矩阵DMat和异常标记矩阵ExMat中对应的位置P_ij；

步骤S230，如果DMat的位置P_ij处为Null，那么将用电量写入位置P_ij处；判断解析的用电量是否异常，如果异常，将ExMat的位置P_ij处设置为“1”，然后执行步骤S290；

否则，如果DMat的位置P_ij处不为Null，则执行步骤S250；

步骤S250，如果解析用电量和位置P_ij处的用电量相同或者差不超过特定阈值，那么丢弃所述用电量数据，然后执行步骤S290；

否则，如果差超过特定阈值，执行步骤S260；

步骤S260，将ExMat的位置P_ij处的异常标记设置为“2”，然后执行步骤S290；

步骤S290，向所述电表发送ACK信号进行应答。