[发明专利]一种基于大数据的弱电控制系统

说明书

本发明提出一种基于大数据的弱电控制系统，软件控制端和通过软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，其中，弱电硬件系统包括中央处理模块、与中央处理模块电性连接的监控子系统；监控子系统用于监控并显示用电设备的实时状态；软件控制端通过中央处理模块分析状态参数集，获取对应的动作执行指令集，并将动作执行指令集发送给家电控制设备；中央处理模块用于实现基于能源大数据驱动的电力用户需求响应特性控制家电设备利用神经网络等智能算法构建需求响应模型，能够简单有效反映各影响因素与用户响应量之间的复杂关系，并且系统可实现远程监控，提高系统安全性和反应及时性，极大提高系统可靠性。

技术领域

本发明属于电子电力技术领域，尤其涉及一种基于大数据的弱电控制系统。

背景技术

电力应用按照电力输送功率的强弱可以分为强电与弱电两类。建筑及建筑群用电一般指交流220V50Hz及以上的强电。主要向人们提供电力能源，将电能转换为其他能源，例如空调用电，照明用电，动力用电等等。智能建筑中的弱电主要有两类，一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能，有交流与直流之分，交流36V以下，直流24V以下，如24V直流控制电源，或应急照明灯备用电源。另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电话、电视、计算机的信息。

另外，智能化弱电主要有两类，一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能；另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电子产品携带的弱电信息等。一般情况下，弱电系统指第二类应用。随着计算机技术的飞速发展，软硬件功能的迅速强大，各种弱电系统工程和计算机技术的完美结合，使以往的各种分类不再像以前那么清晰，并且使得电子产品以及产品系统的更新日新月异。

在现有技术中，当家用电器设备发生短路现象时，通常关闭整个家庭电源的供电，导致整个家庭设备完全关闭，造成生活不便。当时家电用电的安全问题，需要对用户用电的各个参数信息进行分析。

另外，随着经济科技的迅猛发展，用户用电行为将更加多样化，用电数据维度将更高，需求响应分析算法所面临的不仅是数据量越来越大的问题，更重要还有用电数据高维度的问题。目前已有即使即便能够有效地对低维数据进行分类，但降维过程中对高维非线性数据难以处理。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于大数据的弱电控制系统，具体包括：软件控制端和通过软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，其中，弱电硬件系统包括中央处理模块、与中央处理模块电性连接的监控子系统，以及与中央处理模块通过无线通信模块无线连接家电控制设备；

监控子系统用于监控并显示用电设备的实时状态，从而获取用电设备的状态参数集并反馈给软件控制端；

软件控制端通过中央处理模块分析状态参数集，获取对应的动作执行指令集，并将动作执行指令集发送给家电控制设备；

家电控制设备用于控制动作执行指令集涉及的各个智能家电执行动作执行指令集，以调整运行状态；

中央处理模块用于实现基于能源大数据驱动的电力用户需求响应特性控制家电设备。

可选的，所述中央处理模块具体包括：

数据编码模块，用于编码器对用户用电数据集进行降维；

数据分类模块，用于基于MFCM算法的用户用电模式分类；

分类建模模块，用于利用BP神经网络算法对每一类用户进行需求响应建模；所述建模基于用户需求响应特征分析。

可选的，所述数据分类模块具体用于(1)随机初始化分类中心， (2)初始种群的确定，(3)对种群中个体进行单点交叉操作，(4) 对种群中个体进行单点变异操作，(5)重新计算适应度函数，(6)按最大隶属度原则对用户用电模式进行分类。