智能小區(qū)用電信息采集關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、用電信息采集是智能電網(wǎng)、智能小區(qū)的關(guān)鍵使能前端技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)對電力用戶的用電信息進行自動采集、用戶數(shù)據(jù)處理、共享，實現(xiàn)計量異常監(jiān)測、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和管理、相關(guān)信息發(fā)布、分布式能源監(jiān)控、智能用電設(shè)備的信息交互等功能。當前的用電信息采集系統(tǒng)中前端采集設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多;采集的數(shù)據(jù)為海量的、高并發(fā)數(shù)據(jù)，與用戶的智能交互需要使能業(yè)務過程和用戶需求的按需定制能力，上述特征對通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通信方式，數(shù)據(jù)庫的存儲和讀寫以及數(shù)據(jù)的計算均提出

2、了較大挑戰(zhàn);也需要新穎的業(yè)務流程和用戶需求的按需定制方式以支持系統(tǒng)的動態(tài)擴展。
　　為此，本文主要關(guān)注的研究問題是智能小區(qū)建設(shè)中用戶用電信息數(shù)據(jù)的采集、管理和個性化業(yè)務定制方法的研究，主要工作和創(chuàng)新性貢獻如下:
　　第一，對于前端信息采集系統(tǒng)而言，存在前置通信服務管理平臺與業(yè)務應用系統(tǒng)耦合度太高，平臺可維護性差，承載能力弱，部分信道長期滿負荷運行和通訊成功率低，以及高新設(shè)備無法兼容老舊的通信平臺的問題，為此，本文提出了具有相

3、對獨立性的前置通信服務管理平臺，使其與業(yè)務過程解耦，提高了各子系統(tǒng)的可用性;提出了基于OSGI的具有松耦合、模塊化特征的體系結(jié)構(gòu)，增強了系統(tǒng)的可維護性和兼容性;提出了支持海量終端高并發(fā)、大容量的兼容接入的高可靠、高性能通信框架，支持各種電力現(xiàn)場電能信息的實時采集;提出了基于通信適配器的高適應性一體化終端接入技術(shù)，使各類異構(gòu)設(shè)備無縫接入系統(tǒng)平臺;提出了具有可靠性高、性能良好的前端設(shè)備通信協(xié)議。
　　第二，對于用戶用電信息采集數(shù)據(jù)的管

4、理方式而言，當前前置通信服務管理平臺中存在著大量的數(shù)據(jù)資源，隨著終端接入規(guī)模的大幅度增加，數(shù)據(jù)量也越來越大，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的讀寫越來越頻繁，原有的數(shù)據(jù)存儲、計算、持久化機制已經(jīng)落后并嚴重影響到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的正常運行，無法應對高并發(fā)大容量采集數(shù)據(jù)實時處理的問題。為此，提出了基于云計算的海量用電信息采集數(shù)據(jù)的存儲框架，保障了數(shù)據(jù)的讀寫性能;提出了海量用電信息采集數(shù)據(jù)的并行計算方法，實現(xiàn)平臺性能的有效提升，支持平臺對應物理設(shè)備的靈活部署與裝配;提

5、出基于動態(tài)流量控制技術(shù)的用電信息采集數(shù)據(jù)的高效持久化方法，使數(shù)能據(jù)及時、有效地持久化到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中，平衡生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的運行壓力。在上述海量數(shù)據(jù)存儲和處理架構(gòu)下，提出了一種海量用電數(shù)據(jù)挖掘方法TMeans以發(fā)現(xiàn)用戶的用電模式并據(jù)此對用戶進行分類且能夠細化至較小粒度，且基于MapReduce實現(xiàn)的TMeans可以有效地加快聚類過程。
　　此外，針對用電信息采集業(yè)務內(nèi)容的異構(gòu)檔案數(shù)據(jù)，需要有一種平臺無關(guān)的模型來表示檔案，實現(xiàn)對異構(gòu)的檔案數(shù)

6、據(jù)統(tǒng)一調(diào)度和處理，為此，本文提出了基于CMW的元數(shù)據(jù)模型及其同步機制實現(xiàn)了跨平臺的元數(shù)據(jù)共享。
　　第三，對于業(yè)務流程和用戶視圖的個性化生成方面，現(xiàn)階段前置通信服務管理平臺的業(yè)務邏輯是預先設(shè)定、固定不變的，沒有規(guī)劃設(shè)計業(yè)務邏輯流程的概念，影響平臺的靈活性和擴展性;對于不同的業(yè)務用戶而言，需要的系統(tǒng)導航模式及導航信息都不相同，其經(jīng)常使用和關(guān)心的功能的可定制性較差。為此，提出了支持柔性業(yè)務流程管理的按需定制技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務流程的動態(tài)再造

7、與監(jiān)管，支持業(yè)務流程的動態(tài)擴展;提出了基于Web挖掘的PORTAL個性化導航技術(shù)，以支持用戶定制其所需功能和界面，生成個性化視圖，滿足其特定的使用需求。
　　最后，從系統(tǒng)的實現(xiàn)方面，闡述了系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)對象，以及前端數(shù)據(jù)采集服務的具體實現(xiàn)，系統(tǒng)通信信道的設(shè)計，針對不同類用戶信息采集終端和電能表的設(shè)計，驗證了本文所提出方法的效果，從系統(tǒng)的應用功能展示方面，驗證了系統(tǒng)設(shè)計在系統(tǒng)負荷、用電方案的生成、用戶使用體驗方面的效