一种基于物联网的电力数据分析监控方法及系统与流程

1.本发明涉及电力监测技术领域，具体是涉及一种基于物联网的电力数据分析监控方法及系统。


背景技术：

2.当前，我国工业用电量已经占全社会用电量的60%以上，工厂用电已经成为我国电能消耗的主力之一，工厂中存在大量的较高能耗的加工设备，如果加工设备出现异常，往往会导致更高的能耗，造成电力资源的浪费，因此需要对加工设备的电力数据进行监控。然而大型工厂中加工设备往往较多，难以对每个加工设备进行单独的电力数据采集，导致很多耗电异常的加工设备无法被发现。因此，需要提供一种基于物联网的电力数据分析监控方法及系统，旨在解决上述问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的电力数据分析监控方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
4.本发明是这样实现的，一种基于物联网的电力数据分析监控方法，所述方法包括以下步骤：采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。
5.作为本发明进一步的方案：所述根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据的步骤，具体包括：依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。
6.作为本发明进一步的方案：所述对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备的步骤，具体包括：确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编
号标记为用电异常；根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。
7.作为本发明进一步的方案：所述根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备的步骤，具体包括：确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。
8.作为本发明进一步的方案：所述方法还包括：接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。
9.本发明的另一目的在于提供一种基于物联网的电力数据分析监控系统，所述系统包括：电力数据获取模块，用于采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；生产信息调取模块，用于调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；基本信息调取模块，用于调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；用电功率确定模块，用于根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；异常产线设备模块，用于根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。
10.作为本发明进一步的方案：所述用电功率确定模块包括：相关信息确定单元，用于依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；用电功率计算单元，用于确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。
11.作为本发明进一步的方案：所述异常产线设备模块包括：最低功率确定单元，用于确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；用电异常标记单元，当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编号标记为用电异常；待排查设备单元，用于根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。
12.作为本发明进一步的方案：所述待排查设备单元包括：
加工设备信息子单元，用于确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；待排查设备子单元，用于将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。
13.作为本发明进一步的方案：所述系统还包括加工设备排查模块，加工设备排查模块具体包括：排查电力信息单元，用于接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；排查信息输入单元，用于将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；检验结果输出单元，用于输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采集各条生产线的电力数据，并调取产线生产信息和产线基本信息，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据；根据产品型号对平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。如此，不需要采集每个加工设备的电力数据，也能够知道哪些加工设备可能存在耗电异常，监控成本低且监控效果好。
附图说明
15.图1为一种基于物联网的电力数据分析监控方法的流程图。
16.图2为一种基于物联网的电力数据分析监控方法中确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据的流程图。
17.图3为一种基于物联网的电力数据分析监控方法中确定用电异常的产线编号和待排查设备的流程图。
18.图4为一种基于物联网的电力数据分析监控方法中确定待排查设备的流程图。
19.图5为一种基于物联网的电力数据分析监控方法中输出检验结果信息的流程图。
20.图6为一种基于物联网的电力数据分析监控系统的结构示意图。
21.图7为一种基于物联网的电力数据分析监控系统中用电功率确定模块的结构示意图。
22.图8为一种基于物联网的电力数据分析监控系统中异常产线设备模块的结构示意图。
23.图9为一种基于物联网的电力数据分析监控系统中待排查设备单元的结构示意图。
24.图10为一种基于物联网的电力数据分析监控系统中加工设备排查模块的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
27.如图1所示，本发明实施例提供了一种基于物联网的电力数据分析监控方法，所述方法包括以下步骤：s100，采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；s200，调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；s300，调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；s400，根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；s500，根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。
28.需要说明的是，大型工厂中加工设备较多，难以对每个加工设备进行单独的电力数据采集，导致很多耗电异常的加工设备无法被发现，本发明实施例旨在解决上述问题。
29.本发明实施例中，首先需要在工厂中的每条生产线处安装一个电表，用于采集该条生产线的电力数据，并将电力数据进行上传，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，并对电力数据进行存储，每隔一段时间（例如一周）会调取一次产线生产信息以及产线基本信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号，反映了每条生产线在每个时间段生产的产品型号，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，反映了每条生产线中设置的加工设备，然后根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同，也就是说每个类别中的产线可以加工相同的产品。接着，会根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号，表明了某个产线编号中的设备在加工该产品型号时的平均用电功率，然后根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，每组中的平均用电功率数据对应的产品型号相同，对每组中的平均用电功率数据进行对比分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备，如此，不需要采集每个加工设备的电力数据，也能够知道哪些加工设备可能存在耗电异常，监控成本低且监控效果好。
30.如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据的步骤，具体包括：s401，依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；s402，确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。
31.本发明实施例中，需要单独对每个类别中每个产线编号进行分析，根据产线编号
确定相对应的产线生产信息和电力数据，并根据产品型号对产线生产信息进行细分，确定每种产品型号的生产时间，例如a产品在a-b、c-d以及e-f几个时间段进行生产，确定这些时间段对应的电力数据，根据电表数值就可以计算得到所述产品型号在该生产线的平均用电功率数据。
32.如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备的步骤，具体包括：s501，确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；s502，当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编号标记为用电异常；s503，根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。
33.本发明实施例中，每组对应的产品型号和加工设备均相同，为了确定用电异常的产线编号，首先需要确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比，当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，例如某个平均用电功率超出最低的平均用电功率15%，这个平均用电功率对应的产线编号就会标记为用电异常，最后还需要根据产品型号确定该产线编号的待排查设备，方便相关工作人员进行快速排查。
34.如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备的步骤，具体包括：s5031，确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；s5032，将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。
35.本发明实施例中，事先建立有加工设备库，所述加工设备库包括所有的产品型号，每个产品型号对应一条加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，通过若干个所述加工设备对物料进行加工就可以得到该型号产品。容易理解，某个产线编号在生产a型号产品时耗电是异常的，则a型号产品对应的加工设备信息中某个加工设备存在异常，如果该产线编号在生产b型号产品时耗电也是异常的，则某个异常的加工设备也会存在b型号产品对应的加工设备信息中，如此可以将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定在不同加工设备信息中重复出现的加工设备为待排查设备，进一步缩小了排查范围。
36.如图5所示，作为本发明一个优选的实施例，所述方法还包括：s601，接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；s602，将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；s603，输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。
37.本发明实施例中，对待排查设备进行排查时，工作人员需要测量得到排查电力信息，排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率，将排查电力信息输入至电力设备检验
库中，就会自动输出检验结果信息，如果耗电功率不在对应的正常功率范围内，判定排查电力信息对应的加工设备是耗电异常。所述电力设备检验库是提前建立的。
38.如图6所示，本发明实施例还提供了一种基于物联网的电力数据分析监控系统，所述系统包括：电力数据获取模块100，用于采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；生产信息调取模块200，用于调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；基本信息调取模块300，用于调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；用电功率确定模块400，用于根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；异常产线设备模块500，用于根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。
39.如图7所示，作为本发明一个优选的实施例，所述用电功率确定模块400包括：相关信息确定单元401，用于依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；用电功率计算单元402，用于确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。
40.如图8所示，作为本发明一个优选的实施例，所述异常产线设备模块500包括：最低功率确定单元501，用于确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；用电异常标记单元502，当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编号标记为用电异常；待排查设备单元503，用于根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。
41.如图9所示，作为本发明一个优选的实施例，所述待排查设备单元503包括：加工设备信息子单元5031，用于确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；待排查设备子单元5032，用于将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。
42.如图10所示，作为本发明一个优选的实施例，所述系统还包括加工设备排查模块600，加工设备排查模块600具体包括：排查电力信息单元601，用于接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；排查信息输入单元602，用于将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；
检验结果输出单元603，用于输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。
43.以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
44.本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

技术特征：
1.一种基于物联网的电力数据分析监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。2.根据权利要求1所述的基于物联网的电力数据分析监控方法，其特征在于，所述根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据的步骤，具体包括：依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。3.根据权利要求1所述的基于物联网的电力数据分析监控方法，其特征在于，所述对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备的步骤，具体包括：确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编号标记为用电异常；根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。4.根据权利要求3所述的基于物联网的电力数据分析监控方法，其特征在于，所述根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备的步骤，具体包括：确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。5.根据权利要求1所述的基于物联网的电力数据分析监控方法，其特征在于，所述方法还包括：接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。6.一种基于物联网的电力数据分析监控系统，其特征在于，所述系统包括：电力数据获取模块，用于采集各条生产线的电力数据，所述电力数据包括产线编号、时
间节点和电表数值，所述时间节点与电表数值一一对应，对电力数据进行存储；生产信息调取模块，用于调取产线生产信息，所述产线生产信息包括产线编号、生产时间和产品型号；基本信息调取模块，用于调取产线基本信息，所述产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；用电功率确定模块，用于根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；异常产线设备模块，用于根据产品型号对每个类别中的平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。7.根据权利要求6所述的基于物联网的电力数据分析监控系统，其特征在于，所述用电功率确定模块包括：相关信息确定单元，用于依次确定每个类别中每个产线编号的产线生产信息和电力数据；用电功率计算单元，用于确定每种产品型号的生产时间，确定对应生产时间的电力数据，根据电表数值计算得到所述产品型号的平均用电功率数据。8.根据权利要求6所述的基于物联网的电力数据分析监控系统，其特征在于，所述异常产线设备模块包括：最低功率确定单元，用于确定每组中最低的平均用电功率，将该组中其它平均用电功率与最低的平均用电功率进行对比；用电异常标记单元，当其它的平均用电功率超出最低的平均用电功率设定百分比时，将对应的产线编号标记为用电异常；待排查设备单元，用于根据产品型号确定用电异常的产线编号的待排查设备。9.根据权利要求8所述的基于物联网的电力数据分析监控系统，其特征在于，所述待排查设备单元包括：加工设备信息子单元，用于确定该组对应的产品型号，将产品型号输入至加工设备库中，输出加工设备信息，所述加工设备信息包括若干个加工设备，每组中每个用电异常的产线编号对应一个加工设备信息；待排查设备子单元，用于将相同的用电异常的产线编号所对应的加工设备信息进行对比，确定重复出现的加工设备为待排查设备。10.根据权利要求6所述的基于物联网的电力数据分析监控系统，其特征在于，所述系统还包括加工设备排查模块，加工设备排查模块具体包括：排查电力信息单元，用于接收排查电力信息，所述排查电力信息包括加工设备、档位以及耗电功率；排查信息输入单元，用于将排查电力信息输入至电力设备检验库中，所述电力设备检验库包括所有的加工设备，每个加工设备对应有一个或者多个档位，每个档位对应有正常功率范围；检验结果输出单元，用于输出检验结果信息，判定排查电力信息对应的加工设备是否耗电异常。

技术总结
本发明适用于电力监测技术领域，提供了一种基于物联网的电力数据分析监控方法及系统，包括以下步骤：采集各条生产线的电力数据；调取产线生产信息；调取产线基本信息，产线基本信息包括产线编号和加工设备，根据产线基本信息对产线编号进行分类，每个类别中所有产线编号对应的加工设备相同；根据产线生产信息和电力数据确定每个类别中每个产线编号的平均用电功率数据，每个平均用电功率数据对应有产品型号；根据产品型号对平均用电功率数据进行分组，对每组中的平均用电功率数据进行分析，确定用电异常的产线编号和待排查设备。如此，不需要采集每个加工设备的电力数据，也能够知道哪些加工设备可能存在耗电异常，监控成本低且效果好。效果好。效果好。


技术研发人员：杨小健 王晓华 杨明 侯少卿 田盼盼 杨恩全 陈潇潇 于丹慧 刘红 王铁石 刁亚鲁 邹健 尚崇阳 陈云鹏 王业坤 赵远东 张晟恺
受保护的技术使用者：青岛恒源新电力科技有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/7/17