CN109523115A - 一种基于用电数据的分析*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于用电数据的分析***，包括：用电数据采集层、大数据存储与并行计算层、***功能层以及大屏可视化展现层。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于用电数据的分析***。
背景技术
随着国家电网数据中心和大数据技术的不断发展，用电数据在***式增长，数据采集、处理与存储的技术与配套在各方面都已逐渐完善，但是这些海量数据自身的价值并没有被充分挖掘出来。目前，在电力数据内部的分析挖掘方面均有了较多的研究和产品，但是基于用电地理位置的空间数据分析方面还是空白。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于用电数据的分析***，包括：用电数据采集层、大数据存储与并行计算层、***功能层以及大屏可视化展现层。
其中，用电数据采集层用于采集、处理和实时监控电力用户的用电信息，大数据存储与并行计算层用于所述基于用电数据的分析***所涉及数据的大规模存储与计算，***功能层用于基于用电数据和地理空间的数据分析和挖掘，大屏可视化展现层用于呈现不同类型的数据。
附图说明
图1是本发明的基于用电数据的分析***的结构图。
图2是本发明的居民人口分布热力图。
图3是本发明的城市功能区划分示意图。
图4是本发明的综合分析报告示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合附图对本发明作进一步地详细描述。这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本发明的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本发明，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。
本发明提供了一种基于用电数据的分析***，包括：用电数据采集层、大数据存储与并行计算层、***功能层以及大屏可视化展现层。
其中，用电数据采集层用于采集、处理和实时监控电力用户的用电信息，大数据存储与并行计算层用于所述基于用电数据的分析***所涉及数据的大规模存储与计算，***功能层用于基于用电数据和地理空间的数据分析和挖掘，大屏可视化展现层用于呈现不同类型的数据。
根据本发明，所述用电数据采集层包括主站层、通信信道层、采集设备层；所述采集设备层用于收集和提供电力用户的用电信息；所述通信信道层用于提供有线和/或无线的通信信道；所述主站层包括WEB应用***、前置通信调度***和数据库管理***，所述WEB应用***用于实现***的各种应用业务逻辑，所述前置通信调度***用于对各种与终端的远程通信方式进行通信的管理和调度，所述数据库管理***用于对采集的数据进行管理和存储。
进一步的，所述通信信道层为主站和终端的信息交互提供链路基础。主要采用的通信信道有：光纤专网、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网。
进一步的，所述采集设备层包括终端子层和计量设备子层。可能有多种形式，包括集中器+电能表和集中器+采集器+电能表等。终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互；计量设备层实现电能计量和数据输出等功能。
根据本发明，所述大数据存储与并行计算层包括：数据采集模块，数据存储模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于对数据的解析、转换和/或转载，所述数据存储模块用于存储数据，所述数据处理模块用于对大数据的查询、计算、加工和/或分析。
进一步的，所述数据采集模块通过改进现有ETL、文件适配器等采集技术，融合分布式高速高可靠数据爬取或采集等新型采集技术，完成现有数据中心数据、业务数据、终端数据等海量多样化数据解析、转换与转载。
进一步的，所述数据存储模块通过改进现有关系数据库、数据仓库存储技术，融合可靠的分布式文件***(DFS)、大数据去冗余及高效低成本的大数据存储技术，完成大数据的存储，建立相应的关联索引，进行管理和调用服务。通常情况下，非结构化数据存储在分布式文件***中，半结构化数据采用列式数据库或键值数据库，结构化数据采用行式存储数据库存储，实时性高、计算性能要求高的数据存储在内存数据库或实时数据库。
进一步的，所述数据处理模块通过改进已有查询计算、批处理计算、数据挖掘技术，融合实时流计算、并行计算等新型计算技术以及数据网络挖掘、图挖掘等新型数据挖掘技术，完成对大数据查询、计算、加工，分析，支撑数据应用。
根据本发明，所述大屏可视化展现层包括：视图层、控制层和模型层,所述视图层用于对页面相关内容的展现以及对用户操作的响应，所述控制层用于配置和管理***事件，包括事件分发、模型分发、视图，监听视图的用户交互，一旦用户发生交互时，控制器做出对视图的选择，触发控制器的事件处理机制，去派发新的事件，通知模型更新数据；所述模型层用于模块的数据存储以及图形数据与业务数据的转换。
根据本发明，所述***功能层包括地图模块和综合分析报告模块；所述地图模块用于以地理位置为基础对用电客户数据进行综合分析；所述综合分析报告模块用于以报表和/或图形的形式展示城市用电的综合分析结果。
进一步的，所述综合分析包括用户分类，行业选址，功能区划分分析。
用户分类：国家电网内部将用电行业类型分为两大类：居民用电和非居民用电。居民用电分为：城镇居民和农村居民；非居民用电是一个最深达四级的行业树，第四级别共500多个细分行业，一级分类包括：农林渔牧业、建筑业、交通运输/仓储和邮政业、信息传输/计算机服务和软件业、工业、商业/住宿和餐饮业、金融/房地产/商务及居民服务业、公共事业及管理组织这八类。不管是居民家庭还是企业或是公共单位，其在登记注册电表时，都必须根据自身业务类型选择唯一的行业分类，并根据国网编制的行业编码注册至用电营销***。这里的非居民实体类似基于地理位置服务中的POI(Points of Interests)，后者主要指一些与人们生活密切相关的地理实体，如学校、银行、超市等，描述了这些地理实体的空间和属性信息如实体的名称地址和坐标等。在电网内部划分的行业更加详细和全面，由国家电网制定的用电行业分类方法将用电客户分为居民用户和非居民用户，其中居民用户分为城镇居民和乡村居民，非居民用户按照行业共分为8个一级分类(最多4个等级，共500多个细分类别)。
本功能是将城市居民及非居民实体按照不同类别划分，并将其地理位置分布以热力图的方式展现在地图上，这样就可以使用户直观地看到居民人口密度(以户为单位)、不同行业企业的密度分布，以及居民/实体的用电量分布，如图2所示。基于开源地图接口，可将用电客户的地址转换成经纬度，然后将在线地图下载转换为分级的“瓦片”，以便于进行离线的可视化展现，在地图上将各类数据以热力图的形式进行展示。
行业选址：该功能是将城市地图进行区块划分，然后根据用户的需求检索出符合定制条件的区域，可用于政府或企业的工商业选址。如需要进行餐饮企业选址时，希望检索定位到有效人口密度较高且餐饮同业竞争少的区域。
功能区划分分析：城市在其发展过程中为满足城市居民不同的生活需求逐渐形成了居住区、工业区、商业区和混合功能区等不同的功能单元。为把握城市空间结构以及制定科学合理的规划规划人员和学者对城市进行功能区划分。城市兴趣点(Points ofInterest，POI)主要指一些与人们生活密切相关的地理实体，如学校、银行、超市等POI，描述了这些地理实体的空间和属性信息如实体的名称地址和坐标等。国网对每个注册的电表都定义了行业类型和用电类型，其中行业类型可划分为居民和非居民，非居民用电中又定义了几百种细分行业的POI。POI数据具有样本量大、涵盖信息细致等优势。通过对这些数据进行处理、分析，定量划分城市单一功能区和混合功能区，研究结果可以更好地理解城市空间结构，给城市规划提供借鉴及参考。本***的功能区划分分析是以POI数据来描述区域功能，然后采用聚类算法将城市区域进行划分，并以不同色块方式展现，便于用户查看城市不同地理位置的功能分布，如图3所示。
进一步的，所述综合分析报告以报表和图形的形式展示城市用电的综合分析结果，包括各类POI的总量统计、居民户口/行业实体数量统计、居民户口/行业实体用电趋势、行业景气度排名、实体用电规模排名、功能区分布统计，如图4所示。
此外，根据公开的本发明的说明书，本发明的其他实现对于本领域的技术人员是明显的。实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本发明的***和方法中。说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本发明的实际范围和精神由所附权利要求书表示。
Claims (7)
1.一种基于用电数据的分析***，其特征在于，包括：用电数据采集层、大数据存储与并行计算层、***功能层以及大屏可视化展现层，其中，用电数据采集层用于采集、处理和实时监控电力用户的用电信息，大数据存储与并行计算层用于所述基于用电数据的分析***所涉及数据的大规模存储与计算，***功能层用于基于用电数据和地理空间的数据分析和挖掘，大屏可视化展现层用于呈现不同类型的数据。
2.根据权利要求1所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述***功能层包括地图模块和综合分析报告模块；所述地图模块用于以地理位置为基础对用电客户数据进行综合分析；所述综合分析报告模块用于以报表和/或图形的形式展示城市用电的综合分析结果。
3.根据权利要求1所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述用电数据采集层包括主站层、通信信道层、采集设备层；
所述采集设备层用于收集和提供电力用户的用电信息；
所述通信信道层用于提供有线和/或无线的通信信道；
所述主站层包括WEB应用***、前置通信调度***和数据库管理***，所述WEB应用***用于实现***的各种应用业务逻辑，所述前置通信调度***用于对各种与终端的远程通信方式进行通信的管理和调度，所述数据库管理***用于对采集的数据进行管理和存储。
4.根据权利要求1所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述大数据存储与并行计算层包括：数据采集模块，数据存储模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于对数据的解析、转换和/或转载，所述数据存储模块用于存储数据，所述数据处理模块用于对大数据的查询、计算、加工和/或分析。
5.根据权利要求1所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述大屏可视化展现层包括：视图层、控制层和模型层,所述视图层用于对页面相关内容的展现以及对用户操作的响应，所述控制层用于配置和管理***事件，监听视图层的用户交互，所述模型层用于模块的数据存储以及图形数据与业务数据的转换。
6.根据权利要求2所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述综合分析包括用户分类，行业选址，功能区划分分析。
7.根据权利要求2所述的基于用电数据的分析***，其特征在于，所述综合分析报告包括兴趣点总量统计、居民户口/行业实体数量统计、居民户口/行业实体用电趋势、行业景气度排名、实体用电规模排名、功能区分布统计。
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