一种基于物联网的电气设备管理方法及系统

本技术涉及物联网，具体涉及一种基于物联网的电气设备管理方法及系统。

背景技术：

1、在现代校园管理中，电气设备的能耗管理至关重要。随着校园规模的不断扩大和建筑数量的增加，校园内各个建筑内的电气设备的能耗管理变得越来越复杂。当前的技术背景下，校园内的电气设备能耗管理主要依赖于人工监控和定期检测。这种做法虽然能够在一定程度上保证设备的正常运行，但存在明显的局限性。首先，人工监控无法实现对所有设备的实时监控，往往只能在出现明显故障或能耗异常时才能发现问题。其次，定期检测虽然可以预防部分问题，但由于缺乏实时数据支持，无法及时发现和处理潜在的能耗异常。

2、因此，如何精准高效地对能耗异常的电气设备进行管理，成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于物联网的电气设备管理方法及系统，可以精准高效地对能耗异常的电气设备进行管理。

2、第一方面，本技术提供了一种基于物联网的电气设备管理方法，所述方法包括：确定校园内各个校园建筑对应的建筑类型；设定多个管理时间段，并确定各个所述建筑类型在各个所述管理时间段对应的主要电气设备集合；所述主要电气设备集合包括至少一个主要电气设备；获取各个所述主要电气设备在各个所述管理时间段内的多个第一历史能耗；基于各个所述第一历史能耗和各个所述建筑类型，得到各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的能耗阈值；获取各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段内的第一当前平均能耗；当各个所述第一当前平均能耗大于各个所述能耗阈值时，从各个所述主要电气设备中确定异常电气设备；确定所述异常电气设备对应的异常用电情况，并基于所述异常用电情况对所述异常电气设备进行管理。

3、通过采用上述技术方案，通过确定校园内各个校园建筑对应的建筑类型，从而能够针对不同建筑类型的用电需求进行分类管理，提高能效管理的精准度和针对性。通过设定多个管理时间段，并确定各个建筑类型在各个管理时间段对应的主要电气设备集合，从而能够对不同时间段内的主要电气设备进行有针对性的监控和管理，优化电能使用，提高管理效率。通过获取各个主要电气设备在各个管理时间段内的多个第一历史能耗，从而能够了解主要电气设备在不同时间段内的能耗模式和规律，为后续的能耗分析和管理提供数据支持。通过基于各个第一历史能耗和各个建筑类型，得到各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的能耗阈值，从而能够设定合理的能耗标准。通过获取各个主要电气设备集合在各个管理时间段内的第一当前平均能耗，从而能够实时监控电气设备的能耗情况，及时发现异常能耗情况。通过当各个第一当前平均能耗大于各个能耗阈值时，从各个主要电气设备中确定异常电气设备，从而能够迅速识别出能耗异常的设备。通过确定异常电气设备对应的异常用电情况，并基于异常用电情况对异常电气设备进行管理，从而精准高效地对能耗异常的电气设备进行管理。

4、可选的，所述基于各个所述第一历史能耗和各个所述建筑类型，得到各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的能耗阈值，具体包括：确定各个所述建筑类型对应的用电系数；基于各个所述第一历史能耗，计算各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的第一历史平均能耗；基于各个所述第一历史平均能耗和各个所述第一历史能耗，计算各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的历史用电标准差；基于各个所述第一历史平均能耗、各个所述用电系数以及各个所述历史用电标准差，计算各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的所述能耗阈值。

5、通过采用上述技术方案，通过确定各个建筑类型对应的用电系数，从而能够反映不同建筑类型的用电特性，为后续能耗阈值的计算提供精确的调整依据。通过基于各个第一历史能耗，计算各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的第一历史平均能耗，从而能够准确反映设备在不同时间段内的典型能耗水平。通过基于各个第一历史平均能耗和各个第一历史能耗，计算各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的历史用电标准差，从而能够量化能耗数据的波动性和离散程度。历史用电标准差的计算有助于设定动态的能耗阈值，避免因正常波动引起的误报，同时有效检测能耗异常。通过基于各个第一历史平均能耗、各个用电系数以及各个历史用电标准差，计算各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的能耗阈值，从而能够设定科学合理的能耗上限，有效防止能耗过高，提高能效管理水平。

6、可选的，所述基于各个所述第一历史平均能耗、各个所述用电系数以及各个所述历史用电标准差，计算各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的所述能耗阈值，具体包括：

7、通过以下公式计算各个所述能耗阈值：

8、

9、其中，x为所述建筑类型和所述主要电气设备集合的数量，y为所述管理时间段的数量，sxy为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述能耗阈值，为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述第一历史平均能耗，kx为第x个所述建筑类型对应的所述用电系数，σxy为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述历史用电标准差。

10、可选的，所述当各个所述第一当前平均能耗大于各个所述能耗阈值时，从各个所述主要电气设备中确定异常电气设备，具体包括：获取所述主要电气设备集合中每个所述主要电气设备的第一当前能耗；基于各个所述第一历史平均能耗、各个所述用电系数以及各个所述历史用电标准差，得到各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的期望能耗范围；当各个所述第一当前能耗大于各个所述期望能耗范围的上限值时，或，当各个所述第一当前能耗小于各个所述期望能耗范围的下限值时，确定所述第一当前能耗对应的主要电气设备为所述异常电气设备。

11、通过采用上述技术方案，通过获取主要电气设备集合中每个主要电气设备的第一当前能耗，从而能够实时监控每个设备的能耗情况，确保数据的实时性和准确性。通过基于各个第一历史平均能耗、各个用电系数以及各个历史用电标准差，得到各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的期望能耗范围，从而能够设定合理的能耗范围，既能反映设备的正常运行状态，又能有效检测能耗异常。通过当各个第一当前能耗大于各个期望能耗范围的上限值时，或当各个第一当前能耗小于各个期望能耗范围的下限值时，确定第一当前能耗对应的主要电气设备为异常电气设备，从而能够迅速识别出能耗异常的设备，并及时采取措施进行处理。

12、可选的，所述期望能耗范围通过以下公式表示：

13、

14、其中，x为所述建筑类型和所述主要电气设备集合的数量，y为所述管理时间段的数量，exy为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述期望能耗范围，为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述第一历史平均能耗，kx为第x个所述建筑类型对应的所述用电系数，σxy为第x个所述主要电气设备集合在第y个所述管理时间段对应的所述历史用电标准差。

15、可选的，所述异常用电情况包括能耗异常幅度和异常持续时间；所述确定所述异常电气设备对应的异常用电情况，具体包括：确定所述异常电气设备对应的第二当前能耗，并确定所述异常电气设备在各个所述管理时间段内的多个第二历史能耗；基于各个所述第二历史能耗，计算所述异常电气设备在各个所述管理时间段对应的第二历史平均能耗；基于所述第二当前能耗和所述第二历史平均能耗，确定所述能耗异常幅度；基于多个所述第二历史能耗对应和所述第二当前能耗分别的时间节点，确定所述异常持续时间。

16、通过采用上述技术方案，通过确定异常电气设备对应的第二当前能耗，并确定异常电气设备在各个管理时间段内的多个第二历史能耗，从而能够详细分析设备的能耗情况，提供充足的数据支持。通过基于各个第二历史能耗，计算异常电气设备在各个管理时间段对应的第二历史平均能耗，从而能够了解设备在正常运行条件下的典型能耗水平。通过基于第二当前能耗和第二历史平均能耗，确定能耗异常幅度，从而能够量化能耗异常的严重程度。能耗异常幅度的计算能够帮助识别出设备能耗超标的具体程度，为后续的管理措施提供科学依据。通过基于多个第二历史能耗对应和第二当前能耗分别的时间节点，确定异常持续时间，从而能够区分短期波动和长期异常。异常持续时间的确定有助于判断设备是否存在持续性问题，帮助管理人员采取针对性措施，防止设备长期异常运行，提高设备运行的可靠性和安全性。

17、可选的，在所述设定多个管理时间段之后，所述方法还包括：确定各个所述建筑类型在各个所述管理时间段对应的次要电气设备集合；所述次要电气设备集合为空集合或非空集合，当所述次要电气设备集合为非空集合时，所述次要电气设备集合包括至少一个次要电气设备；当所述次要电气设备集合为非空集合时，获取各个所述次要电气设备集合在各个所述管理时间段的第三历史平均能耗，并获取各个所述次要电气设备集合在各个所述管理时间段的第二当前平均能耗；当各个所述第二当前平均能耗大于各个所述第三历史平均能耗时，对各个所述次要电气设备集合中的全部所述次要电气设备进行用电管理。

18、通过采用上述技术方案，通过确定各个建筑类型在各个管理时间段对应的次要电气设备集合，从而能够全面覆盖所有电气设备的能耗监控，确保能效管理的全面性和精细化。次要电气设备集合的确定使得不仅主要电气设备的能耗得到管理，次要电气设备的能耗也能被及时关注。通过确定次要电气设备集合为空集合或非空集合，当次要电气设备集合为非空集合时，次要电气设备集合包括至少一个次要电气设备，从而能够灵活应对不同时间段和建筑类型下的设备能耗情况，确保管理的灵活性和适应性。对于不同时间段和不同建筑类型，次要电气设备集合的动态调整使得管理更加精准和高效。通过当次要电气设备集合为非空集合时，获取各个次要电气设备集合在各个管理时间段的第三历史平均能耗，并获取各个次要电气设备集合在各个管理时间段的第二当前平均能耗，从而能够对比分析历史数据和实时数据，及时发现次要电气设备的能耗异常。通过当各个第二当前平均能耗大于各个第三历史平均能耗时，对各个次要电气设备集合中的全部次要电气设备进行用电管理，从而能够及时采取措施，避免次要电气设备的能耗异常导致能源浪费和设备损坏。实时能耗监控和历史数据对比的结合，使得能耗管理更加有效和及时，提高了整体能效管理水平。

19、在本技术的第二方面提供了一种基于物联网的电气设备管理系统，所述系统包括：处理模块和获取模块；所述处理模块，用于确定校园内各个校园建筑对应的建筑类型；所述处理模块，还用于设定多个管理时间段，并确定各个所述建筑类型在各个所述管理时间段对应的主要电气设备集合；所述主要电气设备集合包括至少一个主要电气设备；所述获取模块，用于获取各个所述主要电气设备在各个所述管理时间段内的多个第一历史能耗；所述处理模块，还用于基于各个所述第一历史能耗和各个所述建筑类型，得到各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段对应的能耗阈值；所述获取模块，还用于获取各个所述主要电气设备集合在各个所述管理时间段内的第一当前平均能耗；所述处理模块，还用于当各个所述第一当前平均能耗大于各个所述能耗阈值时，从各个所述主要电气设备中确定异常电气设备；所述处理模块，还用于确定所述异常电气设备对应的异常用电情况，并基于所述异常用电情况对所述异常电气设备进行管理。

20、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其它设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如本技术第一方面任意一项所述的方法。

21、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行如本技术第一方面任意一项所述的方法的计算机程序。

22、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

23、通过确定校园内各个校园建筑对应的建筑类型，从而能够针对不同建筑类型的用电需求进行分类管理，提高能效管理的精准度和针对性。通过设定多个管理时间段，并确定各个建筑类型在各个管理时间段对应的主要电气设备集合，从而能够对不同时间段内的主要电气设备进行有针对性的监控和管理，优化电能使用，提高管理效率。通过获取各个主要电气设备在各个管理时间段内的多个第一历史能耗，从而能够了解主要电气设备在不同时间段内的能耗模式和规律，为后续的能耗分析和管理提供数据支持。通过基于各个第一历史能耗和各个建筑类型，得到各个主要电气设备集合在各个管理时间段对应的能耗阈值，从而能够设定合理的能耗标准。通过获取各个主要电气设备集合在各个管理时间段内的第一当前平均能耗，从而能够实时监控电气设备的能耗情况，及时发现异常能耗情况。通过当各个第一当前平均能耗大于各个能耗阈值时，从各个主要电气设备中确定异常电气设备，从而能够迅速识别出能耗异常的设备。通过确定异常电气设备对应的异常用电情况，并基于异常用电情况对异常电气设备进行管理，从而精准高效地对能耗异常的电气设备进行管理。