基于多模态数据整合的施工用电智慧管控系统及方法与流程

智能健康管理系统整合各类健康数据 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #智能医疗#

本发明涉及施工用电管控，具体为多模态数据整合的施工用电智慧管控系统及方法。

背景技术：

1、电能是现代社会发展的重要动力，它为人们的日常生活提供了便利，为社会的经济发展提供了强有力的支撑，电能的发展为社会的科技进步提供了强有力的支撑，推动了新技术的发展，为社会的进步提供了更多的可能，不仅提高了生产设备的性能，更重要的是提高了生产效率，使生产过程更加高效，更加经济。是改善生活质量，电能的发展改变了人们的生活方式，改善了人们的生活质量，为日常生活提供了更多的便利，同时也为社会的经济发展提供了强有力的支撑，为社会的发展提供了更多的可能性，在现代社会发展中起着至关重要的作用。

2、其中，在工程施工用电中，一个工程周期短则数月，长则年数，用电不仅是工程造价的成本之一，更是能源保护利用的重要部分，在工程实施过程中，用电设备体系庞大，电线密集，当出现用电异常情况时，电力管理人员不能及时准确的定位出用电异常的位置，这为施工现场的电力管理带来了巨大的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于多模态数据整合的施工用电智慧管控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于多模态数据整合的施工用电智慧管控系统及方法。

3、所述管控方法包括以下步骤：

4、步骤s1、根据施工电缆区域设置分支，采集各个分支上的电压和电流形成电源数据；

5、步骤s2、构建多模态数据整合模型，并将所采集的电源数据传输至多模态数据整合模型，进行加权、特征融合和数据降维处理；

6、步骤s3、获取各分支上的用电设备，使用步骤s1采集的电源数据判断各分支上的用电设备的串并联方式，并将串并联方式进行记录和存储；

7、步骤s4、根据步骤s3判断的结果，选择各个分支对应的监控方式，监控方式分为电流监控方式和电压监控方式；

8、步骤s5、根据选择的监控方式获取监控数据，并计算分析出该分支上是否存在用电风险。

9、进一步的，在步骤s1中，根据施工电缆区域设置分支过程如下：

10、获取施工电缆区域中的主线，将与主线直接接入的电缆设为分支，设置有n条电缆接入，则有n个分支；与分支上连接的各个用电设备的线路设为支路，各分支上本身线路设为干路；

11、采集各个分支上的电压和电流的过程如下：

12、采集分支上的电流和电压，其中干路上的电流为电压为，支路上的电流为电压为；采集到的电流和电压形成电源数据，通过设置分支，将施工电缆进行细化管控，对分支上的监控能更高效率的发现用电问题。

13、进一步的，在步骤s2中，构建多模态数据整合模型的过程如下：

14、将步骤s1中采集到的电源数据数据进行整理，对每个电源数据的进行特征提取并对齐，将特征进行融合，再使用融合后的特征数据来训练模型；再对训练完成的模型进行性能验证和准确性验证，根据评估结果对模型进行优化；

15、数据对齐采用加权平均处理，不同模态的数据具体不同的权重，使用加权平均后再进行整合，使用公式如下：

16、

17、其中，是整合后的数据，是第个模态的数据，是第个模态的数据的权重；

18、特征融合用于将每个模态的特征向量连接或拼接起来形成新的特征向量，特征融合使用公式如下：

19、

20、其中，是整合后的特征向量，是第n个模态的特征向量；

21、数据维度降低使用公式如下：

22、

23、其中，是整合后的数据，是第个模态的数据，是主成分分析；

24、多模态数据整合模型构建完成后，将所采集到的电源数据传输至多模态数据整合模型，电源数据数据由多模态数据整合模型进行计算分析，生成多模态数据整合模型，由多模态数据整合模型对数据的处理，使数据在特征和精确度上更有效率，从而保证系统的高效运行。

25、进一步的，在步骤s3到步骤s4中，判断串并联方式过程如下：

26、根据步骤s1对各个分支上电压和电流的采集结果与串联分流并联分压的原理，判断出该分支上的用电设备与分支之间所采用的连接方式；

27、当干路电压和支路电压相等时，判断出分支与分支上的用电设备连接方式为串联；

28、当干路电流和支路电流相等时，判断出分支与分支上的用电设备连接方式为并联；

29、选择各个分支对应的监控方式过程为：在串联电路的连接方式中，干路电压和支路电压相等，增减分支上的用电设备会造成干路电流波动，则使用电流监控方式监控干路上的电流和支路上的电流；在并联电路的连接方式中，干路电流和支路电流相等，增减分支上的用电设备会造成干路电压波动,则使电压监控方式监控分支上的干路电压和支路电压，并将各个分支的连接方式和监控方式进行记录存储，利用串联分流并联分压的原理，对比分支上干路和支路的电源电压与电流来判断出电路连接关系，并选择出正确对应的监控方式。

30、进一步的，在步骤s5中，根据各个分支的监控数据由多模态数据整合模型计算分析过程如下：

31、提取分支的用电设备的数量和种类进行计算该分支所需的电压和电流，在串联和并联中的电压和电流关系如下：

32、；

33、；

34、；

35、；

36、根据分支用电设备的电压跟电流设置波动阈值，通过步骤s1中采集到的电源数据波动值与计算设置的波动阈值进行比较，判断出当前分支的用电情况：

37、；

38、；

39、式中，表示为分支上采用并联连接方式的用电设备的平均电压；表示为分支上采用串联连接方式的用电设备的平均电流；表示为分支上以平均电流或者平均电压为基准数值合理波动的倍数；

40、当电源数据波动值小于计算设置的波动阈值时，判断出当前分支波动正常，用电安全；

41、当电源数据波动值大于计算设置的波动阈值时，判断出当前分支波动异常，存在用电风险。

42、进一步的，基于多模态数据整合的施工用电智慧管控系统，施工用电智慧管控系统包括：数据采集模块、多模态数据整合模块、分支管控判断模块和智能控制模块；

43、数据采集模块用于将各个分支上的干路电源数据数据采集和支路电源数据数据采集，所采集的所有分支数据均传输至多模态数据整合模块；

44、多模态数据整合模块用于对所采集的分支数据进行数据整理，再对分支数据的特征进行提取，并在分支数据的时间上和空间上的差异进行对齐处理，对齐后的分支数据进行特征融合，融合后的分支数据用于模型训练，训练完成后的数据进行性能和准确性的验证，最终对生成的模型进行优化；

45、分支管控判断模块用于对分支的监控方式选择进行判断，并将判断结果作为该分支采用的监控方式，再根据分支监控到的分支波动与波动阈值进行比较，判断出该分支产生的波动是否为正常波动；

46、智能控制模块分为父级控制和子级控制，父级控制用于总电源控制，通过父级控制间接管理各个分支；子级控制用于分支级电源控制；

47、进一步的，数据采集模块包括：父级采集单元和子级采集单元；

48、父级采集单元用于采集分支上干路的电源数据，子级采集单元用于采集分支上支路的电源数据；根据父级采集单元和子级采集单元采集的电源数据判断分支与分支上的用电设备的连接方式和需要采取的监控方式；并将父级采集单元和子级采集单元所采集到的电源数据均传输至多模态数据整合模块，利用父级采集单元采集分支上干路的电源电压、电流，利用子级采集单元采集分支上支路的电源电压、电流。

49、进一步的，多模态数据整合模块包括：数据整理单元、特征提取单元、数据对齐单元、特征融合单元、模型训练单元、模型校验单元和模型优化单元；

50、数据整理单元用于对采集模块采集的电源数据进行整理，将电源数据进行一致化处理，降低电源数据冗余度；特征提取单元将每个模态的电源数据进行特征提取，捕捉其突出特性信息；数据对齐单元将不同模态电源数据的时间差异和空间差异进行对齐操作；特征融合单元将不同模态的电源数据特征进行融合来降低数据维度，同时加强数据鲁棒性和稳定性、提升模型对分支数据的处理精度和性能；模型训练单元将融合后的特征电源数据对模型进行训练，解决电源数据过拟合的问题；模型校验单元用于对模型的准确性和性能进行校验，判断所生产模型的实用性；模型优化单元根据校验结果对模型的参数、正则化项和融合策略进行调整。

51、进一步的，分支管控判断模块包括：分支监控判断单元、波动阈值计算单元和波动判断单元；

52、分支监控判断单元用于判断采集模块采集到的分支上干路电源数据和分支上支路电源数据，根据串并联的电源特性，选择出该分支需要使用的监控方式；

53、波动阈值计算单元将各个分支上的代表用电设备进行功率提取，计算出该分支上代表的用电设备所需的电源数据，以该分支代表用电设备的电压或者电流为分支波动阈值单位，再根据选择的监控方式计算出分支的波动阈值，通过分支上的干路电源电压和者电源电流，分支上支路的电源电压和者电源电流的比值大小，判断出干路与支路之间的连接关系。

54、波动判断单元根据分支上监控到的波动值大小与该分支计算出的分支波动阈值进行比较，超出分支波动阈值则需要对该分支线路进行排查。

55、进一步的，智能控制模块包括：父级控制单元和子级控制单元；

56、父级控制单元用于对施工电缆区域中的主线和各个分支进行管理控制；子级控制单元用于对各个分支的用电设备使用进行管理控制。

57、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对施工电缆区域进行分支设置，再对分支及分支上的用电设备进行电压和电流的监控，根据串联分流并联分压的原理，判断出连接方式，并采取对应的监控方式，根据分支上连接的用电设备计算并设置波动阈值，最后根据施工时分支上产生的波动值与计算设置的波动阈值进行比较，来判断分支有无用电风险，采集的数据通过多模态数据整合后，增强了模型的鲁棒性，除去数据中的噪声和干扰，融合多个模态的数据后，提高预测的准确性和稳定性；提高了施工用电过程中的用电安全，降低了施工用电成本，给施工用电带来安全保障，当施工用电出现异常时，可以根据分支监控快速定位，及时降低施工用电风险和用电成本控制。

网址：基于多模态数据整合的施工用电智慧管控系统及方法与流程 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/652497

相关内容

一种基于App的智慧家庭能源管控系统及其最优控制方法与流程
一种基于大数据的智慧健康监测方法及系统与流程
一种智慧场景的控制方法、系统及电子设备与流程
基于人工智能的智能家居控制优化方法及系统与流程
一种智能调控方法及系统与流程
[1713]基于JAVA的智能家电智慧管理系统的设计与实现
一种用于城市环保的智能调控系统及调控方法与流程
智慧校园=1个数据中心+智慧校园基础设施 +多类型智慧校园应用系统
《基于数据驱动的设施环境智能调控方法研究》
基于物联网的智能绿化养护的方法及系统与流程

随便看看