一种共享用电专家系统推理与分析方法及系统

摘要

本申请公开一种共享用电专家系统推理与分析方法及系统。该方法，包括：将共享用电表设备的状态判断准则和专家经验分别表示为规则和常识向量，存储到共享用电知识库中；采集共享用电表设备的共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据，将该数据形式化为数据向量；将所述数据向量、所述常识向量与所述规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，所述新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据所述结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略，从而保障共享用电的正常运转，并对共享用电表设备的用电异常进行告警，防范突发用电事故的发生。

说明书

技术领域

本申请涉及共享用电的大数据与人工智能技术领域，尤其涉及一种共享用电专家系统推理与分析方法及系统。

背景技术

目前，由于共享用电表设备的工作状态和环境有较大的不确定性，所以共享用电表设备数据的智能分析问题是个难点。传统的共享用电表设备比较简单，没有使用专家系统技术进行智能数据分析与推理。

因此，需要改进传统的共享用电表设备的数据分析的方式。

发明内容

本申请的目的在于：提供一种共享用电专家系统推理与分析方法及系统，以解决由于共享用电表设备的状态和环境因素有较大的不确定性，导致共享用电表设备数据智能分析难的问题。

为解决上述问题，本申请的第一方面提供了，

一种共享用电专家系统推理与分析方法，包括：将共享用电表设备的状态判断准则和专家经验分别表示为规则和常识向量，存储到共享用电知识库中；采集共享用电表设备的共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据，将该数据形式化为数据向量；将所述数据向量、所述常识向量与所述规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，所述新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据所述结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略。该方法智能分析覆盖范围内的共享用电表设备的状态和环境因素，在发现异常时发出提示告警，防止了突发共享用电事故的发生。

在一较佳的实施方式中，该规则包括规则触发的条件和规则推理得出的结论。

在一较佳的实施方式中，该共享用电实时状态数据包括：共享用电表设备的电压数据、电流数据、接口使用数量数据、用电时间数据及用电计费数据中的一种或其组合。

在一较佳的实施方式中，该共享用电环境实时监测数据包括：共享用电表设备所在环境的温度数据、湿度数据及敏感气体数据中的一种或其组合。

进一步地，利用推理程序和规则对所述共享用电表设备的实时状态数据和环境实时监测数据进行推理，得到结论向量，包括：初次匹配步骤：根据所述共享用电表设备的实时状态数据和环境实时监测数据进行规则匹配，推理出新的事实向量；递进匹配步骤：将所述新事实向量继续和其他规则的触发条件进行匹配；重复执行所述递进匹配步骤，直到推理出所述结论向量。

进一步地，还包括：根据所述结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；其中，所述规则的结论还包括根据所述状况判断结果的调控策略。

进一步地，所述调控包括：共享用电表设备的接口开关调控、共享用电表设备的总开关调控及告警调控。

根据本申请的另一个方面，提供一种共享用电专家系统，该系统包括：

共享用电知识库，用于存储共享用电表设备的状态判断准则和专家经验所表示的规则和常识向量；

共享用电表设备，用于采集共享用电实时状态数据和环境实时监测数据，并将所述数据形式化为数据向量；

共享用电实时数据库，用于存储共享用电实时状态数据和环境实时监测数据所表示的数据向量；

推理程序模块，用于将所述数据向量、所述常识向量与所述规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，所述新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据所述结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；

用户接口，用于接收用户的交互输入，向用户解释规则推理的过程，针对共享用电的异常数据向用户提醒告警信息。

在一较佳的实施方式中，该状态信息包括：开关的生产日期、开关的故障数据、开关的最大使用寿命及开关的修理记录数据。

在一较佳的实施方式中，该规则包括规则触发的条件和规则推理得出的结论。

在一较佳的实施方式中，该共享用电实时状态数据包括：共享用电表设备的电压数据、电流数据、接口使用数量数据、用电时间数据及用电计费数据中的一种或其组合。

进一步地，所述共享用电环境实时监测数据包括：共享用电表设备所在环境的温度数据、湿度数据及敏感气体数据中的一种或其组合。

进一步地，所述推理程序模块包括：

初次匹配单元：用于根据所述共享用电表设备的实时状态数据和环境实时监测数据进行规则匹配，推理出新的事实向量；

递进匹配单元：用于将所述新事实向量继续和其他规则的触发条件进行匹配；

所述递进匹配单元重复执行递进匹配步骤，直到推理出所述结论向量。

进一步地，还包括：

调控模块：用于根据所述结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；其中，所述规则的结论还包括根据所述状况判断结果的调控策略。

进一步地，所述调控包括：共享用电表设备的接口开关调控、共享用电表设备的总开关调控及告警调控。

有益效果

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本申请实施例提出的共享用电专家系统推理与分析方法及系统的方法和系统，可以较为准确地对共享用电表设备的状态和环境状况进行判断，并根据判断结果对共享用电表设备进行调控，并对异常数据预先进行有针对性的调控与告警，防止了突发共享用电事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本申请第一实施例共享用电专家系统推理与分析方法的流程图；

图2是本申请一可选实施例的共享用电专家系统示意图；

图3是本申请一可选实施例的共享用电专家系统的知识推理算法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请提出的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请一种共享用电专家系统推理与分析方法，其包括：

将共享用电表设备的状态判断准则和专家经验分别表示为规则和常识向量，并存储到共享用电知识库中；

采集共享用电表设备的共享用电的实时状态的数据和环境实时监测的数据，并将其形式化为数据向量；

将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理达到新的事实向量，并将该新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得到结论向量，

根据该结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略。这样该方法能及时监控共享用电表设备在发现异常时发出提示告警，防止了突发共享用电事故的发生。

接下来结合附图来详细的描述本申请提出的共享用电专家系统推理与分析方法及系统。在具体的实施方式中，共享用电表设备可通过在现有的设备上配置智能开关实现，这样对共享用电表设备的监管表现为对智能开关的管控。

如图1所示在本申请的实施例的第一方面，提供了一种智能开关寿命管理方法，包括：

S1：将共享用电表设备的状态判断准则和专家经验分别表示为规则和常识向量，存储到共享用电知识库中；

S2：采集共享用电表设备的共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据，将数据形式化为数据向量；

S3：将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，该新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据该结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略。

在一实施方式中，规则包括规则触发的条件和规则推理得出的结论。

在一实施方式中，共享用电实时状态数据包括：共享用电表设备的电压数据、电流数据、接口使用数量数据、用电时间数据及用电计费数据中的一种或其组合。共享用电环境实时监测数据包括：共享用电表设备所在环境的温度数据、湿度数据及敏感气体数据中的一种或其组合。

在一实施方式中，利用推理程序(推理程序模块)和规则对共享用电表设备的实时状态数据和环境实时监测数据进行推理，得到结论向量，

包括：初次匹配步骤：根据共享用电表设备的实时状态数据和环境实时监测数据进行规则匹配，推理出新的事实向量；

递进匹配步骤：将新事实向量继续和其他规则的触发条件进行匹配；

重复执行递进匹配步骤，直到推理出结论向量。较佳的还包括：根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；其中，规则的结论还包括根据状况判断结果的调控策略，该调控(策略)包括：共享用电表设备的接口开关调控、共享用电表设备的总开关调控及告警调控中的至少一种或其组合。

接下来描述应用上述方法的共享用电专家系统，该共享用电专家系统，包括：

共享用电知识库，用于存储共享用电表设备的状态判断准则和专家经验所表示的规则和常识向量；

共享用电表设备，用于采集共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据，并将数据(共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据)形式化为数据向量；

共享用电实时数据库，用于存储共享用电实时状态数据和环境实时监测数据所表示的数据向量；

推理程序模块，用于将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；

用户接口，用于接收用户的交互输入，向用户解释规则推理的过程，针对共享用电的异常数据向用户提醒告警信息。

在一实施方式中，规则包括规则触发的条件和规则推理得出的结论。

在一实施方式中，共享用电实时状态数据包括：共享用电表设备的电压数据、电流数据、接口使用数量数据、用电时间数据及用电计费数据中的至少一种或其组合。该共享用电环境实时监测数据包括：共享用电表设备所在环境的温度数据、湿度数据及敏感气体数据中的至少一种或其组合。

在一实施方式中，推理程序模块包括：

初次匹配单元：用于根据共享用电表设备的实时状态的数据和环境实时监测的数据进行规则匹配，推理出新的事实向量；

递进匹配单元：用于将该新的事实向量继续和其他规则的触发条件进行匹配；

递进匹配单元，其重复执行递进匹配步骤，直到推理出结论向量。在一实施方式中，推理出结论向量之后还还包括：调控模块：用于根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；其中，规则的结论还包括根据状况判断结果的调控策略。在一实施方式中，调控包括：共享用电表设备的接口开关调控、共享用电表设备的总开关调控及告警调控中的至少一种或其组合。

在一可选实施例中，提供一种自行设计的共享用电专家系统，该系统依据以下步骤构建共享用电专家系统。

1、构建共享用电知识库

共享用电专家系统的共享用电知识库是共享用电专家系统的最重要组成部分，首先要尽快构建共享用电知识库，如图2所示。共享用电知识库由共享用电的规则和常识向量组成，共享用电的规则由IF触发条件和THEN结论组成。

共享用电规则的触发条件可以是一个或多个常识向量或事实向量，当共享用电规则的触发条件满足匹配要求时，共享用电专家系统就会推理出这条共享用电规则的结论。共享用电规则的结论是事实向量及其对应调控策略和/或告警策略，只有异常的事实向量才会绑定告警策略。

2、构建共享用电表设备

共享用电表设备是可以采集共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据的嵌入式系统，包括硬件元件板、传感器、通信模块、操作系统和共享用电管理软件。

在硬件元件板基础上连接满足实际应用需求的传感器和通信模块，安装配置合适的嵌入式操作系统，并在此基础上开发并应用共享用电管理软件，以进行共享用电实时状态数据采集、环境实时监测数据采集和共享用电计费及调控管理。

3、构建共享用电专家系统的推理程序

开发并应用共享用电专家系统的推理程序算法，如图3所示，将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，该新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略。

上述仅为一个实例，这个实例所采用的共享用电专家系统可以推广到其他电网嵌入式系统，用来实现电网数据采集与智能分析。

本申请旨在保护一种共享用电专家系统推理与分析方法，包括：将共享用电表设备的状态判断准则和专家经验分别表示为规则和常识向量，存储到共享用电知识库中；采集共享用电表设备的共享用电实时状态的数据和环境实时监测的数据，并将共享用电实时状态的数据及环境实时监测的数据的形式化为数据向量；将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，该新事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略。

另外，本申请还保护一种共享用电专家系统，包括：共享用电知识库，用于存储共享用电表设备的状态判断准则和专家经验所表示的规则和常识向量；共享用电表设备，用于采集共享用电实时状态数据和环境实时监测数据，并将数据形式化为数据向量；共享用电实时数据库，用于存储共享用电实时状态数据和环境实时监测数据所表示的数据向量；推理程序，用于将数据向量、常识向量与规则匹配，通过规则推理得出新的事实向量，该新的事实向量继续与其他规则匹配，最终推理得出结论向量，根据结论向量判断共享用电表设备的使用状况，并调用相应的调控策略；用户接口，用于接收用户的交互输入，向用户解释规则推理的过程，针对共享用电的异常数据向用户提醒告警信息，防止突发共享用电事故的发生。

需要说明的是，上述实施方式可以由计算机硬件、硬件和软件的组合，或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。也可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台，或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。当介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。