(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211231405.7 (22)申请日 2022.10.10 (71)申请人 宁波高盛电气有限公司 地址 315000 浙江省宁波市 鄞州区彩虹北 路58号15 01室 (72)发明人 李廷定　王俞炳　罗栋梁　 (74)专利代理 机构 郑州知倍 通知识产权代理事 务所(普通 合伙) 41191 专利代理师 邱珍珍 (51)Int.Cl. G06F 16/2458(2019.01) G06F 16/25(2019.01) G06F 16/26(2019.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种用于智慧网关的数据管理系统 (57)摘要 本发明涉及数字通信传输处理技术领域， 具 体涉及一种用于智慧网关的数据管理系统。 该系 统通过智慧网关对用电数据进行采集， 在云端服 务器中构建三维数据模型。 在三维数据模型中， 根据一个采样时刻下对应的多个数据点提取数 据冗余程度。 以数据冗余程度作为样本距离的权 重， 根据获得的样本距离对一维空间中的数据点 进行聚类并时序展开， 获得历史基础数据。 将历 史数据存储至云端服务器和智慧网关中， 使 得智 慧网关仅向云端服务器传输实时增量数据， 云端 服务器将实时增量重新还原至实时数据传输至 用户端。 本发明通过对数据结构的构建与分析， 根据家庭内的个性化用电特征优化智慧网关的 数据传输， 提高了数据传输效率， 保证了用户体 验。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115292393 A 2022.11.04 CN 115292393 A 1.一种用于智慧网关的数据管理系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 数据采集模块， 用于通过智慧网关在预设采样频率下采集一个用电季度中每日的用电 数据并上传至 云端服务器； 用电数据由采样时刻、 用电测量值和采样日期三部分组成， 将一 个用电季度下的连续多天的用电数据整合至坐标系中， 获得三维数据模型； 数据冗余特征提取模块， 用于在三维数据模型中， 以一个采样时刻下对应的多个数据 点作为一组分析数据点组； 获得分析数据点组中的参考测 量值； 分析数据点组中每个用电 测量值与参考测量值的差异， 获得对应采样时刻下的数据冗余 程度； 数据聚类模块， 用于在三维数据模型中将一日内每个采样时刻下的参考测量值映射至 一维空间中； 以一 维空间中数据点之间的数据冗余程度作为权重， 获得样本距离； 根据样本 距离对一维空间中的数据点进行聚类， 将一维空间的聚类结果展开至时序上， 获得对应用 电季度一日内的历史基础数据， 将历史基础数据存 储至云端服 务器和智慧网关中； 实时数据可视化模块， 用于对比实时数据与对应的历史基础数据， 获得实时增量数据； 智慧网关将实时增量数据上传至云端服务器， 云端服务器结合实时增量数据和对应的历史 基础数据， 将实时数据还原并传输 至用户端， 用户端将接收的实时数据可视化展示。 2.根据权利要求1所述的一种用于智慧网关的数据 管理系统， 其特征在于， 所述获得分 析数据点组中的参 考测量值包括： 统计分析数据点组中的用电测量值， 将相同的用电测量值作为一类， 获得多个用电测 量值类别； 以每个用电测量值类别中的数据点数量与分析数据点组中总数据点数量的比值 作为参考权重； 将分析数据点组中的所有用电测量值与对应的参考权重相乘， 将乘积累加， 获得参考测量值。 3.根据权利要求1所述的一种用于智慧网关的数据 管理系统， 其特征在于， 所述分析数 据点组中每个用电测量值与参考测量值的差异， 获得对应采样时刻下的数据冗余程度包 括： 根据数据分布密度公式获得 数据分布密度， 数据分布密度公式包括： 其中， 为数据分布密度， 为分析数据点组中的数据点数量， 为第一权重， 为第二 权重， 为分析数据点组中第 个数据点的用电测量值的近似整数， 为参考测量值的 整数部分， 为分析数据点组中第 个数据点的用电测量 值， 为参考测量值； 将数据分布密度归一 化并进行负相关映射， 获得 数据冗余 程度。 4.根据权利要求1所述的一种用于智慧网关的数据 管理系统， 其特征在于， 所述以一维 空间中数据点之间的数据冗余 程度作为权 重， 获得样本距离包括： 将一维空间中每个数据点对应的参考测量值归一化， 获得对应的距离权重； 获得一维 空间中两个数据点之间的欧氏距离， 将欧式距离与两个数据点对应的距离权重和值相乘， 获得样本距离 。 5.根据权利要求1所述的一种用于智慧网关的数据 管理系统， 其特征在于， 所述根据样 本距离对一维空间中的数据点进行聚类包括： 根据样本距离利用k ‑means聚类算法对一维空间中的数据点进行聚类。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292393 A 26.根据权利要求1所述的一种用于智慧网关的数据 管理系统， 其特征在于， 所述云端服 务器将实时数据还原并传输 至移动端包括： 将每个采样时刻下的实时增量数据的绝对值归一化， 获得每个采样时刻对应的异常程 度； 将异常程度大于预设异常程度阈值的采样时刻作为异常时刻， 其他为正常时刻； 将正常 时刻的整数部分传输 至移动端， 将异常时刻的完整数据传输 至移动端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292393 A 3