本发明涉及电力系统,具体为一种基于物联网的电力系统检修平台。
背景技术:
1、随着我国的快速发展,对于能源需求的不断增长,对电力行业的要求也日益增大,其中电网设备的检修工作对于保障电力系统的正常运行起到了至关重要的作用,然而传统的电力系统检修方式存在着诸多不足之处,如人工成本较高、检修效率低下和难以实时监控等问题,但物联网技术的快速发展为解决这些问题提供了新的方向,通过在电网设备上加装各类设备,可以在保障检修效率的同时也极大的降低电力系统的检修成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于为了解决上述背景技术中提到的问题,而提出一种基于物联网的电力系统检修平台。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于物联网的电力系统检修平台,包括数据采集模块、数据处理模块和通讯网络模块;
3、数据采集模块用于实时采集电力设备的运行数据,运行数据包括监控数据、状态数据和日志数据,并将运行数据以预设时间间隔为基准打包发送至数据处理模块;
4、数据处理模块对运行数据中的监控数据、状态数据和日志数据进行分析得到设备参照值,并将设备参照值传输至通讯网络模块,具体为:
5、对监控数据中的电流、电压和温度进行分析得到温度监控值、电流监控值和电压监控值,将温度监控值、电流监控值和电压监控值进行归一化处理并取三者的数值,代入公式aa=tl1×ef1+il2×ef2+ul3×ef3得到监控数据值aa;其中ef1、ef2和ef3均为预设权重系数;
6、对状态数据中的振动和噪声进行分析得到状态数据值ab;对日志数据进行分析得到日志数据值ac;
7、将监控数据值、状态数据值和日志数据值代入qa=aa×dd1+ab×dd2+ac×dd3得到设备参照值qa,其中dd1、dd2和dd3均为预设的权重因子;
8、通讯网络模块接收到设备参照值后,对其进行判定,若设备参照值大于设定参照阈值时,生成电力设备的预警指令并反馈至对应工作人员的智能终端。
9、作为本发明的一种优选实施方式,所述数据处理模块还用于对监控数据和状态数据进行识别,具体为:
10、识别监控数据中的三个部分,将电流大于额定电流±10%的、电压大于标称电压±7%的和电力设备温度大于环境温度30摄氏度或小于环境温度10摄氏度的监控数据标记为异常监控数据,并通过通讯网络模块将异常监控数据发送至工作人员手机端进行警报;
11、识别状态数据中的三个部分,将振动大于振动标准频率±0.2hz的及噪声大于噪声标准15分贝的状态数据标记为异常状态数据,并通过通讯网络模块将异常状态数据发送至工作人员手机端进行警报。
12、作为本发明的一种优选实施方式,分析得到温度监控值的具体过程为:
13、将一天时长分为n个时间段,每个时间段均对应一个温度阈值tyi和预设温度系数txi,i表示时间段的编号,i=1,2,……,n,将温度数据依据采集时刻划分至对应的时间段,然后将温度的数值与对应时间段的温度阈值进行比对,若温度大于温度阈值,则将该温度标记为异常温度;计算异常温度与温度阈值之间的差值得到异阈差,将异阈差乘以对应的预设温度系数txi得到异阈值,将时间段所有的异阈值进行求和得到异阈总值;统计时间段i内异常温度的数量、异常温度的最大值以及异常温度的平均值,将异阈总值、异常温度的数量、异常温度的最大值和异常温度的平均值进行归一化处理,并取其数值,代入预设异常处理模型得到电力设备的温度监控值tl1,其中,yyi为时间段i对应温度的异阈总值;yfi为时间段i对应异常温度的数量;tmaxi为时间段i对应的异常温度的最大值,tpi为时间段i对应的异常温度的平均值;μ1i、μ2i、μ3i和μ4i为时间段i对应异阈总值、异常温度的数量、异常温度的最大值和异常温度的平均值的预设权重系数。
14、作为本发明的一种优选实施方式,分析得到电流监控值和电压监控值的具体过程为:将电流数据依据采集时刻的先后顺序进行排序,比较相邻两个电流的大小,若在前的电流小于在后的电流,则计算两者之间的差值得到电流差值,若电流差值大于设定电流阈值,则将该电流差值标记为升流值,若在前的电流大于在后的电流,则计算两者之间的差值得到电流差值,若电流差值大于设定电流阈值,则将该电流差值标记为降流值;分别统计所有的升流值和降流值得到升流总值和降流总值;计算所有电流的方差并将其结果标记为电流波动值;以升流总值、降流总值及电流波动值的数值输入计算机内,通过计算机按照一定比例换算为直线长度,以升流总值、降流总值和电流波动值构建三条直线,以升流总值、降流总值的直线为梯形的两条平行边,电流波动值的直线为高,构建对应梯形,提取梯形的面积并将面积的数值标记为电流监控值il2;对电压数据进行分析,获取对应的预设电压范围,将电压与预设电压范围进行比对,识别电压不在预设电压范围内的对应的总时长,并将该总时长的数值标记为电压监控值ul3。
15、作为本发明的一种优选实施方式,对状态数据中的振动和噪声进行分析的具体过程为:以一天为基数,记录电力设备的总振动次数以及每次振动的时刻;将振动时刻依据时间先后顺序进行排序,计算相邻两个振动时刻之间的间隔时长,计算所有间隔时长数值的平均值得到振动平均值,将最小的间隔时长的数值标记为最小间隔值;将总振动次数、振动平均值和最小间隔值进行归一化处理并取三者的数值,依次标记为zd1、zp2和zx3;设定振动次数、振动平均值和最小间隔值对应的权重系数为dz1、dz2和dz3;利用公式zu=(zd1×dz1+10)/(zp2×dz2+zx3×dz3+1)得到振动监控值zu;提取所有噪声的分贝,将所有的分贝数值进行平均值计算得到平均分贝值,将振动监控值和平均分贝值的数值按照一定比例换算为长度,以振动监控值的长度为半径绘制圆形,选取圆形的圆心作长度等于平均分贝值对应长度的高,以圆形和高构建圆锥,提取圆锥的体积并将体积的数值标记为状态数据值ab。
16、作为本发明的一种优选实施方式,对日志数据进行分析的具体过程为:对运行波动和设备波动进行分析,其中运行波动为监控数据中电流、电压和温度的波动次数,电流波动为实时电流大于额定电流的±10%记为一次波动,电压波动为实时电压大于标准电压的±7%记为一次波动,温度波动为实时温度大于环境温度30摄氏度或小于环境温度10摄氏度记为一次波动;设备波动为状态数据中振动和噪声的波动次数,其中振动波动为频率大于振动标准频率±0.2hz记为一次波动,噪声波动大于噪声标准15分贝记为一次波动,通过代入公式得到日志数据值ac,其中ka、kb和na分别为运行波动量、设备波动量和总检修次数对应的数值;运行波动量为电流、电压和温度对应波动次数之和结果的数值;设备波动量为振动和噪声对应波动次数之和结果的数值。
17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
18、1、本发明通过所设立的数据处理模块,可以使基于物联网的电力系统检修平台在使用时,通过对数据采集模块所提供的运行数据进行深入分析和计算,能够找到电力设备在运行中的潜在问题和故障趋势,降低工作人员的工作强度,节约排查故障的成本,凭借其基于物联网的特点,可以实现对电力设备监控的实时性、准确性和预测性,有助于防止事故的发生,保障电力系统的安全运行,且数据处理模块可以自动化完成对数据采集、分析和处理的过程,大幅提升检修的效率和精度,减少人为因素的干扰和错误。
19、2、本发明通过所设立的用户终端模块,可以使基于物联网的电力系统检修平台在使用时,通过将运行数据和运行参照值上传至云端服务器建立数据库,并通过交互平台将数据库和各个部门之间进行信息交互,实现对电力设备的实时监控和数据共享,使得工作人员可以实时了解到设备的运行状态,并根据运行参照值发现电力设备的潜在故障风险,能够及时发现问题并进行处理,提高检修效率和质量,且通过物联网技术,可以大大降低工作人员的工作量,提升智能化和自动化水平,辅助工作人员实现对电力设备的智能化全面管理。
1.一种基于物联网的电力系统检修平台,包括数据采集模块、数据处理模块和通讯网络模块,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力系统检修平台,其特征在于,所述数据处理模块还用于对监控数据和状态数据进行识别,具体为:
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力系统检修平台,其特征在于,分析得到温度监控值的具体过程为:
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力系统检修平台,其特征在于,分析得到电流监控值和电压监控值的具体过程为:将电流数据依据采集时刻的先后顺序进行排序,比较相邻两个电流的大小,若在前的电流小于在后的电流,则计算两者之间的差值得到电流差值,若电流差值大于设定电流阈值,则将该电流差值标记为升流值,若在前的电流大于在后的电流,则计算两者之间的差值得到电流差值,若电流差值大于设定电流阈值,则将该电流差值标记为降流值;分别统计所有的升流值和降流值得到升流总值和降流总值;计算所有电流的方差并将其结果标记为电流波动值;以升流总值、降流总值及电流波动值的数值输入计算机内,通过计算机按照一定比例换算为直线长度,以升流总值、降流总值和电流波动值构建三条直线,以升流总值、降流总值的直线为梯形的两条平行边,电流波动值的直线为高,构建对应梯形,提取梯形的面积并将面积的数值标记为电流监控值il2;对电压数据进行分析,获取对应的预设电压范围,将电压与预设电压范围进行比对,识别电压不在预设电压范围内的对应的总时长,并将该总时长的数值标记为电压监控值ul3。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力系统检修平台,其特征在于,对状态数据中的振动和噪声进行分析的具体过程为:以一天为基数,记录电力设备的总振动次数以及每次振动的时刻;将振动时刻依据时间先后顺序进行排序,计算相邻两个振动时刻之间的间隔时长,计算所有间隔时长数值的平均值得到振动平均值,将最小的间隔时长的数值标记为最小间隔值;将总振动次数、振动平均值和最小间隔值进行归一化处理并取三者的数值,依次标记为zd1、zp2和zx3;设定振动次数、振动平均值和最小间隔值对应的权重系数为dz1、dz2和dz3;利用公式zu=(zd1×dz1+10)/(zp2×dz2+zx3×dz3+1)得到振动监控值zu;提取所有噪声的分贝,将所有的分贝数值进行平均值计算得到平均分贝值,将振动监控值和平均分贝值的数值按照一定比例换算为长度,以振动监控值的长度为半径绘制圆形,选取圆形的圆心作长度等于平均分贝值对应长度的高,以圆形和高构建圆锥,提取圆锥的体积并将体积的数值标记为状态数据值ab。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力系统检修平台,其特征在于,对日志数据进行分析的具体过程为:对运行波动和设备波动进行分析,其中运行波动为监控数据中电流、电压和温度的波动次数,电流波动为实时电流大于额定电流的±10%记为一次波动,电压波动为实时电压大于标准电压的±7%记为一次波动,温度波动为实时温度大于环境温度30摄氏度或小于环境温度10摄氏度记为一次波动;设备波动为状态数据中振动和噪声的波动次数,其中振动波动为频率大于振动标准频率±0.2hz记为一次波动,噪声波动大于噪声标准15分贝记为一次波动,通过代入公式得到日志数据值ac,其中ka、kb和na分别为运行波动量、设备波动量和总检修次数对应的数值;运行波动量为电流、电压和温度对应波动次数之和结果的数值;设备波动量为振动和噪声对应波动次数之和结果的数值。
