CN103530824A - 一种基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，主要由以下几个部分组成：输入数据构成步骤、知识推导检测步骤和运行时库映射生成步骤。本发明的有益效果是：在技术上进行了多种创新，对专家系统的配置更快，可以即时生成，特定数据点少量修改即可，而且配置运行时专家库更为准确，可以做到精确无误，并且，专家库生成完成后可以进行校验。
Description
技术领域
本发明属于电力系统的变电站监控管理领域。尤其指对变电站的事件、告警、故障等管理和分析专家系统的配置。该发明创造可直接应用于变电站专家系统的配置领域。
背景技术
当前，变电站告警系统种类繁多，来源复杂。为了能够有效的分析较大数据量的变电站保护事件，有针对性的给出相应的处理方法和告警提示，需要相应的专家系统协助变电站系统管理人员进行分析处理。高效的专家系统需要丰富的知识库支撑。目前变电站专家系统的知识库主要依赖于研发人员通过修改软件的方法针对特定的变电站生成特定的知识库，不同知识库之间缺少通用性，难以相互借鉴，设计人员工程量大，效率低下。针对上述问题，需要一种能够快速有效的方法来为类似的变电站生成告警系统知识库，提高专家系统的构建效率，设计研发人员和维护人员的工作量。
发明内容
针对现有变电站智能系统的知识库生成技术的不足，为了能够有效的分析较大数据量的变电站保护事件，有针对性的给出相应的处理方法和告警提示，本发明提出了一种基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，主要由以下几个部分组成：输入数据构成步骤、知识推导检测步骤、运行时库映射生成步骤，其具体步骤为：
步骤一、根据变电站保护装置类型创建相应的虚拟的装置输入数据；
步骤二、模板库中通过Petri网进行事件与故障推理路径分析，避免了循环推理的发生；
步骤三、通过特定的映射规则，基于模板库，采用向导模式，生成运行时库；
步骤四、实例数据库与模板数据库之间，告警与事件结论生成规则之间能够进行双向更新。
所述输入数据构成步骤是指通过变电站的遥信、遥测、告警、事件信息，按照装置类型进行抽象，虚拟出相应的输入数据，模板数据库的输入数据不要求和监控数据库具体对应，而根据模板数据库生成的实例数据库，其输入数据必须和监控数据库提供的数据源一一对应，在变电站电力保护系统中，遥信、遥测、告警信息是通过保护装置提供给监控系统层的，所有模板数据库和实例数据库中，输入数据都从属于一个确定的保护装置。从模板数据库生成实例数据库时，通过生成向导配置实例数据库；配置过程中，需要提供虚拟保护装置和实际保护装置的对应相应，检测两者之间所拥有的输入数据是否一致。
所述知识推导检测步骤是指模板数据库通过预设的条件判定装置测量的电力系统参数变量是否在合理的范围内，并结合各设备的状态信息，得出当前可能发生的情况，并通过采用Petri网进行变电站事件与故障推理路径分析，以此来防止在判定告警结论时产生的循环判定和检测特定知识库实例添加或更新规则后与现有规则是否冲突。针对特定知识库实例添加或更新规则后，通过Petri网检测其是否与现有规则一致无冲突；如果添加或修改后的规则是无冲突的，那么此特定规则能够更新到模板数据库中，并通过模板数据库更新到实例数据库中。
所述运行时库映射步骤是指在生成运行时库的过程中，首先将虚拟的装置替换为实际的装置，并映射到监控系统数据库中，确认数据的有效性，然后生成相应的告警规则及事故判定方法；其次是在针对特定运行时知识库的修改后，检测确认模板知识库中没有相应规则知识后，能够将更改回馈到专家库中，以便应用到下一次变电站专家库的生成中。在模板数据库和实例数据库之间，映射规则必须是确定的，所有的装置按照间隔进行分配，多个实例间隔可以对应到同一个模板间隔，每个实例间隔中的装置必须和模板间隔中的虚拟装置一一对应。
本发明的有益效果：
本发明创造的基于模板库的变电站专家系统在技术上进行了多种创新，与以往通用的专家系统配置方案有一下明显有点：
1、对专家系统的配置更快。面对新一代数字化变电站的数千个数据点，采用传统的配置方法，需要花费大量时间，而采用基于模板的方法，可以即时生成，特定数据点少量修改即可。
2、配置运行时专家库更为准确。手动配置专家库，人经过长时间的工作之后，难免会出现错误。而由工具生成专家库，可以做到精确无误。并且，专家库生成完成后可以进行校验。
附图说明
图1为基于模板库的变电站专家系统知识库的生成示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地的描述。
如图1所示，图1为基于模板库的变电站专家系统知识库的生成示意图。本实施例的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，是在将传统的手工配置变电站告警与事件知识库转化为采用基于模板知识库的方法。在模板数据库和实例数据库之间，映射规则必须是确定的。所有的装置按照间隔进行分配，多个实例间隔可以对应到同一个模板间隔，每个实例间隔中的装置必须和模板间隔中的虚拟装置一一对应。
本实施例的基于模板知识库的变电站智能告警系统的知识库生成方法，包括输入数据构成方法、知识推导检测机制、运行时库映射生成机制等组成，具体步骤如下：
步骤一、根据变电站保护装置类型创建相应的虚拟的装置输入数据；
步骤二、模板库中通过Petri网进行事件与故障推理路径分析，避免了循环推理的发生；
步骤三、通过特定的映射规则，基于模板库，采用向导模式，生成运行时库；
步骤四、实例数据库与模板数据库之间，告警与事件结论生成规则之间能够进行双向更新。
通过变电站的遥信、遥测、告警、事件等信息，按照装置类型进行抽象，虚拟出相应的输入数据。这些虚拟的装置数据在生成运行时知识库时对应到相应类型的具体装置，并替换相应的名称及备注信息。通过变电站保护装置按照类型抽象，为模板知识库提供输入数据。模板数据库的输入数据不要求和监控数据库具体对应，而根据模板知识库生成的实例知识库，其输入数据必须和监控数据库提供的数据源一一对应，在变电站电力保护系统中，遥信、遥测、告警等信息是通过保护装置提供给监控系统层的，所以在所有模板知识库和实例知识库中，输入数据都从属于一个确定的保护装置。从模板数据库生成实例数据库时，通过生成向导配置实例数据库。配置过程中，需要提供虚拟保护装置和实际保护装置的对应相应，检测两者之间所拥有的输入数据是否一致，确保不产生意外。
根据变电站监控数据库提供的遥信、遥测、告警等信息，按照规则可以得出一些有用的故障信息，这些规则的集合构成了知识库。知识库拥有较为丰富的推导规则，可以得更为准确有效的结论信息。但是，当知识库中规则较多时，有可能在规则引用的输入对象和结果对象之间有循环的可能。因此，针对这些潜在的危险，模板数据库通过Petri网技术进行路径分析，有效的避免推导结果的不确定性。针对特定知识库实例添加或更新规则后，也能够通过Petri网方法检测其是否与现有规则一致无冲突。如果添加或修改后的规则是无冲突的，那么此特定规则能够更新到模板知识库中，并通过模板知识库更新到其它知识库实例中。采用Petri网进行变电站事件告警推理过程分析，防止在判定告警结论时产生循环判定，得不出有效的结论。模板库通过预设的条件判定装置测量的电力系统参数变量是否在合理的范围内，并结合各设备的状态信息，得出当前可能发生的情况，像管理人员报警。但是，有可能得出电力系统状态信息作为其它规则的推导条件，于是产生潜在的循环推理的可能性，本发明通过Petri网检测并避免这些危险。
在生成运行时库的过程中，首先将虚拟的装置替换为实际的装置，并映射到监控系统数据库中，确认数据的有效性，然后生成相应的告警规则及事故判定方法。其次，在针对特定运行时知识库的修改后，检测确认模板知识库中没有相应规则知识后，能够将更改回馈到专家库中，以便应用到下一次变电站专家库的生成中。
以上所述，本发明的上述方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在于本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (8)
1.一种基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：它由输入数据构成步骤、知识推导检测步骤和运行时库映射步骤组成。
2.根据权利要求1所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤一、根据变电站保护装置类型创建相应的虚拟的装置输入数据；
步骤二、模板库中通过Petri网进行事件与故障推理路径分析，避免了循环推理的发生；
步骤三、通过特定的映射规则，基于模板库，采用向导模式，生成运行时库；
步骤四、实例数据库与模板数据库之间，告警与事件结论生成规则之间能够进行双向更新。
3.根据权利要求1所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：所述输入数据构成步骤是指通过变电站的遥信、遥测、告警、事件信息，按照装置类型进行抽象，虚拟出相应的输入数据，模板数据库的输入数据不要求和监控数据库具体对应，而根据模板数据库生成的实例数据库，其输入数据必须和监控数据库提供的数据源一一对应，在变电站电力保护系统中，遥信、遥测、告警信息是通过保护装置提供给监控系统层的，所有模板数据库和实例数据库中，输入数据都从属于一个确定的保护装置。
4.根据权利要求3所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：从模板数据库生成实例数据库时，通过生成向导配置实例数据库；配置过程中，需要提供虚拟保护装置和实际保护装置的对应相应，检测两者之间所拥有的输入数据是否一致。
5.根据权利要求1所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：所述知识推导检测步骤是指模板数据库通过预设的条件判定装置测量的电力系统参数变量是否在合理的范围内，并结合各设备的状态信息，得出当前可能发生的情况，并通过采用Petri网进行变电站事件与故障推理路径分析，以此来防止在判定告警结论时产生的循环判定和检测特定知识库实例添加或更新规则后与现有规则是否冲突。
6.根据权利要求5所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：针对特定知识库实例添加或更新规则后，通过Petri网检测其是否与现有规则一致无冲突；如果添加或修改后的规则是无冲突的，那么此特定规则能够更新到模板数据库中，并通过模板数据库更新到实例数据库中。
7.根据权利要求1所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：所述运行时库映射步骤是指在生成运行时库的过程中，首先将虚拟的装置替换为实际的装置，并映射到监控系统数据库中，确认数据的有效性，然后生成相应的告警规则及事故判定方法；其次是在针对特定运行时知识库的修改后，检测确认模板知识库中没有相应规则知识后，能够将更改回馈到专家库中，以便应用到下一次变电站专家库的生成中。
8.根据权利要求7所述的基于模板库的变电站智能告警系统的知识库生产方法，其特征在于：在模板数据库和实例数据库之间，映射规则必须是确定的，所有的装置按照间隔进行分配，多个实例间隔可以对应到同一个模板间隔，每个实例间隔中的装置必须和模板间隔中的虚拟装置一一对应。
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