CN104219315B - 一种用电信息采集系统的运行监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电信息采集系统的运行监控系统，包括异常数据识别模块、数据统计模块和应用发布服务模块，其中异常数据识别模块中建立了用电信息采集系统运行异常识别模型；异常数据识别模块调用用电信息采集系统的采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型进行分析，判断识别出异常的计量设备，并将识别出的异常结果输入到数据统计模块；数据统计模块对别出的异常结果进行预统计，并将统计结果存储到应用发布服务器中，应用发布服务模块根据设定的查询条件将统计结果进行显示。本发明还提供了一种用电信息采集系统的运行监控方法。本发明能够及时发现、识别出用电信息采集系统运行异常、并方便查询出各类异常。
Description
技术领域
本发明属于电力系统监控领域，特别涉及一种用电信息采集系统的运行监控系统及其监控方法。
背景技术
随着电力用户用电信息采集系统建设的不断推进，面临如何对用电信息采集系统运行进行监控的问题。搭建集中、高效的监控系统是目前业界的空白，也面临技术上的难题。需要考虑如何将分散而可能影响供电质量的线路、设备，以及可能影响计量业务工作正常运行的采集、信息系统软硬设备等服务资源，及计量、工作质量、服务质量纳入监控系统，实施集中监控。
用电信息采集系统计量设备众多，比如江苏省共有3300多万的电能表，如果依靠原有的人工监控手段，比如现场巡视、用户报修等，根本无法满足业务应用需要，并且存在周期长、费时费力的工作难点。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够及时发现、识别出用电信息采集系统运行异常、并方便查询出各类异常的用电信息采集系统的运行监控系统。
技术方案：本发明提供一种用电信息采集系统的运行监控系统，包括异常数据识别模块、数据统计模块和应用发布服务模块，其中，所述异常数据识别模块中建立了用电信息采集系统运行异常识别模型；所述异常数据识别模块调用用电信息采集系统的采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型进行分析，判断识别出异常的计量设备，并将识别出的异常结果输入到所述数据统计模块；所述数据统计模块对别出的异常结果进行统计，并将统计结果存储到应用发布服务器中，所述应用发布服务模块根据设定的查询条件将统计结果进行显示。
进一步，所述电信息采集系统运行异常识别模型中包括系统建设数据异常判断、终端运行情况监测、采集成功率判断、采集失败分析、通讯成功率判断、台区线损监测和计量在线监测。
进一步，所述数据统计模块以供电单位、终端类型、终端型号、处理状态或数据日期维度对识别出来的各类异常进行预统计。
进一步，所述应用发布服务模块包括WEB应用服务展示器和发布数据库，其中所述WEB应用服务展示器采用B/S框架，根据业务应用需求和设定的查询条件，直接访问存储在发布数据库中的统计结果，对计量设备异常进行分类处理后以图形化、表格化方式在WEB页面展示出来，导出具体明细清单并发出相应的异常提醒；
其中，所述查询条件包括供电单位、终端类型、终端型号、处理状态、数据日期、用户编号或电表局编号中的一种或多种。
本发明还提供了一种用电信息采集系统的运行监控系统的监控方法，包括以下步骤：
步骤1：用电信息采集系统中的采集模块将采集的数据存储在采集数据库中；
步骤2：异常识别模块调用采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型中的异常识别判断条件进行分析，判断识别出异常的计量设备；
步骤3：数据统计模块对步骤2中的辨识分析结果进行统计，并将统计结果存储到应用发布服务模块的发布数据库中；
步骤4：应用发布服务模块根据业务应用需求和设定的查询条件，直接访问存储在发布数据库中的统计结果，对计量设备异常进行分类处理后以图形化、表格化方式在WEB页面展示出来，导出具体明细清单并发出相应的异常提醒。
工作原理：本发明通过将用电信息采集系统采集的日冻结示数、电压曲线、电流曲线、功能曲线和电表时钟等数据，依据用电信息采集系统运行异常识别模型自动识别出各类系统运行异常，结合数据库强大的数据分析、处理和统计能力，自动统计出各地市的各类系统运行异常信息，并以基于B/S架构，实现快捷、直观的图形化、表格化的WEB方式展示。
有益效果：与现有技术相比，本发明每天监控终端采集成功率、抄表成功率等关键信息，为用电信息采集系统的运行监控系统提供强大的数据支撑，同时也减少了抄表人员、运行维护人员跑现场的次数，从而节约了人力成本；再者本发明自动识别用电信息采集系统运行的异常信息，及时为运行维护人员提供明确的异常清单，从而提高运行维护人员对计量设备异常的运行维护效率，同时也减少因计量设备异常等因素对营销业务应用的影响。最后，本发明自动统计各地市的用电信息采集系统运行异常处理情况，从而提高各地市对用电信息采集系统运维管理水平。
附图说明
图1为本发明的物理架构的结构示意图；
图2为异常数据识别模块中运行异常分类图；
图3为用电信息采集系统运行监控异常统计结果图；
图4为用电信息采集系统运行异常分析图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本发明的用电信息采集系统的运行监控系统，包括异常数据识别模块、数据统计模块和应用发布服务模块，在异常数据识别模块中建立用电信息采集系统运行异常识别模型，包含具体的对计量设备异常的识别判据。用电信息采集系统中采集模块采集的数据存储在采集数据库中。用异常数据识别模块调用采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型中的具体异常识别判断依据进行分析，判断识别出异常的计量设备。数据统计模块对各类用电信息采集系统运行异常识别进行预统计，并将统计结果存储到发布数据库中。WEB应用展示模块根据业务应用需求，根据设定的查询条件，直接访问存储在发布数据库中的统计结果，对用电信息采集系统运行异常进行分类处理后以图形化、表格化方式在WEB页面展示出来。
如图2所示，本发明的用采异常数据识别模块能识别的计量设备异常包括：系统建设数据异常、终端运行情况、采集成功率、采集失败分析、通讯成功率、台区线损监测、计量在线监测。其中，
1、系统建设数据异常的识别：主要通过用电信息采集系统采集用户覆盖情况，采集到的用户覆盖情况中各地市公司日建设总数突降1％时，判断系统建设数据异常；
2、终端运行情况的识别：其中，包括：
1)终端采集成功率：如果前一日采集成功率数据低于98％，则视为异常；
2)终端状态异常识别：对比前7日终端状态数据，连续7日新建终端状态，调试状态未变化终端为异常终端；
3)终端故障状态异常：对比前7日数据，连续7日故障状态未变化终端为异常终端；
3、采集成功率的识别：其中，包括：
1)采集失败事件率：采集失败事件电表数/应采集电表数高于0.1％，则视为异常；
2)终端投运率：终端已投运数/终端总数低于100％，则视为异常；
4、采集失败分析：
1)失败电表异常：连续7天未采集到电能量数据的电表，则视为异常；
2)负控采集成功率异常：已安装终端采集成功率低于95％，则视为异常；
3)有序用电执行日数据采集及时率异常：采集及时率低于95％，则视为异常；
4)负控抄表成功率异常：抄表成功率低于95％，则视为异常；
5)集中抄表管理系统实时在线率异常：在线率低于98％，则视为异常；
5、通讯成功率：
1)负控日通讯成功率异常：通讯成功率低于99％，则视为异常；
2)站点通讯成功率异常：站点通讯成功率低于99％，则视为异常；
3)数据发布率异常：数据发布率低于95％，则视为异常；
4)负控月运行数据准确率异常：已安装终端数据准确率低于95％，则视为异常；
5)月抄表指标异常：已安装终端抄表准确率低于95％，则视为异常；
6、台区线损监测：
1)台区线损率异常：可监测台区线损率不在区间0～10之内，则视为异常；
2)台区线损率超限：可监测台区线损率连续30天不在区间0～5之内，则视为异常；
7、计量在线监测
1)电能示数下降：当日总示数比昨日、前日的总示数均小于1，示数下降，则视为异常；
2)电能表示数突增：即昨日总示数突增，今日电能表总示数比昨日总示数小1，但大于前日总示数，则视为异常；
3)电能表飞走：对额定电表为10-100A的电能表，日电量＞电能表额定容量*50小时，则视为异常；
4)电能表反向有功电能示数超限：反向有功总示数＞5，则视为异常；
5)电能表反向有功示数增长：反向有功电量＞1kW/h，则视为异常；
6)电能表反接线：反向有功电量＞正向有功电量，则视为异常；
7)电能表Ⅱ、Ⅲ象限示数超限：四象限无功；II、III象限无功示数＞10，则视为异常；
8)电能表Ⅱ、Ⅲ象限示数增长：四象限无功；II、III象限无功电量＞1kW/h，则视为异常；
9)电能表月电量计算异常：电能表月内每日的电量之和≠月示数之差，且超过1kW/h，则视为异常；
10)电能表功率反向：总有功功率值出现负值且绝对值大于电表额定功率的10％，或者三相有功功率绝对值之和与总功率的差值超过电表额定功率的30％，则视为异常；
11)电能表时钟超差：电表时钟与标准时钟偏差超过4分钟，则视为异常；
12)电能表时钟严重超差：电表时钟与标准时钟偏差超过5分钟，则视为异常；
13)电能表欠压，具体分以下3种情况：
13a)直接接入时：某一相连续四个点电压在50-160V之间(小于50V为失压)，而同时刻该相电流大于0.5A，则视为异常；
13b)电流互感器接入时：某一相连续四个点电压在50-160V之间(小于50V为失压)，而同时刻该相电流大于0.1A，则视为异常；
13c)电压互感器和电流互感器同时接入时：电压一个大于80V而另一个小于70V，连续4点判为欠压，则视为异常；
14)电能表欠流，具体分以下2种情况：
14a)三相三线，两条曲线记录，某相电流大于2A时，对应点小于1A，连续点数多于4个点，则视为异常；
14b)三相四线电表，仅对额定电流为1.5A的电表，三条曲线记录，某相电流大于3A时，另外两曲线分别统计，对应点小于0.3A，连续点数多于4个(电流负值不统计)，则视为异常；
15)电能表零线电流超限：三相四线电能表，线电流超过电能表额定电流50％，连续点数超过4个，则视为异常；
16)电能表失压，具体再细分以下3种情况：
16a)直接接入：某一相连续四个点电压在50-160V之间(小于50V为失压)，而同时刻该相电流大于0.5A，则视为异常。
16b)电流互感器接入：某一相连续四个点电压在50-160V之间(小于50V为失压)，而同时刻该相电流大于0.1A，则视为异常。
16c)电流互感器和电压互感器同时接入时：电压一个大于80V而另一个小于70V，连续4点判为欠压，则视为异常。
17)电能表断相，具体再细分以下2种情况：
17a)直接接入：某一相连续四个点电压小于160V，而同时刻该相电流小于0.5A，则视为异常。
17b)电流互感器接入：某一相连续四个点电压小于160V，而同时刻该相电流小于0.1A，则视为异常。
18)超电能表额定电流用电：电流互感器接入，电流连续4个点超6A，则视为异常。。
19)电能表中电流互感器开路：电流互感器接入，电压正常，电流两相大于2A时，某相小于0.1A，连续4个点则该相电流互感器开路，则视为异常。
20)电能表三相电流不平衡：电流互感器接入，三相电流都大于0.1A，均值大于3A，但有一相小于1A，连续4个点则判为三相电流不平衡，则视为异常。
如图3所示，本发明的用电信息采集系统运行监控界面图，当前显示的系统建设情况。
如图4所示，本发明的用电信息采集系统运行监控平台，对计量设备的运行故障情况进行统计分析，当前界面显示全省终端投运时限超期数、终端通信故障超期数、电表采集失败超期数、台区线损率不合格超期数等监控信息。
Claims (4)
1.一种用电信息采集系统的运行监控系统，其特征在于：包括异常数据识别模块、数据统计模块和应用发布服务模块，其中，所述异常数据识别模块中建立了用电信息采集系统运行异常识别模型；所述异常数据识别模块调用用电信息采集系统的采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型进行分析，判断识别出异常的计量设备，并将识别出的异常结果输入到数据统计模块；所述数据统计模块根据对异常结果进行统计，并将统计结果存储到应用发布服务器中，所述应用发布服务模块根据设定的查询条件将预统计结果进行显示；
其中，所述电信息采集系统运行异常识别模型中包括系统建设数据异常判断、终端运行情况监测、采集成功率判断、采集失败分析、通讯成功率判断、台区线损监测和计量在线监测。
2.根据权利要求1所述用电信息采集系统的运行监控系统，其特征在于：所述数据统计模块以供电单位、终端类型、终端型号、处理状态或数据日期维度对识别出来的各类异常进行统计。
3.根据权利要求1所述用电信息采集系统的运行监控系统，其特征在于：所述应用发布服务模块包括WEB应用服务展示器和发布数据库，其中所述WEB应用服务展示器采用B/S框架，根据业务应用需求和设定的查询条件，直接访问存储在发布数据库中的统计结果，对计量设备异常进行分类处理后以图形化、表格化方式在WEB页面展示出来，导出具体明细清单并发出相应的异常提醒；
其中，所述查询条件包括供电单位、终端类型、终端型号、处理状态、数据日期、用户编号或电表局编号中的一种或多种。
4.一种采用权利要求1~3中任意一项的用电信息采集系统的运行监控系统的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：用电信息采集系统中的采集模块将采集的数据存储在采集数据库中；
步骤2：异常识别模块调用采集数据库中的数据，由用电信息采集系统运行异常识别模型中的异常识别判断条件进行分析，判断识别出异常的计量设备；
步骤3：数据统计模块对步骤2中的辨识分析结果进行统计，并将统计结果存储到应用发布服务模块的发布数据库中；
步骤4：应用发布服务模块根据业务应用需求和设定的查询条件，直接访问存储在发布数据库中的统计结果，对计量设备异常进行分类处理后以图形化、表格化方式在WEB页面展示出来，导出具体明细清单并发出相应的异常提醒；
其中，异常识别模块识别异常的计量设备的方法为：
系统建设数据异常的识别：通过用电信息采集系统采集用户覆盖情况，采集到的用户覆盖情况中各地市公司日建设总数突降1%时，判断系统建设数据异常；
终端运行情况的识别：其中，包括：终端采集成功率：如果前一日采集成功率数据低于98%，则视为异常；终端状态异常识别：对比前7日终端状态数据，连续7日新建终端状态，调试状态未变化终端为异常终端；终端故障状态异常：对比前7日数据，连续7日故障状态未变化终端为异常终端；
采集成功率的识别：其中，包括：采集失败事件率：采集失败事件电表数/应采集电表数高于0.1%，则视为异常；终端投运率：终端已投运数/终端总数低于100%，则视为异常；
采集失败分析：失败电表异常：连续7天未采集到电能量数据的电表，则视为异常；负控采集成功率异常：已安装终端采集成功率低于95%，则视为异常；有序用电执行日数据采集及时率异常：采集及时率低于95%，则视为异常；负控抄表成功率异常：抄表成功率低于95%，则视为异常；集中抄表管理系统实时在线率异常：在线率低于98%，则视为异常；
通讯成功率：负控日通讯成功率异常：通讯成功率低于99%，则视为异常；站点通讯成功率异常：站点通讯成功率低于99%，则视为异常；数据发布率异常：数据发布率低于95%，则视为异常；负控月运行数据准确率异常：已安装终端数据准确率低于95%，则视为异常；月抄表指标异常：已安装终端抄表准确率低于95%，则视为异常；
台区线损监测：台区线损率异常：可监测台区线损率不在区间0~10之内，则视为异常；台区线损率超限：可监测台区线损率连续30天不在区间0~5之内，则视为异常；
计量在线监测：电能示数下降：当日总示数比昨日、前日的总示数均小于1，示数下降，则视为异常；电能表示数突增：即昨日总示数突增，今日电能表总示数比昨日总示数小1，但大于前日总示数，则视为异常；电能表飞走：对额定电表为10-100A的电能表，日电量＞电能表额定容量×50小时，则视为异常；电能表反向有功电能示数超限：反向有功总示数＞5，则视为异常；电能表反向有功示数增长：反向有功电量＞1kW/h，则视为异常；电能表反接线：反向有功电量＞正向有功电量，则视为异常；电能表Ⅱ、Ⅲ象限示数超限：四象限无功；II、III象限无功示数＞10，则视为异常；能表Ⅱ、Ⅲ象限示数增长：四象限无功；II、III象限无功电量＞1kW/h，则视为异常；电能表月电量计算异常：电能表月内每日的电量之和≠月示数之差，且超过1kW/h，则视为异常；电能表功率反向：总有功功率值出现负值且绝对值大于电表额定功率的10%，或者三相有功功率绝对值之和与总功率的差值超过电表额定功率的30%，则视为异常；电能表时钟超差：电表时钟与标准时钟偏差超过4分钟，则视为异常；电能表时钟严重超差：电表时钟与标准时钟偏差超过5分钟，则视为异常；电能表欠压，具体分以下3种情况：直接接入时：某一相连续四个点电压在50-160V之间，而同时刻该相电流大于0.5A，则视为异常；电流互感器接入时：某一相连续四个点电压在50-160V之间，而同时刻该相电流大于0.1A，则视为异常；电压互感器和电流互感器同时接入时：电压一个大于80V而另一个小于70V，连续4点判为欠压，则视为异常；电能表欠流，具体分以下2种情况：三相三线，两条曲线记录，某相电流大于2A时，对应点小于1A，连续点数多于4个点，则视为异常；三相四线电表，仅对额定电流为1.5A的电表，三条曲线记录，某相电流大于3A时，另外两曲线分别统计，对应点小于0.3A，连续点数多于4个，则视为异常；电能表零线电流超限：三相四线电能表，线电流超过电能表额定电流50%，连续点数超过4个，则视为异常；电能表失压，具体再细分以下3种情况：直接接入：某一相连续四个点电压在50-160V之间，而同时刻该相电流大于0.5A，则视为异常；电流互感器接入：某一相连续四个点电压在50-160V之间（小于50V为失压），而同时刻该相电流大于0.1A，则视为异常；电流互感器和电压互感器同时接入时：电压一个大于80V而另一个小于70V，连续4点判为欠压，则视为异常；电能表断相，具体再细分以下2种情况：直接接入：某一相连续四个点电压小于160V，而同时刻该相电流小于0.5A，则视为异常；电流互感器接入：某一相连续四个点电压小于160V，而同时刻该相电流小于0.1A，则视为异常；超电能表额定电流用电：电流互感器接入，电流连续4个点超6A，则视为异常；电能表中电流互感器开路：电流互感器接入，电压正常，电流两相大于2A时，某相小于0.1A，连续4个点则该相电流互感器开路，则视为异常；电能表三相电流不平衡：电流互感器接入，三相电流都大于0.1A，均值大于3A，但有一相小于1A，连续4个点则判为三相电流不平衡，则视为异常。
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