CN104751305A - 一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法 Download PDF

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顾黎强
徐芳敏
张麟
胡年平
解翔
夏威
朱齐
沈健
陈志樑
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Abstract

本发明涉及一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法,通过用电信息采集系统对电网中实时的用电数据进行采集及存储;故障分析交互系统根据用电数据进行故障分析,并生成息包含有代表所在台区的唯一标识故障抢修处理信息;TCM系统根据该唯一标识对同一台区的故障抢修处理信息进行汇总,并生成抢修工单分配给相应的抢修人员的TCM系统手持机;TCM系统根据TCM系统手持机向其发送的反馈消息对抢修进程进行监督。所述故障分析交互系统生成的故障抢修处理信。本发明搭建了实现多系统互通的智能化平台,实现更精准的故障分析及合理的人员调配,有效发挥整体系统的优势,提高了工作效率和经济效益。

Description

一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于故障分析抢修的智能交互系统,属于电力行业配电网故障诊断设备的技术领域。
背景技术
[0002] 随着科学技术的进步和能源发展格局的变化,经济社会发展对电能的依赖程度日益增强,依靠现代信息、通信和控制技术积极发展智能电网,实现电网发展方式转变,已成为国际电力行业积极应对未来挑战的共同选择。未来的智能电网将实现电网运行和控制的信息化、智能化,以改善能源结构和利用效率,满足电力应用的各种需求,提高电力传输的经济性、安全性和可靠性。为实现市场响应迅速、计量公正准确、数据采集及时、收费方式多样、电力抢修服务便捷高效,构建智能电网与电力用户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系,满足电力企业各层面、各专业对用电信息的迫切需求,发展用电信息采集系统与TCM (故障抢修系统,以下简称TCM系统)交互应用势在必行,全力推进电力智能系统建设。
[0003] 根据现有的数据采集技术,用电信息采集系统采集数据信息的手段完善,能够及时精确地采集到配电网的各种属性参数的数据,为智能电网的发展提供根本性依据。TCM系统在故障抢修管理中也发挥着越来越大的重要性,系统的管理在逐步完善。但现有技术仍然存在一些问题,例举如下:
当现场采集数据表计工作正常时,其采集到的数据是真实有效的,可方便地通过数据的变化对供电及用电情况进行判断,例如:当表计显示电流和功率数值非常小而同时电压信号保持正常状态时,可基本判断此时用电负荷消失,进而判断可能存在用户无负荷或用户开关跳闸状态。但是,如果出现整个系统掉电,则此时表计无法进行数据采集,用电信息系统缺乏数据而难以及时判断故障类型。
[0004] 一方面,对于性质不同的电力用户,其电网一次接线方式不同,终端要求也不相同,但目前对不同类型的电力用户缺少与之匹配的故障模型,不利于快速分析故障情况。但另一方面,当系统发生停电事故时,将有许多电表出现同样的故障形式,则会出现短时期有大量数据集中传送的情况;此时如果将所有的同类故障全部生成故障工单,将明显不合理地加大TCM系统的处理量和抢修人员的工作量,而同时又难以及时发现漏报的故障,缺乏将一个台区的同类故障进行分析汇总的手段。
[0005] 此外,TCM系统比较依赖于客户的主动电话或短信报修,不能及时对中低压电网故障电源点进行准确定位,故障抢修速度慢。而在故障抢修过程中,由于抢修人员深处工作现场,只能了解到工作现场的情况,对于其他相关地区的情况只能通过电话或其他方式与调度进行交流,影响工作效率。
[0006] 因此,目前在发展用电信息采集系统与TCM系统之间,缺少使两者进行数据互通的智能化平台,资源难以整合利用,影响故障判断及定位,工作效率低下。
发明内容
[0007] 为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法,搭建一个互通的智能化平台,将智能电表等设备采集并上传至用电信息采集系统的用户停电事件信息等用电数据进行拓扑分析,实时接入TCM系统以方便其进行抢修工单汇总及进行抢修人员合理调度,从而更大的发挥整体系统的优势,提高工作效率和用户满意度,降低故障引起的经济损失和投诉率。
[0008] 为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供一种基于故障分析抢修的智能交互系统的控制方法,其中,
用电信息采集系统对电网中实时的用电数据进行采集及存储;
故障分析交互系统根据从所述用电信息采集系统获取的用电数据,进行故障分析并生成故障抢修处理信息;
TCM系统对从所述故障分析交互系统获取故障抢修处理信息进行汇总,并将汇总生成的抢修工单分配给相应的抢修人员。
[0009] 优选地,所述用电信息采集系统采集各台区的用户的用电数据;所述故障分析交互系统生成的故障抢修处理信息包含有代表所在台区的唯一标识;所述TCM系统根据该唯一标识对同一台区的故障抢修处理信息进行汇总。
[0010] 优选地,抢修人员通过TCM系统手持机,接收抢修工单以获取与故障抢修有关的数据,并发送反馈消息给TCM系统,以便TCM系统对抢修进程进行监督。
[0011] 优选地,TCM系统手持机在抢修完成后发送的反馈消息,经由TCM系统转发给故障分析交互系统,使该故障分析交互系统将所述用电信息采集系统在抢修前后采集的用电数据进行比对,确认故障是否被排除。
[0012] 优选地,所述故障分析交互系统确认故障已排除的信息,经由所述TCM系统转发给TCM系统手持机;
或者,所述故障分析交互系统确认故障未排除而重新生成的故障抢修处理信息,由所述TCM系统汇总后生成新的抢修工单并发送给TCM系统手持机。
[0013] 优选地,所述故障分析交互系统根据不同的用户类型,生成相匹配的故障模型,用来分析现场设备的故障状态;
所述的用户类型,包含:用电容量在10kVA及以上的大型专变用户,用电容量在10kVA以下的中小型专变用户,非居民三相用电的三相一般工商业用户,非居民单相用电的单相一般工商业用户,居民用户,及公用配变考核计量点。
[0014] 本发明的另一个技术方案是提供一种基于故障分析抢修的智能交互系统,其包含:
用电信息采集系统,对电网中实时的用电数据进行采集及存储;
故障分析交互系统,与所述用电信息采集系统信号连接,以获取用电数据进行故障分析并生成故障抢修处理信息;
TCM系统,与所述故障分析交互系统信号连接,以获取故障抢修处理信息进行汇总来生成抢修工单;
TCM系统手持机,与所述TCM系统信号连接,以接收被分配的抢修工单来获取与故障抢修有关的数据,并向TCM系统发送表示抢修进展的反馈消息。
[0015] 优选地,TCM系统手持机发送表示抢修完成的反馈消息给TCM系统,以便所述故障分析交互系统根据TCM系统向其转发的反馈消息,将所述用电信息采集系统在抢修前后采集的用电数据进行比对,确认故障是否被排除。
[0016] 优选地,所述故障分析交互系统进一步包含以下部件:
操作系统,用来对故障分析交互系统中的其他部件的运行进行操控;
数据接口,用来从所述用电采集信息系统获取所采集的用户数据;
基本设置单元,用来进行用户管理、日志管理、网络通信管理及报表管理;
智能分析模块,用来进行网络拓扑分析、失电原因智能判断,并生成故障抢修解决方案。
[0017] 由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明主要集中在信息传输和故障诊断两方面,不仅仅针对用电信息采集系统中的数据,同时要对用电信息数据采集的过程进行分析研宄,着重完善自动分析并上报断电信息来缩短故障抢修的时间周期。
[0018] 本发明根据配网的各种故障类型,建立整套的故障模型,能够在算法分析用电信息数据时进行正确快速的故障定位、故障诊断、故障处理方案的生成,最终迅速解决故障问题。
[0019] 本发明根据现场采集数据表计和用电信息采集系统数据之间的关系,研宄在所有故障条件下,特别是系统全部掉电和部分掉电情况下的故障,研宄此时计量表计的工作情况以及该计量表计向用电信息采集系统发送的数据形式,从而推断出故障的基本类型,从而更好的确定如何向故障抢修系统发送合理的数据。
[0020] 本发明针对不同用户类型的电网一次接线方式,根据每种用户的主站抄读终端数据和终端生成数据最小间隔的规范与要求,确定每一种类型用户不同的数据故障模型,通过每一种用户的故障模型研宄,最终形成完整的故障工单系统模型。
[0021] 本发明实现故障抢修过程中TCM系统与用电信息采集系统的交互,根据故障抢修系统的工单信息,从而能够实时了解用电信息采集系统的实时数据。故障抢修管理系统与用电信息采集系统基于WebService技术采用推送的方式进行,保证数据交互的可靠性和实时性。
[0022] 在用户电表发生故障时,本发明对于用电信息采集系统与TCM系统应用交互中应对短时大量的数据传送集中处理进行研宄,利用代表所在台区的唯一标识将发生在同一个台区的故障信息汇总到一个抢修工单中,能够有效减少不合理的抢修任务,同时有效避免故障的漏报、误报、错报。
[0023] 本发明的故障分析交互系统在用电信息采集系统和TCM抢修系统的基础之上,对数据采集获得的电网数据进行分析计算,建立故障类别模型,生成故障分析结果单,实现用电采集系统和TCM抢修系统的紧密交互,形成统一的故障分析抢修智能交互系统。
附图说明
[0024]图1为本发明一种实施例的智能交互系统的架构示意图。
[0025]图2为本发明一种实施例的故障分析交互系统的架构示意图。
具体实施方式
[0026] 以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
[0027] 如图1所示,本发明提供一种基于故障分析抢修的智能交互系统,包括信号连接的以下部分:用电信息采集系统、故障分析交互系统、TCM故障抢修系统(以下简称TCM系统),以及TCM系统手持机。
[0028] 其中,所述用电信息采集系统,包括电网数据采集模块和数据存储模块。该电网数据采集模块对电网中流动数据进行采集的功能,可以利用电力公司原有的现场智能电表的数据采集功能来实现,定期将现场用电数据采集并储存到设置在服务器处的数据存储模块中;所采集的数据主要包括电压、电流、功率等参数,其数据主要用于全方位的显示电网中各个台区及用户的用电情况。
[0029] 所述故障分析交互系统,主要作用是对采集来的数据进行拓扑分析,进行故障类型判定和故障定位,并负责与TCM系统进行数据通信传输,将故障分析结果提交,实现三个系统和相关设备的交互。具体的,该故障分析交互系统,通过标准数据接口将用电采集信息系统的服务器中的数据采集过来,通过自身的算法进行用电参数故障分析,根据建立的故障类别模型,自动确定现场哪些设备处于故障状态,通过多种算法最终确定故障,并生成故障抢修处理信息,将该信息送交至TCM系统的服务器。
[0030] 所述TCM系统,将多个渠道的故障抢修处理信息的表单进行汇总,并通过以太网和3G/4G公用无线网络等各种方式,将抢修任务发送到故障抢修现场的TCM系统手持机,以指挥抢修队伍进行现场抢修作业。除了采集抢修工单信息外,还利用TCM系统手持机向TCM系统进行故障分析反馈,以便TCM系统确认现场工作情况,实现对现场抢修情况的实时监督。
[0031] 如图2所示是一个优选示例中,故障分析交互系统中系统平台的架构及其软件实现方案,按照软件的实现流程来实现整个系统平台的开发。保证人机交互界面方便实用,易于学习理解。该故障分析交互系统,包含:操作系统,用于操控其他部件运行;数据接口,用于从用电采集信息系统获取所采集的实时数据;基本设置单元,用来进行用户管理、日志管理、网络通信管理及报表管理;智能分析模块,用来进行网络拓扑分析、失电原因智能判断及生成合理的解决方案。
[0032] 在建立故障模型时,故障分析交互系统根据国家电网“用电信息采集系统功能规范”,按照电力用户性质和营销业务需要,将电力用户划分为六种类型:
大型专变用户(A类):用电容量在10kVA及以上的专变用户;
中小型专变用户(B类):用电容量在10kVA以下的专变用户;
三相一般工商业用户(C类):包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民三相用电;
单相一般工商业用户(D类):包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民单相用电;
居民用户(E类):用电性质为居民的用户;
公用配变考核计量点(F类):即公用配变上的用于内部考核的计量点。
[0033] 其中每种用户的主站抄读终端数据和终端生成数据最小间隔都有明确的规范与要求,但由于每种类型的终端其要求也不完全一致,因此需要根据每一种类型的用户确定不同的数据故障模型,通过对每一种用户的故障模型研宄,最终形成完整的故障工单系统模型,用来进行故障分析。
[0034] 此外,故障分析交互系统还研宄在所有故障条件下,特别是系统全部掉电和部分掉电情况下的故障,确认电网数据采集模块的工作情况及其向用电信息采集系统的服务器所发送的数据形式,推断出故障的基本类型以便向故障抢修系统发送合理的数据。
[0035] 本发明提供基于故障分析抢修的智能交互系统的控制方法,实现用户用电信息的采集、存储、传输;对用电参数进行故障分析、定位等处理;由TCM系统接受故障数据进行统一交互处理,现场故障抢修时还进行故障分析反馈。
[0036] 具体的实施步骤如下:
首先,用电信息采集系统从用户端采集用户电压、电流、用电量等相关信息,并对其进行存储。
[0037] 其次,故障分析交互系统采用标准通讯协议或其他满足用电信息采集系统的通讯协议,将相应用户用电数据从用电信息采集系统中采集出来,通过设定好算法的软件平台对采集数据进行统一的处理和分析:当发现某一个台区的数据分析结果符合设定故障标准,经过进一步详细的分析和运算,生成标准故障抢修处理信息,同时将该信息数据送入到TCM系统的服务器中。
[0038] 再则,TCM系统的服务器会自动向TCM系统手持机发送指挥信息,指挥相应现场人员进行故障抢修工作,当故障抢修完成后,现场人员通过TCM手持机经过TCM系统的服务器,向故障分析交互系统发送抢修完成信号,该故障分析交互系统再经过用电采集信息系统对抢修前后采集的数据进行对比,确认该项工作是否已完成。
[0039] 其中,故障分析交互系统通过在各系统中具有统一定义的唯一标识(例如是台区编号),向TCM系统请求数据,以便TCM系统安排抢修团队赶赴现场。即,故障分析交互系统通过唯一的台区编号向TCM系统发送信号,以便TCM系统对故障抢修信息进行汇总,并将此数据实时传送到抢修团队中的TCM系统手持机上,从而避免发生重复抢修现象,实现合理的人员调度。
[0040] 抢修队伍根据TCM手持机收到的实时信息可有效判断故障的基本情况,从而更好地进行抢修作业。同时,抢修队伍根据抢修的实际情况,采集与此抢修有关的台区的相应数据,从而更好地进行下一步工作。当抢修完成后,通过实时数据采集,可了解到最终的维修结果,提高抢修系统的互动性,提高效率,实现智能的抢修任务分配及现场抢修工作的在线管理。
[0041] 在一个具体实例中,某小区的一个居民电话拨打电力热线电话对故障报修,在该电话被分配到人工处理系统的同时,TCM系统已经通过配电管理系统获取了故障原因、故障位置等故障情况并提前通知了客户代表。在与客户确认故障报修申请后,TCM系统汇总同一台区的故障抢修信息生成抢修工单,并通过车辆调度系统根据故障位置及当前抢修车辆的方位、状态,采用就近就快原则,自动按优先级对抢修工单进行任务分派;抢修人员通过TCN系统手持机(例如手机终端)进行接单,了解相关故障信息。同时,该故障的故障原因、故障位置、预计修复时间等信息通过TCM系统第一时间在IVR (交互语音应答系统)及外网上发布。电力抢修队第一时间赶到该小区,抢修人员通过TCN系统手持机扫描该小区的电力设备条形码,TCM系统自动记录下抢修人员到达现场时间。抢修人员在抢修过程中与TCM系统多次交互,随时获得设备的维修历史记录,设备图纸,征询专家意见等,排除故障,使该小区很快恢复供电。在抢修过程中,TCM系统可以通过抢修车载视频系统对整个抢修工作得到有效的跟踪和监督。
[0042] 综上所述,本发明公开了一种基于故障分析抢修的智能交互系统及其控制方法,由用电信息采集系统采集电网中流动的数据并进行存储;通过故障分析交互系统对采集来的数据进行拓扑分析,数据通信传输,故障类型判定和定位,并负责与TCM系统进行数据通信,提交故障分析结果,实现三个系统和相关设备的交互,以便TCM系统汇总抢修工单,对抢修过程进行合理调配及监控。本发明有效完善了电网故障抢修管理系统,整合了电网中各种智能设备系统,以发挥最大的工作效率和经济效益。
[0043] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种基于故障分析抢修的智能交互系统的控制方法,其特征在于, 用电信息采集系统对电网中实时的用电数据进行采集及存储; 故障分析交互系统根据从所述用电信息采集系统获取的用电数据,进行故障分析并生成故障抢修处理信息; TCM系统对从所述故障分析交互系统获取故障抢修处理信息进行汇总,并将汇总生成的抢修工单分配给相应的抢修人员。
2.如权利要求1所述的智能交互系统的控制方法,其特征在于, 所述用电信息采集系统采集各台区的用户的用电数据;所述故障分析交互系统生成的故障抢修处理信息包含有代表所在台区的唯一标识;所述TCM系统根据该唯一标识对同一台区的故障抢修处理信息进行汇总。
3.如权利要求1所述的智能交互系统的控制方法,其特征在于, 抢修人员通过TCM系统手持机,接收抢修工单以获取与故障抢修有关的数据,并发送反馈消息给TCM系统,以便TCM系统对抢修进程进行监督。
4.如权利要求3所述的智能交互系统的控制方法,其特征在于, TCM系统手持机在抢修完成后发送的反馈消息,经由TCM系统转发给故障分析交互系统,使该故障分析交互系统将所述用电信息采集系统在抢修前后采集的用电数据进行比对,确认故障是否被排除。
5.如权利要求4所述的智能交互系统的控制方法,其特征在于, 所述故障分析交互系统确认故障已排除的信息,经由所述TCM系统转发给TCM系统手持机; 或者,所述故障分析交互系统确认故障未排除而重新生成的故障抢修处理信息,由所述TCM系统汇总后生成新的抢修工单并发送给TCM系统手持机。
6.如权利要求1所述的智能交互系统的控制方法,其特征在于, 所述故障分析交互系统根据不同的用户类型,生成相匹配的故障模型,用来分析现场设备的故障状态; 所述的用户类型,包含:用电容量在10kVA及以上的大型专变用户,用电容量在10kVA以下的中小型专变用户,非居民三相用电的三相一般工商业用户,非居民单相用电的单相一般工商业用户,居民用户,及公用配变考核计量点。
7.一种基于故障分析抢修的智能交互系统,其特征在于,包含: 用电信息采集系统,对电网中实时的用电数据进行采集及存储; 故障分析交互系统,与所述用电信息采集系统信号连接,以获取用电数据进行故障分析并生成故障抢修处理信息; TCM系统,与所述故障分析交互系统信号连接,以获取故障抢修处理信息进行汇总来生成抢修工单; TCM系统手持机,与所述TCM系统信号连接,以接收被分配的抢修工单来获取与故障抢修有关的数据,并向TCM系统发送表示抢修进展的反馈消息。
8.如权利要求7所述的智能交互系统,其特征在于, TCM系统手持机发送表示抢修完成的反馈消息给TCM系统,以便所述故障分析交互系统根据TCM系统向其转发的反馈消息,将所述用电信息采集系统在抢修前后采集的用电数据进行比对,确认故障是否被排除。
9.如权利要求7所述的智能交互系统,其特征在于, 所述故障分析交互系统进一步包含以下部件: 操作系统,用来对故障分析交互系统中的其他部件的运行进行操控; 数据接口,用来从所述用电采集信息系统获取所采集的用户数据; 基本设置单元,用来进行用户管理、日志管理、网络通信管理及报表管理; 智能分析模块,用来进行网络拓扑分析、失电原因智能判断,并生成故障抢修解决方案。
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