CN111641683A - 一种电气设备维护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电气设备维护系统，包括手持终端和设置在低压台区的边缘计算终端；所述手持终端包括数传模块以及分别与数传模块连接的测量模块和用于读取电气设备标识的读取模块；所述边缘计算终端包括处理单元以及分别与处理单元连接的存储单元、与低压台区内电气设备通讯连接的第一通讯模块以及与手持终端的数传模块通讯连接的第二通讯模块。

Description

一种电气设备维护系统及方法

技术领域

本发明属于供电检修技术领域，具体涉及一种对低压台区用户电网的电气设备维护系统及方法。

背景技术

现有技术中，居民配电网电气设备的计量故障情况多样，有人为原因，比如私自改动电表的窃电行为，也有表计本身元器件损坏的原因，配电网一次二次电气设备故障会影响正常的电费计量不但使国家蒙受了巨大的损失，而且还直接影响了电力企业的发展。据统计，在夏季和冬季用电高峰时，由于电气设备异常造成个别台区线损率达到30％以上现有技术中通常通过人工检查的方式来检测电气设备是否存在异常情况，并依赖于检查人员的电工经验，检测结果存在一定的主观因素，不够准确；并且，很多异常产生于电气设备内部，这就需要检查人员打开电气设备的箱盖和封印，再借助验电笔、钳形表或相位伏安表等检查步骤繁琐，不易操作。

在输配电网络中，低压台区是高压输电线路经过一台低压变压器后所覆盖的供电区域，在供电区域内，从一台低压变压器输出端出发，根据负载平衡和具体电费计算关系经过树形配电网络后最终输出多路接户线，接户线通过该线的电气设备后接入用户的用电端。每个用户在用电计费平台的云服务器上登记有用户唯一编号，每个用户的电气设备有自己的唯一标识，与用户唯一编号对应，也登记在用电计费平台的云服务器上，用电计费平台根据电气设备的反馈信息对用户进行用电计费。

发明内容

本发明目的在于提供一种电气设备维护系统及方法，便于分析分支线下是否存在计量装置异常或者可疑窃电用户。

本发明提供的技术方案为：一种电气设备维护系统，包括手持终端和设置在低压台区的边缘计算终端；所述手持终端包括数传模块以及分别与数传模块连接的测量模块和用于读取电气设备标识的读取模块；所述边缘计算终端包括处理单元以及分别与处理单元连接的存储单元、与低压台区内电气设备通讯连接的第一通讯模块以及与手持终端的数传模块通讯连接的第二通讯模块。

进一步的，所述第一通讯模块为载波通讯模块。

进一步的，所述数传模块为无线数传模块；所述第二通讯模块为无线通讯模块。

进一步的，所述边缘计算终端包括档案管理单元、数据采集单元、数据处理单元和数据分析单元。

进一步的，所述读取模块包括红外通讯模块或者条码扫描模块。

进一步的，所述边缘计算终端包括与云服务器通讯连接的第三通讯模块，所述边缘计算终端通过所述第三通讯模块同步更新其所处低压台区电气设备分组信息到所述存储单元。

本发明还提供了一种电气设备维护方法，包括以下步骤：在低压台区处设置读取并存储低压台区内电气设备信息的边缘计算终端；通过手持终端读取接户线数据对象接户线上各个电气设备标识；边缘计算终端根据手持终端携带有接户线数据对象接户线上各个电气设备标识的请求与低压台区内电气设备信息进行对比并向手持终端输出分析结果。

进一步的，通过手持终端扫描接户线下所有电气设备标识，并建立分组；手持终端向边缘计算终端发送的请求携带有所述分组内电气设备信息。

进一步的，边缘计算终端根据电气设备信息权重进行对比。

优选的实施例中，边缘计算终端所在区域的域控制器根据电气设备信息权重分配算力。对于各个分组下用户的用电习惯，也可在上述各值进行少量调整。

本发明技术方案带来的有益效果是，提供了一种能够检查接户线窃电、故障等线路问题的系统和方法，并且不占用电气设备遥控中心的通讯能力，便于推广。

附图说明

图1是本发明实施例一中电气设备维护系统的系统结构示意图；

图2是图1实施例中边缘计算终端软件系统的系统框图；

图3是图1实施例的一个电气设备维护方法的操作步骤流程图；

图4是本发明实施例二中电气设备维护系统的系统结构示意图；

其中，10、手持终端，20、边缘计算终端，30、电气设备，40、云服务器，

11、数传模块，12、测量模块，13、读取模块，

21、处理单元，22、存储单元，23、第一通讯模块，24、第二通讯模块，25、第三通讯模块，

51、档案管理单元，52、数据采集单元，53、数据处理单元，54、数据分析单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供技术方案进行进一步的解释说明，以便本领域技术人员能够充分理解本发明的构思从而进行进一步的改进。

实施例一

如图1、2、3所示，本实施例是一种电气设备维护系统，适用于低压台区接户线线路检查，以下如无特别说明，均简称为系统。本实施例的系统包括供检修人员使用的手持终端10和设置在低压台区的边缘计算终端20，边缘计算终端20与低压台区内所有电气设备30通讯连接，也与手持终端10通讯连接，为减少通讯延时、提高通讯效率或者节约成本，对于边缘计算终端20的安装位置有，第一优选方案，边缘计算终端20位于低压台区内电气设备30通讯网络的质心位置，质量权重为每个电气设备30的响应速率；第二优选方案，边缘计算终端20位于低压台区内电气设备30通讯网络的质心位置，质量权重为每个电气设备30被边缘计算终端20查询的频率；第三优选方案，边缘计算终端20位于低压台区内的一个位置，从该位置到低压台区内每个电气设备30的通讯线缆的总长度最短，如边缘计算终端20至电气设备30之间通过电力载波通讯时，较为适用。具体的，本实施例中，电气设备30具有短距离无线通讯能力，边缘计算终端20通过无线通讯与电气设备30连接，因此边缘计算终端20位于全部电气设备30信号覆盖范围的重合区域内，选取较为空旷的位置设置，以便与全部电气设备30进行通讯同时与进入低压台区的手持终端10进行通讯。

本实施例中，手持终端10包括数传模块11、测量模块12和读取模块13，其中，测量模块12用于测量低压台区电气设备对应接户线的具体电量信息用于与电气设备输出信息比对，电量信息包括电流、电压、相位、实时功率等数据对象；读取模块13用于读取具体电气设备的电气设备标识，每一个电气设备的电气设备标识是唯一的，可以根据该电气设备标识追溯其安装位置、更换历史或者对应的接户线付费用户信息；数传模块11分别连接测量模块12和读取模块13，并将上述电量信息和电气设备标识发送给接入的边缘计算终端20，这种发送可以是直接的广播信号，也可以在一个请求信号或者查询信号中通过编码等方式间接携带。手持终端10可以是一体的专用设备，也可以如本实施例中包括具有接口的分体式手持设备，具体的，本实施例可以是手机和通过外接接口连接的做为测量模块12的钳形表，外接接口为OTG接口，其中具有WIFI模块或者GPRS模块的手机平台作为数传模块11，具有摄像头的手机图像处理模块作为读取模块13。在本发明的一些实施例中，电气设备标识储存于电气设备30内部的存储器，电气设备30上设有红外读写端口，手持终端10的读取模块13也相应的为用于通过红外读写端口读取电气设备30存储器内电气设备标识的红外通讯模块。在本发明的另一些实施例中，读取模块13根据电气设备30的电气设备标识也相应的使用不同的标识读取模块，如NFC模块、zigbee模块等。为了增强适用度，本发明的一些实施例中，读取模块13可以包括多个不同的标识读取模块，如同时包括红外通讯模块和条码扫描模块等模块，以便在同一手持终端上适配多种不同规格的电气设备30。

本实施例中，边缘计算终端20包括处理单元21以及与处理单元21连接的存储单元22、第一通讯模块23和第二通讯模块24，其中第一通讯单元23与低压台区内所有电气设备30通讯连接，第二通讯单元24与手持终端10的数传模块11通讯连接。处理单元21的第一方面被配置为通过第一通讯单元23读取所连接电气设备30的计量信息，并从计量信息中至少提取当前该电气设备30的实时电流、实时负载功率等；第二方面被配置为通过第二通讯模块24获取手持终端10所读取的各个电气设备30的电气设备标识和该电气设备30对应的接户线的具体电量信息；第三方面被配置为根据存储单元22内存储的本低压台区电气设备分组信息对获取的电气设备标识分组，通过对比一个分组下所有电气设备30的计量信息和手持终端10获取的电气设备对应接户线的具体电量信息得到分析结果；第四方面被配置为根据手持终端10的请求将分析结果反馈至手持终端10。

具体的，本实施例中边缘计算终端软件系统配置有档案管理单元51、数据采集单元52、数据处理单元53和数据分析单元54，其中档案管理单元51用于实现对用户分组信息、电气设备标识匹配等数据表的更新，数据采集单元52负责调度处理模块的计算资源均衡与各个外部设备的通讯负载，以及对接收数据的暂时存储，数据处理单元53用于对接收数据的解调进而还原成用于分析的具体数值，数据分析单元54用于根据配置算法对具体数据进行分析并得出分析结果。

具体的，本实施例中，第一通讯模块23是通过电力线与各个电气设备通讯的载波通讯模块。本发明第一通讯模块与各个电气设备的通讯连接既可以是直接连接，也可以是通过通讯转发中继的间接连接。

具体的，本实施例中，数传模块11为手机平台内处理器和通讯模块组成的无线数传模块，第二通讯模块24也相应为无线通讯模块。

本实施例具体包括手持终端和设置在低压台区的边缘计算终端；所述手持终端包括数传模块以及分别与数传模块连接电流测量模块和用于读取电气设备标识的电气设备读取模块；所述边缘计算终端包括处理单元以及分别与处理单元连接的存储单元、与低压台区内电气设备通讯连接的第一通讯模块和与手持终端的数传模块通讯连接的第二通讯模块。

本实施例中边缘计算终端20具体由存储模块、处理器、载波通讯模块、无线数传模块组成，边缘计算终端通过载波通讯模块从智能表采集计量信息：通过数传模块从主站系统获取并存储有用户的基本信息。边缘终端具有档案管理、数据采集、处理与分析功能。

本实施例中手持终端10具体由钳形电流测量装置、无线数传模块、红外通讯模块、条码扫描模块组成。手持终端通过无线数传模块与边缘计算终端进行实时通讯。

本实施例的电气设备还包括配网刀闸、变压器等电气设备，配网信息采集系统可获取这些电气设备的信息权重，边缘计算终端根据这些电气设备信息权重进行对比计算。优选的，边缘计算终端所在区域设有域控制器，域控制器根据电气设备信息权重分配算力在区域内分配对比计算任务在多个边缘计算终端上所消耗的算力。

本实施例的基本原理：

手持终端10通过钳形电流测量装置采集接户线上的电流，手持终端10扫描接户线下的所有用户电气设备40(或者通过红外通信模块读取电气设备信息)获取电表编号并建立分组A并将该分组下的所有用户电气设备信息回传至边缘终端。

边缘终端通过载波模块实时获取已建立的分组A下所有用户的电压、电流等信息，结合倍率信息运算出本分组下所有用户的每相数据对象。并与手持终端采集的接户线数据对象进行对比。从而分析出该分组是否存在计量异常或者可疑窃电用户，并将分析结果实时反馈至手持终端。

本实施例可以通过以下使用方法进行电气设备维护：

步骤1，在低压台区处设置读取并存储低压台区内电气设备信息的边缘计算终端；通过手持终端读取接户线数据对象接户线上各个电气设备标识。

步骤2，边缘计算终端从现有系统获取并存储倍率信息。

步骤3，边缘计算终端通过载波模块实时获取已建立的分组A下所有用户的电压、电流等信息，结合倍率信息运算出本分组下所有用户的每相数据对象。并与手持终端采集的接户线数据对象进行对比。从而分析出该分组是否存在计量异常或者可疑窃电用户，并将分析结果实时反馈至手持终端。

实施例二

如图4所示，本实施例是一种电气设备维护系统，与实施例一的区别在于，本实施例中边缘计算终端20包括与云服务器40通讯连接的第三通讯模块25，边缘计算终端20通过第三通讯模块25同步更新其所处低压台区电气设备分组信息和对应的倍率信息到所述存储单元22，这是一种多线程、多进程或者其他并行处理的计算模式，适用于边缘计算终端20低负载、低功耗运行的计算特性。在具有第三通讯模块25的实施例中，第三通讯模块25具有长期待机的独立处理器或者处理核心，仅在数据更新时得到激活，当负责第三通讯模块25通讯任务设备为处理核心时，该处理核心在不运行通讯任务时，可辅助分担处理单元21的部分计算任务，以便缩短低压台区内多台手持终端10请求的回应时间。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电气设备维护系统，其特征在于：包括手持终端和设置在低压台区的边缘计算终端；所述手持终端包括数传模块以及分别与数传模块连接的测量模块和用于读取电气设备标识的读取模块；所述边缘计算终端包括处理单元以及分别与处理单元连接的存储单元、与低压台区内电气设备通讯连接的第一通讯模块以及与手持终端的数传模块通讯连接的第二通讯模块。

2.根据权利要求1所述的一种电气设备维护系统，其特征在于：所述第一通讯模块为载波通讯模块。

3.根据权利要求1所述的一种电气设备维护系统，其特征在于：所述数传模块为无线数传模块；所述第二通讯模块为无线通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一种电气设备维护系统，其特征在于：所述边缘计算终端包括档案管理单元、数据采集单元、数据处理单元和数据分析单元。

5.根据权利要求1所述的一种电气设备维护系统，其特征在于：所述读取模块包括红外通讯模块或者条码扫描模块。

6.根据权利要求1所述的一种电气设备维护系统，其特征在于：所述边缘计算终端包括与云服务器通讯连接的第三通讯模块，所述边缘计算终端通过所述第三通讯模块同步更新其所处低压台区电气设备分组信息到所述存储单元。

7.一种电气设备维护方法：其特征在于：在低压台区处设置读取并存储低压台区内电气设备信息的边缘计算终端；通过手持终端读取接户线数据对象接户线上各个电气设备标识；边缘计算终端根据手持终端携带有接户线数据对象接户线上各个电气设备标识的请求与低压台区内电气设备信息进行对比并向手持终端输出分析结果。

8.根据权利要求7所述的一种电气设备维护方法，其特征在于：通过手持终端扫描接户线下所有电气设备标识，并建立分组；手持终端向边缘计算终端发送的请求携带有所述分组内电气设备信息。

9.根据权利要求7所述的一种电气设备维护方法，其特征在于：边缘计算终端根据电气设备信息权重进行对比。

10.根据权利要求9所述的一种电气设备维护方法，其特征在于：边缘计算终端所在区域的域控制器根据电气设备信息权重分配算力。

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