CN112034287A - 一种基于大数据的电力安全监控系统 - Google Patents

一种基于大数据的电力安全监控系统 Download PDF

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CN112034287A
CN112034287A CN202010917544.XA CN202010917544A CN112034287A CN 112034287 A CN112034287 A CN 112034287A CN 202010917544 A CN202010917544 A CN 202010917544A CN 112034287 A CN112034287 A CN 112034287A
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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的电力安全监控系统，包括云计算平台、历史数据采集模块、实时数据采集模块、环境监测模块、预警显示模块、数据备份模块、数据存储模块和信息分析模块；本发明设置了环境监测模块对监测区域的环境数据进行采集，通过公式计算出环境影响系数，该设置考虑了监测区域温度、湿度和风力的影响，能有效监控系统的精度；本发明设置了实时数据采集模块，通过实时数据采集模块获取电力设备的电压、电流、谐波畸变率、运行环境的温度值和运行环境的湿度值，通过公式计算出电力设备的内部安全系数，该设置从电力设备本身的运行数据出发提高监控系统的监控精度。

Description

一种基于大数据的电力安全监控系统
技术领域
本发明属于电力安全技术领域，具体是一种基于大数据的电力安全监控系统。
背景技术
电力系统是建设的基础，电力资源对人们的生活和生产起着非常重要的作用，是国民经济的命脉所在。随着经济的快速发展、居民生活水平的迅速提高，用电需求持续增加，发电厂、变电站及配套线路也被大量建设。
公开号为CN110138087A的一种基于数据采集的电力安全监控系统，包括监测单元、处理器、数据分析模块、安全评估模块、数据库、报警单元和智能设备，该监控系统通过数据分析模块对某区域内设备连接线的异变所占比例进行计算来发现区域的安全隐患，通过对设备连接线与内部电流与电压之间的变化值计算，解决连接线拉伸对设备内部的损坏，通过连接线的绝缘层的厚度变化，解决了绝缘层给工作人员带来的安全隐患。该系统从设备连接线的电流、电压和绝缘层厚度实现电力安全的监控，这种监控手段只能从电力系统本身出发对电力安全进行监控，无法预测社会经济因素对电力安全造成的影响。
上述方案在一定程度上解决了现有电力安全监控系统的不足，但是仍有值得改进的地方。
发明内容
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的电力安全监控系统，包括云计算平台、历史数据采集模块、实时数据采集模块、环境监测模块、预警显示模块、数据备份模块、数据存储模块和信息分析模块；
所述历史数据采集模块用于对监控区域的经济、社会、政策和地理数据进行采集，所述历史数据采集模块包括经济数据采集单元、社会数据采集单元、政策数据采集单元和地理数据采集单元，具体采集步骤为：
Z1：通过经济数据采集单元采集监测区域的近三个月的人均生产总值、人均可支配收入和失业率，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE008
获取监测区域的经济因子
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为特定比例系数；
Z2：通过社会数据采集单元采集监测区域近三个月的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE020
获取监测区域的社会因子
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，其中为特定比例系数，
Z3：通过政策数据采集单元采集监测区域所在地区近三个月发布的政治政策、经济政策和社会政策，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE032
获取监测区域的政策因子
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为特定比例系数，且
Figure DEST_PATH_IMAGE038
；
Z4：通过地理数据采集单元采集监测区域的平均海拔高度、植被面积和河流面积，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE046
获取监测区域的地理因子
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为特定比例系数；
Z5：通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE052
获取监测区域的外部影响系数
Figure DEST_PATH_IMAGE054
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure DEST_PATH_IMAGE060
、
Figure DEST_PATH_IMAGE062
为特定比例系数；将外部影响系数通过云计算平台发送至信息分析平台，同时将外部监测数据和外部影响系数通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对外部监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
所述环境监测模块用于对监测区域的环境参数进行监测，所述环境检监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元和风力监测单元，所述温度监测单元包括若干第一温度监测节点，所述湿度监测单元包括若干第一湿度监测节点，所述风力监测单元包括若干风力监测节点，具体监测步骤为：
X1：通过第一温度监测节点对监测区域实时监测获取温度值，将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE064
，i=1，2，……，n；其中i为第一温度监测节点的个数；通过第一湿度监测节点对监测区域实时监测获取湿度值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE066
，j=1，2，……，m；其中m为第一湿度监测节点的个数；通过风力监测节点对监测区域实时监测获取风力值，将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE068
,k=1，2，……，l；其中k为风力监测节点的个数；
X2：通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE070
获取监测区域的环境影响系数
Figure DEST_PATH_IMAGE072
；
X3：将环境影响系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将环境监测数据和环境影响系数发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对环境监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
所述实时数据采集模块用于对电力设备工作过程中的电压、电流、谐波以及工作环境的温度、湿度进行监测，所述实时数据采集模块包括电压监测节点、电流监测节点、谐波监测节点、第二温度监测节点和第二湿度监测节点，所述电力设备包括发电机、变压器和输电线路，具体采集步骤为：
C1：通过电压监测节点实时采集电力设备的电压值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE074
，通过电流监测节点实时采集电力设备的电流值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE076
，通过谐波监测节点实时采集电力设备的谐波值，计算谐波畸变率，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE078
，通过第二温度监测节点实时采集电力设备运行环境的温度值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE080
，通过第二湿度监测节点实时采集电力设备运行环境的湿度值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE082
，o=1，2，……，p；其中o为电力设备的编号，t为数据采集的时刻；
C2：通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE084
获取电力设备的内部安全系数
Figure DEST_PATH_IMAGE086
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE088
为特定比例系数；
C3：将内部安全系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将内部监测数据和内部安全系数，通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对内部监测数据和内部安全系数进行存储并标记数据的接收时间和电力设备的编号。
优选的，所述外部监测数据包括经济数据采集单元采集人均生产总值、人均可支配收入和失业率数据，社会数据采集的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，政策数据采集单元采集的政治政策、经济政策和社会政策数据；地理数据采集单元采集平均海拔高度、植被面积和河流面积数据；所述环境监测数据包括监测区域的温度值、湿度值和风力值；所述内部监测数据包括电压值、电流值、谐波畸变率、运行环境的温度值、运行环境的湿度值。
优选的，所述数据存储模块和数据备份模块用于存储外部监测数据、环境监测数据、内部监测数据、外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数进行存储，在存储过程中标记数据的接收时间，同时标记内部监测数据和内部安全系数对应的电力设备的编号，所述数据存储模块和数据备份模块之间通过线性连接，当数据存储模块损坏时，云计算平台从数据备份模块获取数据，所述数据存储模块还用于系统运行过程中产生的临时数据，所述临时数据包括云计算平台发出的指令记录和系统产生的缓存数据。
优选的，所述信息分析模块接收云计算平台发送的数据并对其进行分析，具体分析步骤为：
V1：信息分析模块接收外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数；
V2：当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送红色警报指令值预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中两个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送橙色警报指令至预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中一个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送黄色警报指令至预警显示模块，当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均小于等于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送绿色安全指令至预警显示模块；
V3：云计算平台发送指令记录至数据存储模块进行存储，所述指令记录包括红色警报指令、橙色警报指令、黄色警报指令和绿色安全指令。
优选的，预警显示模块用于对云计算平台发送的警报指令进行显示预警，所述预警显示模块包括大屏显示单元和智能终端单元，所述大屏显示单元与云计算平台线性连接，所述智能终端单元与云计算平台无线连接，所述智能终端单元包括智能手机和笔记本电脑，具体预警步骤为：
B1：预警显示模块接收到红色警报指令时，大屏显示单元显示“红色警报”，并将背景颜色设置成红色，同时发送“红色警报”至智能终端单元；
B2：预警显示模块接收到橙色警报指令时，大屏显示单元显示“橙色警报”，并将背景颜色设置成橙色，同时发送“橙色警报”至智能终端单元；
B3：预警显示模块接收到黄色警报指令时，大屏显示单元显示“黄色警报”，并将背景颜色设置成黄色，同时发送“黄色警报”至智能终端单元；
B4：预警显示模块接收到绿色安全指令时，大屏显示单元显示“绿色安全”，并将背景颜色设置成绿色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置了历史数据采集模块，历史采集模块中包含经济数据采集单元、社会数据采集单元和政策数据采集单元，通过经济数据采集单元采集监测区域的经济数据并计算出经济因子，通过社会数据采集单元采集监测区域的社会数据并计算出社会因子，通过政策数据采集单元采集监测区域的政策数据并计算出政策因子，通过公式计算出外部影响系数，通过云计算平台将外部影响系数发送至信息分析模块，该设置考虑了经济、社会和政治因素，有利于提高电力安全监控的精度；
2、本发明设置了环境监测模块，环境监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元和风力监测单元，通过第一温度监测节点、第一湿度监测节点和风力监测节点实时采集监测区域的温度值、湿度值和风力值，通过公式计算出环境影响系数，通过云计算平台将环境影响系数发送至信息分析模块，该设置考虑了监测区域温度、湿度和风力的影响，能有效监控系统的精度；
3、本发明设置了实时数据采集模块，通过实时数据采集模块获取电力设备的电压、电流、谐波畸变率、运行环境的温度值和运行环境的湿度值，通过公式计算出电力设备的内部安全系数，通过云计算平台将内部安全系数发送至信息分析模块，该设置从电力设备本身的运行数据出发提高监控系统的监控精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于大数据的电力安全监控系统，包括云计算平台、历史数据采集模块、实时数据采集模块、环境监测模块、预警显示模块、数据备份模块、数据存储模块和信息分析模块；
历史数据采集模块用于对监控区域的经济、社会、政策和地理数据进行采集，历史数据采集模块包括经济数据采集单元、社会数据采集单元、政策数据采集单元和地理数据采集单元，具体采集步骤为：
Z1：通过经济数据采集单元采集监测区域的近三个月的人均生产总值、人均可支配收入和失业率，分别标记为
Figure 898597DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 515523DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 664745DEST_PATH_IMAGE006
，通过公式
Figure 138452DEST_PATH_IMAGE008
获取监测区域的经济因子
Figure 310807DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 528162DEST_PATH_IMAGE012
为特定比例系数；
Z2：通过社会数据采集单元采集监测区域近三个月的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，分别标记为
Figure 735152DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 642410DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 302061DEST_PATH_IMAGE018
，通过公式
Figure 323107DEST_PATH_IMAGE020
获取监测区域的社会因子
Figure 119024DEST_PATH_IMAGE022
，其中
Figure 200113DEST_PATH_IMAGE024
为特定比例系数，
Z3：通过政策数据采集单元采集监测区域所在地区近三个月发布的政治政策、经济政策和社会政策，分别标记为
Figure 347061DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure 171797DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure 87800DEST_PATH_IMAGE030
，通过公式
Figure 74211DEST_PATH_IMAGE032
获取监测区域的政策因子
Figure 708455DEST_PATH_IMAGE034
，其中
Figure 71303DEST_PATH_IMAGE036
为特定比例系数，且
Figure 107392DEST_PATH_IMAGE038
；
Z4：通过地理数据采集单元采集监测区域的平均海拔高度、植被面积和河流面积，分别标记为
Figure 264704DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 386244DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 552783DEST_PATH_IMAGE044
，通过公式
Figure 974537DEST_PATH_IMAGE046
获取监测区域的地理因子
Figure 506012DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure 911586DEST_PATH_IMAGE050
为特定比例系数；
Z5：通过公式
Figure 819499DEST_PATH_IMAGE052
获取监测区域的外部影响系数
Figure 626918DEST_PATH_IMAGE054
，其中
Figure 329295DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 222164DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 668189DEST_PATH_IMAGE060
、
Figure 330115DEST_PATH_IMAGE062
为特定比例系数；将外部影响系数通过云计算平台发送至信息分析平台，同时将外部监测数据和外部影响系数通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对外部监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
环境监测模块用于对监测区域的环境参数进行监测，环境检监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元和风力监测单元，温度监测单元包括若干第一温度监测节点，湿度监测单元包括若干第一湿度监测节点，风力监测单元包括若干风力监测节点，具体监测步骤为：
X1：通过第一温度监测节点对监测区域实时监测获取温度值，将其标记为
Figure 203393DEST_PATH_IMAGE064
，i=1，2，……，n；其中i为第一温度监测节点的个数；通过第一湿度监测节点对监测区域实时监测获取湿度值，并将其标记为
Figure 583559DEST_PATH_IMAGE066
，j=1，2，……，m；其中m为第一湿度监测节点的个数；通过风力监测节点对监测区域实时监测获取风力值，将其标记为
Figure 567695DEST_PATH_IMAGE068
,k=1，2，……，l；其中k为风力监测节点的个数；
X2：通过公式
Figure 349706DEST_PATH_IMAGE070
获取监测区域的环境影响系数
Figure 393886DEST_PATH_IMAGE072
；
X3：将环境影响系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将环境监测数据和环境影响系数发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对环境监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
实时数据采集模块用于对电力设备工作过程中的电压、电流、谐波以及工作环境的温度、湿度进行监测，实时数据采集模块包括电压监测节点、电流监测节点、谐波监测节点、第二温度监测节点和第二湿度监测节点，电力设备包括发电机、变压器和输电线路，具体采集步骤为：
C1：通过电压监测节点实时采集电力设备的电压值，并将其标记为
Figure 261348DEST_PATH_IMAGE074
，通过电流监测节点实时采集电力设备的电流值，并将其标记为
Figure 49175DEST_PATH_IMAGE076
，通过谐波监测节点实时采集电力设备的谐波值，计算谐波畸变率，并将其标记为
Figure 423043DEST_PATH_IMAGE078
，通过第二温度监测节点实时采集电力设备运行环境的温度值，并将其标记为
Figure 700441DEST_PATH_IMAGE080
，通过第二湿度监测节点实时采集电力设备运行环境的湿度值，并将其标记为
Figure 727303DEST_PATH_IMAGE082
，o=1，2，……，p；其中o为电力设备的编号，t为数据采集的时刻；
C2：通过公式
Figure 381138DEST_PATH_IMAGE084
获取电力设备的内部安全系数
Figure 809845DEST_PATH_IMAGE086
，其中
Figure 258144DEST_PATH_IMAGE088
为特定比例系数；
C3：将内部安全系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将内部监测数据和内部安全系数，通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对内部监测数据和内部安全系数进行存储并标记数据的接收时间和电力设备的编号。
外部监测数据包括经济数据采集单元采集人均生产总值、人均可支配收入和失业率数据，社会数据采集的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，政策数据采集单元采集的政治政策、经济政策和社会政策数据；地理数据采集单元采集平均海拔高度、植被面积和河流面积数据；环境监测数据包括监测区域的温度值、湿度值和风力值；内部监测数据包括电压值、电流值、谐波畸变率、运行环境的温度值、运行环境的湿度值。
数据存储模块和数据备份模块用于存储外部监测数据、环境监测数据、内部监测数据、外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数进行存储，在存储过程中标记数据的接收时间，同时标记内部监测数据和内部安全系数对应的电力设备的编号，数据存储模块和数据备份模块之间通过线性连接，当数据存储模块损坏时，云计算平台从数据备份模块获取数据，数据存储模块还用于系统运行过程中产生的临时数据，临时数据包括云计算平台发出的指令记录和系统产生的缓存数据。
信息分析模块接收云计算平台发送的数据并对其进行分析，具体分析步骤为：
V1：信息分析模块接收外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数；
V2：当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送红色警报指令值预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中两个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送橙色警报指令至预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中一个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送黄色警报指令至预警显示模块，当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均小于等于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送绿色安全指令至预警显示模块；
V3：云计算平台发送指令记录至数据存储模块进行存储，指令记录包括红色警报指令、橙色警报指令、黄色警报指令和绿色安全指令。
预警显示模块用于对云计算平台发送的警报指令进行显示预警，预警显示模块包括大屏显示单元和智能终端单元，大屏显示单元与云计算平台线性连接，智能终端单元与云计算平台无线连接，智能终端单元包括智能手机和笔记本电脑，具体预警步骤为：
B1：预警显示模块接收到红色警报指令时，大屏显示单元显示“红色警报”，并将背景颜色设置成红色，同时发送“红色警报”至智能终端单元；
B2：预警显示模块接收到橙色警报指令时，大屏显示单元显示“橙色警报”，并将背景颜色设置成橙色，同时发送“橙色警报”至智能终端单元；
B3：预警显示模块接收到黄色警报指令时，大屏显示单元显示“黄色警报”，并将背景颜色设置成黄色，同时发送“黄色警报”至智能终端单元；
B4：预警显示模块接收到绿色安全指令时，大屏显示单元显示“绿色安全”，并将背景颜色设置成绿色。
系统还包括数据查询模块，数据查询模块通过智能终端输入的关键字对数据存储模块中的数据进行查询，关键字为电力设备编号和数据接收时间，具体查询步骤为：
N1：管理人员通过智能终端输入关键字至数据查询模块；
N2：数据查询模块接收到关键字之后，通过关键字在数据存储模块中查询并获取对应的数据，当数据存储模块损坏时，则通过关键字在数据备份模块中查询并获取对应的数据；
N3：数据存储模块将根据关键字搜索到的数据通过数据查询模块发送至管理人员的智能终端，管理人员使用智能终端查看数据；
N4：管理人员通过智能终端选择数据通过云计算平台发送至预警显示模块的大屏显示单元。
上述公式均是去量化取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
本发明的工作原理：
通过历史采集模块中的经济数据采集单元采集监测区域的经济数据并计算出经济因子，通过历史采集模块中的社会数据采集单元采集监测区域的社会数据并计算出社会因子，通过历史采集模块中的政策数据采集单元采集监测区域的政策数据并计算出政策因子，通过公式计算出外部影响系数，通过云计算平台将外部影响系数发送至信息分析模块，
通过环境监测模块中的第一温度监测节点、第一湿度监测节点和风力监测节点实时采集监测区域的温度值、湿度值和风力值，通过公式计算出环境影响系数，通过云计算平台将环境影响系数发送至信息分析模块，
通过实时数据采集模块获取电力设备的电压、电流、谐波畸变率、运行环境的温度值和运行环境的湿度值，通过公式计算出电力设备的内部安全系数，通过云计算平台将内部安全系数发送至信息分析模块，该设置从电力设备本身的运行数据出发提高监控系统的监控精度；
信息分析模块接收外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数之后对其进行判断；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送红色警报指令值预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中两个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送橙色警报指令至预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中一个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送黄色警报指令至预警显示模块，当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均小于等于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送绿色安全指令至预警显示模块；云计算平台发送指令记录至数据存储模块进行存储；
预警显示模块接收到红色警报指令时，大屏显示单元显示“红色警报”，并将背景颜色设置成红色，同时发送“红色警报”至智能终端单元；预警显示模块接收到橙色警报指令时，大屏显示单元显示“橙色警报”，并将背景颜色设置成橙色，同时发送“橙色警报”至智能终端单元；预警显示模块接收到黄色警报指令时，大屏显示单元显示“黄色警报”，并将背景颜色设置成黄色，同时发送“黄色警报”至智能终端单元；预警显示模块接收到绿色安全指令时，大屏显示单元显示“绿色安全”，并将背景颜色设置成绿色。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于大数据的电力安全监控系统，其特征在于，包括云计算平台、历史数据采集模块、实时数据采集模块、环境监测模块、预警显示模块、数据备份模块、数据存储模块和信息分析模块；
所述历史数据采集模块用于对监控区域的经济、社会、政策和地理数据进行采集，所述历史数据采集模块包括经济数据采集单元、社会数据采集单元、政策数据采集单元和地理数据采集单元，具体采集步骤为：
Z1：通过经济数据采集单元采集监测区域的近三个月的人均生产总值、人均可支配收入和失业率，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 623379DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，通过公式
Figure 71678DEST_PATH_IMAGE004
获取监测区域的经济因子
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，其中
Figure 116994DEST_PATH_IMAGE006
为特定比例系数；
Z2：通过社会数据采集单元采集监测区域近三个月的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 43362DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，通过公式
Figure 716789DEST_PATH_IMAGE010
获取监测区域的社会因子
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，其中
Figure 70410DEST_PATH_IMAGE012
为特定比例系数，
Z3：通过政策数据采集单元采集监测区域所在地区近三个月发布的政治政策、经济政策和社会政策，分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 603022DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，通过公式
Figure 333081DEST_PATH_IMAGE016
获取监测区域的政策因子
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 533118DEST_PATH_IMAGE018
为特定比例系数，且
Figure DEST_PATH_IMAGE019
；
Z4：通过地理数据采集单元采集监测区域的平均海拔高度、植被面积和河流面积，分别标记为
Figure 57640DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 343128DEST_PATH_IMAGE022
，通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE023
获取监测区域的地理因子
Figure 611298DEST_PATH_IMAGE024
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为特定比例系数；
Z5：通过公式
Figure 521967DEST_PATH_IMAGE026
获取监测区域的外部影响系数
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，其中
Figure 482970DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 255754DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为特定比例系数；将外部影响系数通过云计算平台发送至信息分析平台，同时将外部监测数据和外部影响系数通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对外部监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
所述环境监测模块用于对监测区域的环境参数进行监测，所述环境检监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元和风力监测单元，所述温度监测单元包括若干第一温度监测节点，所述湿度监测单元包括若干第一湿度监测节点，所述风力监测单元包括若干风力监测节点，具体监测步骤为：
X1：通过第一温度监测节点对监测区域实时监测获取温度值，将其标记为
Figure 62036DEST_PATH_IMAGE032
，i=1，2，……，n；其中i为第一温度监测节点的个数；通过第一湿度监测节点对监测区域实时监测获取湿度值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE033
，j=1，2，……，m；其中m为第一湿度监测节点的个数；通过风力监测节点对监测区域实时监测获取风力值，将其标记为
Figure 971086DEST_PATH_IMAGE034
,k=1，2，……，l；其中k为风力监测节点的个数；
X2：通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE035
获取监测区域的环境影响系数
Figure 837411DEST_PATH_IMAGE036
；
X3：将环境影响系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将环境监测数据和环境影响系数发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对环境监测数据和环境影响系数进行存储并标记数据的接收时间；
所述实时数据采集模块用于对电力设备工作过程中的电压、电流、谐波以及工作环境的温度、湿度进行监测，所述实时数据采集模块包括电压监测节点、电流监测节点、谐波监测节点、第二温度监测节点和第二湿度监测节点，所述电力设备包括发电机、变压器和输电线路，具体采集步骤为：
C1：通过电压监测节点实时采集电力设备的电压值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE037
，通过电流监测节点实时采集电力设备的电流值，并将其标记为
Figure 97491DEST_PATH_IMAGE038
，通过谐波监测节点实时采集电力设备的谐波值，计算谐波畸变率，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，通过第二温度监测节点实时采集电力设备运行环境的温度值，并将其标记为
Figure 707464DEST_PATH_IMAGE040
，通过第二湿度监测节点实时采集电力设备运行环境的湿度值，并将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE041
，o=1，2，……，p；其中o为电力设备的编号，t为数据采集的时刻；
C2：通过公式
Figure 736599DEST_PATH_IMAGE042
获取电力设备的内部安全系数
Figure DEST_PATH_IMAGE043
，其中
Figure 39405DEST_PATH_IMAGE044
为特定比例系数；
C3：将内部安全系数通过云计算平台发送至信息分析模块，同时将内部监测数据和内部安全系数，通过云计算平台发送至数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块和数据备份模块对内部监测数据和内部安全系数进行存储并标记数据的接收时间和电力设备的编号。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力安全监控系统，其特征在于，所述外部监测数据包括经济数据采集单元采集人均生产总值、人均可支配收入和失业率数据，社会数据采集的人口总量、外来务工人口总量以及派出所出警率，政策数据采集单元采集的政治政策、经济政策和社会政策数据；地理数据采集单元采集平均海拔高度、植被面积和河流面积数据；所述环境监测数据包括监测区域的温度值、湿度值和风力值；所述内部监测数据包括电压值、电流值、谐波畸变率、运行环境的温度值、运行环境的湿度值。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力安全监控系统，其特征在于，所述数据存储模块和数据备份模块用于存储外部监测数据、环境监测数据、内部监测数据、外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数进行存储，在存储过程中标记数据的接收时间，同时标记内部监测数据和内部安全系数对应的电力设备的编号，所述数据存储模块和数据备份模块之间通过线性连接，当数据存储模块损坏时，云计算平台从数据备份模块获取数据，所述数据存储模块还用于系统运行过程中产生的临时数据，所述临时数据包括云计算平台发出的指令记录和系统产生的缓存数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力安全监控系统，其特征在于，所述信息分析模块接收云计算平台发送的数据并对其进行分析，具体分析步骤为：
V1：信息分析模块接收外部影响系数、环境影响系数和内部安全系数；
V2：当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送红色警报指令值预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中两个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送橙色警报指令至预警显示模块；当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数其中一个大于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送黄色警报指令至预警显示模块，当外部影响系数、环境影响系数和内部影响系数均小于等于预设阈值时，信息分析模块通过云计算平台发送绿色安全指令至预警显示模块；
V3：云计算平台发送指令记录至数据存储模块进行存储，所述指令记录包括红色警报指令、橙色警报指令、黄色警报指令和绿色安全指令。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力安全监控系统，其特征在于，预警显示模块用于对云计算平台发送的警报指令进行显示预警，所述预警显示模块包括大屏显示单元和智能终端单元，所述大屏显示单元与云计算平台线性连接，所述智能终端单元与云计算平台无线连接，所述智能终端单元包括智能手机和笔记本电脑，具体预警步骤为：
B1：预警显示模块接收到红色警报指令时，大屏显示单元显示“红色警报”，并将背景颜色设置成红色，同时发送“红色警报”至智能终端单元；
B2：预警显示模块接收到橙色警报指令时，大屏显示单元显示“橙色警报”，并将背景颜色设置成橙色，同时发送“橙色警报”至智能终端单元；
B3：预警显示模块接收到黄色警报指令时，大屏显示单元显示“黄色警报”，并将背景颜色设置成黄色，同时发送“黄色警报”至智能终端单元；
B4：预警显示模块接收到绿色安全指令时，大屏显示单元显示“绿色安全”，并将背景颜色设置成绿色。
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