CN113156869B - 一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法，涉及电力自动化系统技术领域，包括运维中心、数据采集模块、存储模块、数据分析模块、故障诊断模块、修复模块以及更新模块，通过故障诊断模块，能够准确的诊断出故障点，并且能够根据数据采集点所采集到的数据，诊断出故障点是电力节点或线路，并将故障点位置信息发送至运维中心，使得减少了人工现场排查的时间；更新模块根据数据采集点采集到的的数据变化，对变更的输入端或输出端进行标记，然后将标记的输入端或输出端发送至运维中心，在监控周期内对数据采集点进行更新确认，超过监控周期，则自动进行更新确认，实现了局部变动，局部更新的效果。
Description
技术领域
本发明属于电力自动化系统技术领域，具体是一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法。
背景技术
电力物联网终端设备是指直接采集电网特征量等信息的设备，电网采集的信息包括电流、电压等电气量，也包括油温、油中气体含量等非电气量，近些年，伴随着物联网技术的不断发展，巡检机器人、无人机、红外成像手持终端、气象环境监测设备等设备也在电气设备运行检修中得到了广泛应用；随着国产芯片性能的不断提升，这些终端设备中也应用了大量的国产芯片。
近年来随着互联网的发展，电网公司也将两网紧密结合，这里的两网是智能电网和泛在电力物联网。泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具备状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。通俗地讲，就是运用新一代信息通信技术，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来，通过信息广泛交互和充分共享，以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关领域安全、质量和效益效率水平。基于采集更多数据的目标，更多的感知节点和终端设备将应用于电网自动化网络中。
公开号为CN111817874A的专利文件公开了一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法，所述系统包括：固件服务器、电力物联代理网关和电力物联终端设备；所述电力物联代理网关分别与所述固件服务器和电力物联终端设备建立信息交互的通信通道；所述固件服务器，用于利用通信通道向电力物联代理网关下发泛在电力物联网主站提供的固件程序和操作指令；所述电力物联终端设备，用于基于所述操作指令管理固件程序。
在现有的技术中，当某个区域电力网出现故障时，无法快速确定故障源，需要人工到现场，且需要花费大量的时间进行排查；并且现有的系统，在电力网出现布局变动时，往往就需要对整个系统进行更新，费时费力；为了解决上述问题，现提供一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力物联终端设备的远程维护系统及方法。
本发明所要解决的技术问题为：1、电力网出现故障时，能够准确的诊断出故障点，并将故障点位置信息发送至运维中心；2、当电力网出现布局变动时，只需要对变动部分进行更新。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种电力物联终端设备的远程维护系统，包括运维中心、数据采集模块、存储模块、数据分析模块、故障诊断模块、修复模块以及更新模块；
所述故障诊断模块用于在数据采集点出现异常时，对异常信息进行诊断，具体诊断过程包括以下步骤：
步骤Z1：对出现异常的数据采集点进行标记，并对数据采集点本身进行检测；
步骤Z2：当数据采集点本身故障时，则获取异常数据采集点相关联的相邻数据采集点的电力参数，当相关联的相邻数据采集点的电力参数正常时，则判定异常原因为异常数据采集点本身存在故障；当相关联的相邻采集点的电力参数异常时，则判定异常原因为电力节点出现故障；
步骤Z3：当异常数据采集点本身存在故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障，当为系统故障时，则通过修复模块对数据采集点进行系统修复；当为设备故障时，则将数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z4：当电力节点出现故障时，则进一步获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点；
步骤Z5：将异常点相邻的数据采集点进行标记，当异常点相邻的数据采集点采集到的电力参数正常时，则将该相邻的数据采集点标记为正常数据采集点，并将正常数据采集点数量记为H；当正常数据采集点数量H≥1时，则判定异常点所在的电力节点正常；当正常数据采集点数量H=0时，则判定异常点所在的电力节点故障，将电力节点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z6：当电力节点正常时，则获取相邻数据采集点中非正常数据采集点的位置，并将异常点和非正常数据采集点之间的线路标记故障，并将异常点和非正常数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单。
所述更新模块用于更新数据采集点的数据，具体更新方式包括以下步骤：
步骤G1：当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，则将数据采集点进行标记，并将变化的输入端或输出端进行标记，输入端或输出端增加时，则将增加的输入端或输出端标记为红色，输入端或输出端减少时，则将减少的输入端或输出端标记为绿色，然后将数据采集点发送至运维中心；
步骤G2：对标记的数据采集点进行监控，监控周期为T，在T时间段内，运维中心通过对标记的数据采集点进行更新确认，更新确认完成后，取消数据采集点的标记状态；当监控周期T内，运维中心未对标记的数据采集点进行更新确认，则将标记的数据采集点自动进行更新，并将更新后的数据采集点信息以及更新时间发送至存储模块中进行记录保存。
进一步地，所述数据采集模块用于采集电力数据，具体采集过程包括以下步骤：
步骤C1：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，将电力节点标记为i，其中i=1,2，……，n，且n为正整数；
步骤C2：在每个电力节点处设置有一个数据采集点，并将每个数据采集点进行编号，将每个数据采集点标记为j，其中j=1,2，……，m，且m为正整数；
步骤C3：每个数据采集点获取电力节点的输入端数量和输出端数量，并分别将输入端数量标记为RSj和CSj；
步骤C4：通过数据采集点获取电力节点处的电力参数，电力参数具体为每个输入端的电流值、电压值以及每个输出端的电流值、电压值，并将获取到的每个输入端的电流值、电压值以及每个输出端的电流值、电压值实时发送到运维中心。
进一步地，所述数据分析模块用于对每个数据采集点所获得的电力参数进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤F1：对每个数据采集点均设置有一个系统预设输入电流阈值和系统预设输入电压阈值，分别为（ISRj，IXRj）、（USRj，UXRj），当输入端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤F2：每个数据采集点均设置有一个系统预设输出电流阈值和系统预设输出电压阈值，分别为（ISCj，IXCj）、（USCj，UXCj），当输出端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤F3：当数据采集点异常时，则将异常信息发送至故障诊断模块。
进一步地，所述修复模块用于数据采集点采集到异常数据时，为异常点提供维修方案，具体过程包括以下步骤：
步骤W1：当数据采集点的故障原因为系统故障时，则对数据采集点进行系统修复；
步骤W2：获取维修任务单内的故障内容，故障内容包括故障数据采集点或电力节点的编号、地理位置以及故障原因；
步骤W3：获取以故障数据采集点或电力节点为圆心，半径为R的范围内的所有检修人员，并将维修任务单发送至检修人员的终端。
一种电力物联终端设备的远程维护方法，电力物联终端设备的远程维护方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，在每个电力节点处设置有一个数据采集点，通过每个数据采集点获取电力节点的输入端数量和输出端数量，并获取电力节点处的电力参数；
步骤二：通过数据分析模块对每个数据采集点都设置一个系统预设输入电流阈值和系统预设输入电压阈值，当输入端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；每个数据采集点均设置有一个系统预设输出电流阈值和系统预设输出电压阈值，当输出端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤三：对出现异常的数据采集点进行标记，当数据采集点本身故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障；当电力节点出现故障时，则获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点，并将异常点的维修任务单发送至运维中心，并将维修任务单进行分配；
步骤四：当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，则将数据采集点进行标记，并将变化的输入端或输出端进行标记，被标记的输入端或输出端在监控周期内进行人为更新确认或监控周期后自动更新确认。
本发明的有益效果：1、当电力网出现故障时，通过故障诊断模块，能够准确的诊断出故障点，并且能够根据数据采集点所采集到的数据，诊断出故障点是电力节点或线路，并将故障点位置信息发送至运维中心，使得减少了人工现场排查的时间，提高了检修效率；2、当电力网出现布局变动时，能够根据数据采集点采集到的的数据变化，对变更的输入端或输出端进行标记，然后将标记输入端或输出端发送至运维中心，在监控周期内对数据采集点进行更新确认，超过监控周期，则自动进行更新确认，实现了局部变动，局部更新的效果。
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为一种电力物联终端设备的远程维护系统的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种电力物联终端设备的远程维护系统，包括运维中心、数据采集模块、存储模块、数据分析模块、故障诊断模块、修复模块以及更新模块；
所述数据采集模块用于采集电力数据，具体采集过程包括以下步骤：
步骤C1：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，将电力节点标记为i，其中i=1,2，……，n，且n为正整数；
步骤C2：在每个电力节点处设置有一个数据采集点，并将每个数据采集点进行编号，将每个数据采集点标记为j，其中j=1,2，……，m，且m为正整数；
步骤C3：每个数据采集点获取电力节点的输入端数量和输出端数量，并分别将输入端数量标记为RSj和CSj；
步骤C4：通过数据采集点获取电力节点处的电力参数，电力参数具体为每个输入端的电流值、电压值以及每个输出端的电流值、电压值，并将获取到的每个输入端的电流值、电压值以及每个输出端的电流值、电压值实时发送到运维中心；
步骤C5：获取每个电力节点的地理位置信息，并将每个电力节点的地理位置信息上传至存储模块进行保存。
所述数据分析模块用于对每个数据采集点所获得的电力参数进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤F1：对每个数据采集点均设置有一个系统预设输入电流阈值和系统预设输入电压阈值，分别为（ISRj，IXRj）、（USRj，UXRj），当输入端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤F2：每个数据采集点均设置有一个系统预设输出电流阈值和系统预设输出电压阈值，分别为（ISCj，IXCj）、（USCj，UXCj），当输出端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤F3：当数据采集点异常时，则将异常信息发送至故障诊断模块；
所述故障诊断模块用于在数据采集点出现异常时，对异常信息进行诊断，具体诊断过程包括以下步骤：
步骤Z1：对出现异常的数据采集点进行标记，并对数据采集点本身进行检测；
步骤Z2：当数据采集点本身故障时，则获取异常数据采集点相关联的相邻数据采集点的电力参数，当相关联的相邻数据采集点的电力参数正常时，则判定异常原因为异常数据采集点本身存在故障；当相关联的相邻采集点的电力参数异常时，则判定异常原因为电力节点出现故障；
步骤Z3：当异常数据采集点本身存在故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障，当为系统故障时，则通过修复模块对数据采集点进行系统修复；当为设备故障时，则将数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z4：当电力节点出现故障时，则进一步获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点；
步骤Z5：将异常点相邻的数据采集点进行标记，当异常点相邻的数据采集点采集到的电力参数正常时，则将该相邻的数据采集点标记为正常数据采集点，并将正常数据采集点数量记为H；当正常数据采集点数量H≥1时，则判定异常点所在的电力节点正常；当正常数据采集点数量H=0时，则判定异常点所在的电力节点故障，将电力节点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z6：当电力节点正常时，则获取相邻数据采集点中非正常数据采集点的位置，并将异常点和非正常数据采集点之间的线路标记故障，并将异常点和非正常数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单。
所述修复模块用于数据采集点采集到异常数据时，为异常点提供维修方案，具体过程包括以下步骤：
步骤W1：当数据采集点的故障原因为系统故障时，则对数据采集点进行系统修复；
步骤W2：获取维修任务单内的故障内容，故障内容包括故障数据采集点或电力节点的编号、地理位置以及故障原因；
步骤W3：获取以故障数据采集点或电力节点为圆心，半径为R的范围内的所有检修人员，并将维修任务单发送至检修人员的终端。
所述更新模块用于更新数据采集点的数据，具体更新方式包括以下步骤：
步骤G1：当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，则将数据采集点进行标记，并将变化的输入端或输出端进行标记，输入端或输出端增加时，则将增加的输入端或输出端标记为红色，输入端或输出端减少时，则将减少的输入端或输出端标记为绿色，然后将数据采集点发送至运维中心；
步骤G2：对标记的数据采集点进行监控，监控周期为T，在T时间段内，运维中心通过对标记的数据采集点进行更新确认，更新确认完成后，取消数据采集点的标记状态；当监控周期T内，运维中心未对标记的数据采集点进行更新确认，则将标记的数据采集点自动进行更新，并将更新后的数据采集点信息以及更新时间发送至存储模块中进行记录保存。
一种电力物联终端设备的远程维护方法，电力物联终端设备的远程维护方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，在每个电力节点处设置有一个数据采集点，通过每个数据采集点获取电力节点的输入端数量和输出端数量，并获取电力节点处的电力参数；
步骤二：通过数据分析模块对每个数据采集点都设置一个系统预设输入电流阈值和系统预设输入电压阈值，当输入端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；每个数据采集点均设置有一个系统预设输出电流阈值和系统预设输出电压阈值，当输出端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；
步骤三：对出现异常的数据采集点进行标记，当数据采集点本身故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障；当电力节点出现故障时，则获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点，并将异常点的维修任务单发送至运维中心，并将维修任务单进行分配；
步骤四：当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，则将数据采集点进行标记，并将变化的输入端或输出端进行标记，被标记的输入端或输出端在监控周期内进行人为更新确认或监控周期后自动更新确认。
本发明的工作原理：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，在每个电力节点处设置有一个数据采集点，通过每个数据采集点获取电力节点的输入端数量和输出端数量，并获取电力节点处的电力参数；通过数据分析模块对每个数据采集点都设置一个系统预设输入电流阈值和系统预设输入电压阈值，当输入端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；每个数据采集点均设置有一个系统预设输出电流阈值和系统预设输出电压阈值，当输出端的电流值和电压值超过阈值范围，则将数据采集点标记为异常；对出现异常的数据采集点进行标记，当数据采集点本身故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障；当电力节点出现故障时，则获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点，并将异常点的维修任务单发送至运维中心，并将维修任务单进行分配；当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，则将数据采集点进行标记，并将变化的输入端或输出端进行标记，被标记的输入端或输出端在监控周期内进行人为更新确认或监控周期后自动更新确认。
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。
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，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
Claims (5)
1.一种电力物联终端设备的远程维护系统，其特征在于，包括运维中心、数据采集模块、存储模块、数据分析模块、故障诊断模块、修复模块以及更新模块；
所述故障诊断模块用于在数据采集点出现异常时，对异常信息进行诊断，具体诊断过程包括以下步骤：
步骤Z1：对出现异常的数据采集点进行标记，并对数据采集点本身进行检测；
步骤Z2：当数据采集点本身故障时，则获取异常数据采集点相关联的相邻数据采集点的电力参数，当相关联的相邻数据采集点的电力参数正常时，则判定异常原因为异常数据采集点本身存在故障；当相关联的相邻采集点的电力参数异常时，则判定异常原因为电力节点出现故障；
步骤Z3：当异常数据采集点本身存在故障时，则对数据采集点进行系统自检，根据检测结果判断异常数据采集点的故障原因为系统故障或设备故障，当为系统故障时，则通过修复模块对数据采集点进行系统修复；当为设备故障时，则将数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z4：当电力节点出现故障时，则进一步获取电力节点的每个输入端和输出端的电流值、电压值，将电流值、电压值异常的输入端或输出端进行标记为异常点；
步骤Z5：将异常点相邻的数据采集点进行标记，当异常点相邻的数据采集点采集到的电力参数正常时，则将该相邻的数据采集点标记为正常数据采集点，并将正常数据采集点数量记为H；当正常数据采集点数量H≥1时，则判定异常点所在的电力节点正常；当正常数据采集点数量H=0时，则判定异常点所在的电力节点故障，将电力节点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单；
步骤Z6：当电力节点正常时，则获取相邻数据采集点中非正常数据采集点的位置，并将异常点和非正常数据采集点之间的线路标记故障，并将异常点和非正常数据采集点的位置信息发送至运维中心，并生成维修任务单。
2.根据权利要求1所述的一种电力物联终端设备的远程维护系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集电力数据，通过获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，在每个电力节点处设置有一个数据采集点，并将每个数据采集点进行编号；通过数据采集点获取电力节点处的电力参数。
3.根据权利要求1所述的一种电力物联终端设备的远程维护系统，其特征在于，所述数据分析模块用于对每个数据采集点所获得的电力参数进行分析。
4.根据权利要求1所述的一种电力物联终端设备的远程维护系统，其特征在于，所述修复模块用于数据采集点采集到异常数据时，为异常点提供维修方案。
5.一种电力物联终端设备的远程维护方法，应用于权利要求1所述的远程维护系统，其特征在于，电力物联终端设备的远程维护方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取监控区域内的每个电力节点，并对每个电力节点进行编号，在每个电力节点处设置有一个数据采集点，获取电力节点处的电力参数；
步骤二：通过数据分析模块对每个数据采集点对数据采集点进行分析；
步骤三：对出现异常的数据采集点进行标记，通过故障诊断模块对异常的数据采集点的故障原因进行分析；
步骤四：当数据采集点的输入端数量或输出端数量发生变化时，通过更新模块进行更新。
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- 2021-05-14 CN CN202110528239.6A patent/CN113156869B/zh active Active
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