CN113327179A - 一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，属于电网大数据领域，涉及质检监测技术，用于解决由于电网的问题导致的设备仪器故障或者零件批量不良的问题；通过数据收集模块获取厂区内部的用电设备信息，并结合数据处理模块计算用电设备的功率和变压器的功率，将计算得出的功率与变压器的功率进行对比进而得出变压器能否承载用电设备的使用，且当超载时，质量监测模块会根据超载的情况进行变压器的更换进行电力事故的规避；即使变压器没有超载，也会计算变压器输电线路的导线的线径，进而确定导线是否可以承载电流，也可以方式电力事故的发生，亦可以避免因为电流的原因导致批量不良零件问题的产生。

Description

一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统

技术领域

本发明属于电网大数据领域，涉及质检监测技术，具体是一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统。

背景技术

随着电网建设的发展，电网的规模越来越大，复杂度也越来越高。与此同时，电网的安全运营和故障检测也得到了相关部门的日益重视。

现今，随着企业的发展，愈来愈多的企业也在大力的引进一些大型、功能更加完善的设备仪器，随着设备仪器的引入，对企业内部电网的要求也越来越高，很多时候由于电网的问题导致的设备仪器故障或者偶发零件批量不良的问题也在逐渐的增多或者出现。

为此，提出一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，通过数据收集模块获取厂区内部的用电设备信息，并结合数据处理模块计算用电设备的功率和变压器的功率，将计算得出的功率与变压器的功率进行对比进而得出变压器能否承载用电设备的使用，且当超载时，质量监测模块会根据超载的情况进行变压器的更换进行电力事故的规避；即使变压器没有超载，也会计算变压器输电线路的导线的线径，进而确定导线是否可以承载电流，也可以方式电力事故的发生，亦可以避免因为电流的原因导致批量不良零件问题的产生。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，包括数据收集模块、数据处理模块、质量监测模块、执行模块、服务器以及数据存储模块；

所述数据收集模块用于收集厂区的所有用电设备的设备信息以及为厂区内用电设备供电的变压器的信息；

所述数据处理模块用于对数据收集模块收集的数据进行处理，计算出用电设备的功率Py并与变压器的总功率P0进行比较；

当Py≥P0×α时，表示用电设备的功率大于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送超负荷信号至质量监测模块；其中α为预设系数；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的超负荷信号后，质量监测模块利用计算公式计算标准负荷功率Pb；

质量监测模块将计算得出的标准负荷功率Pb发送至执行模块，同时发送更新信号至执行模块，执行模块接收到更新信号以及标准负荷功率Pb后，进行市场询价采购，并安排时间进行变压器的更换；确保变压器正常工作进而使得工厂内的用电设备按照质量标准化进行工作生产。

进一步地，所述厂区内的用电设备包括焊机、冲压机以及照明设备和工作电脑；将焊机定义为一类用电设备，冲压机定义为二类用电设备，照明设备定义为三类用电设备，工作电脑定义为四类用电设备；

用电设备的设备信息包括一类用电设备的额定电压、额定电流，二类用电设备的额定功率，三类用电设备的额定功率以及四类用电设备的额定功率；所述用电设备的设备信息还包括各类用电设备的数量；所述变压器的信息包括变压器的总功率。

进一步地，所述数据处理模块对数据收集模块收集的数据处理过程包括以下步骤：

数据处理模块进行数据标记，将一类用电设备的额定电压标记为U1、额定电流标记为I1、一类用电设备的数量标记为S1、二类用电设备的额定功率标记为P2、二类用电设备的数量标记为S2、三类用电设备的额定功率标记为P3、三类用电设备的数量标记为S3、四类用电设备的额定功率标记为P4、三类用电设备的数量标记为S4；

数据收集模块同时将变压器的总功率标记为P0；

数据收集模块将标记的数据发送至数据处理模块，数据处理模块接收到数据收集模块发送的数据后，利用计算公式计算用电设备的功率Py，其中Py的计算公式为：Py＝a×U1×I1×S1+b×P2×S2+c×P3×S3+d×P4×S4，式中的a、b、c、d为功率系数。

进一步地，当将计算得出的用电设备的功率Py与变压器的总功率P0进行比较时还包括：

当Py<P0×α时，表示用电设备的功率小于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送变压器容量足够信号至质量监测模块。

进一步地，在进行计算时，默认当处于同一类设备时，同一类设备都为同一种型号，为了适用不同的生产需求，同一类型设备并不完全相同，则计算用电设备的功率Py变更为：

其中，i表示一类用电设备中型号的编号，i＝1,2……n；

j表示二类用电设备中型号的编号，j＝1,2……m；

o表示三类用电设备中型号的编号，o＝1,2……p；

s表示四类用电设备中型号的编号，s＝1,2……q。

进一步地，所述质量监测模块用于接收数据处理模块发送的信号，并针对不同的信号进行不同的处理，所述质量监测模块接收的数据处理模块发送的信号包括超负荷信号以及变压器容量足够信号；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的变压器容量足够信号后，质量监测模块发送线径提取信号至数据收集模块，数据收集模块获取从变压器输出端输出的导线的线径并标记为R0；

质量监测模块利用计算公式计算出输出电流Is，当进行输出电流计算的时候，将工厂内的电压标记为Us；

计算公式为：

质量监测模块连接服务器，确定输出电流Is需要的线径Rs；

当R0≥Rs时，表示线径足够；

当R0<Rs时，表示线径不足，质量监测模块计算当进行增加导线时需要的最小线径Rmin；

进一步地，质量监测模块连接服务器，获取线径为R0时所能承载的电流I0，利用计算公式计算多余的电流Id，计算公式为Id＝Is-I0；

质量监测模块连接服务器获取承载电流Id的导线线径Rd，质量监测模块将计算得出的导线线径Rd发送至执行模块，同时发送新增信号至执行模块，执行模块接收到新增信号以及导线线径Rd后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的新增。

进一步地，当线径不足时的另一种处理方式为：

质量监测模块连接服务器获取承载电流Is的导线线径Rs，质量监测模块发送更换信号至执行模块，执行模块接收到更换信号以及导线线径Rs后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的整体更换。

进一步地，在导线新增或者更换前，执行模块实时检测导线的温度防止因电流过大引起电火灾造成损失。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过数据收集模块获取厂区内部的用电设备信息，并结合数据处理模块计算用电设备的功率和变压器的功率，将计算得出的功率与变压器的功率进行对比进而得出变压器能否承载用电设备的使用，且当超载时，质量监测模块会根据超载的情况进行变压器的更换进行电力事故的规避；

2、即使变压器没有超载，也会计算变压器输电线路的导线的线径，进而确定导线是否可以承载电流，也可以方式电力事故的发生，亦可以避免因为电流的原因导致批量不良零件问题的产生。

3、本发明在导线新增或者更换前，执行模块要实时检测导线的温度防止因电流过大引起电火灾造成损失。

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为本发明一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统的原理框图。

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，一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，包括数据收集模块、数据处理模块、质量监测模块、执行模块、服务器以及数据存储模块；

所述数据收集模块用于收集厂区的所有用电设备的设备信息以及为厂区内用电设备供电的变压器的信息，现以一个传统的工业制造厂为例，则厂区内的用电设备包括焊机、冲压机以及照明设备和工作电脑；其中将焊机定义为一类用电设备，冲压机定义为二类用电设备，照明设备定义为三类用电设备，工作电脑定义为四类用电设备；

其中，用电设备的设备信息包括一类用电设备的额定电压、额定电流，二类用电设备的额定功率，三类用电设备的额定功率以及四类用电设备的额定功率；所述用电设备的设备信息还包括各类用电设备的数量；

其中，变压器的信息包括变压器的总功率；

所述数据处理模块用于对数据收集模块收集的数据进行处理，具体的，所述数据处理模块对数据收集模块收集的数据处理过程包括以下步骤：

数据处理模块进行数据标记，将一类用电设备的额定电压标记为U1、额定电流标记为I1、一类用电设备的数量标记为S1、二类用电设备的额定功率标记为P2、二类用电设备的数量标记为S2、三类用电设备的额定功率标记为P3、三类用电设备的数量标记为S3、四类用电设备的额定功率标记为P4、三类用电设备的数量标记为S4；

数据收集模块同时将变压器的总功率标记为P0；

数据收集模块将标记后的数据放置于表一中，

表一

数据收集模块将表一发送至数据处理模块，数据处理模块接收到数据收集模块发送的数据后，利用计算公式计算用电设备的功率Py，其中Py的计算公式为：Py＝a×U1×I1×S1+b×P2×S2+c×P3×S3+d×P4×S4，式中的a、b、c、d为功率系数；

数据处理模块将计算得出的用电设备的功率Py与变压器的总功率P0进行比较；

当Py≥P0×α时，表示用电设备的功率大于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送超负荷信号至质量监测模块；其中的α为预设系数；

当Py<P0×α时，表示用电设备的功率小于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送变压器容量足够信号至质量监测模块。

需要进行说明的是，在进行计算时，默认当处于同一类设备时，同一类设备都为同一种型号，其实在大多数的厂房内，为了适用不同的生产需求，同一类型设备并不完全相同，则计算用电设备的功率Py变更为：

其中，i表示一类用电设备中型号的编号，i＝1,2……n；

j表示二类用电设备中型号的编号，j＝1,2……m；

o表示三类用电设备中型号的编号，o＝1,2……p；

s表示四类用电设备中型号的编号，s＝1,2……q。

所述质量监测模块用于接收数据处理模块发送的信号，并针对不同的信号进行不同的处理，所述质量监测模块接收的数据处理模块发送的信号包括超负荷信号以及变压器容量足够信号；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的超负荷信号后，质量监测模块利用计算公式计算标准负荷功率Pb，其中的计算公式为：

质量监测模块将计算得出的标准负荷功率Pb发送至执行模块，同时发送更新信号至执行模块，执行模块接收到更新信号以及标准负荷功率Pb后，进行市场询价采购，并安排时间进行变压器的更换；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的变压器容量足够信号后，质量监测模块发送线径提取信号至数据收集模块，数据收集模块获取从变压器输出端输出的导线的线径并标记为R0；

质量监测模块利用计算公式计算出输出电流Is，当进行输出电流计算的时候，默认工厂内采用三相电，电压为380V,标记为Us；

计算公式为：

质量监测模块连接服务器，确定输出电流Is需要的线径Rs；

当R0≥Rs时，表示线径足够；

当R0<Rs时，表示线径不足，质量监测模块计算当进行增加导线时需要的最小线径Rmin；

质量监测模块连接服务器，获取线径为R0时所能承载的电流I0，利用计算公式计算多余的电流Id，计算公式为Id＝Is-I0；

然后质量监测模块连接服务器获取承载电流Id的导线线径Rd，质量监测模块将计算得出的导线线径Rd发送至执行模块，同时发送新增信号至执行模块，执行模块接收到新增信号以及导线线径Rd后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的新增；

当线径不足时还可以进行导线的同一替换，替换的过程为质量监测模块连接服务器获取承载电流Is的导线线径Rs，质量监测模块发送更换信号至执行模块，执行模块接收到更换信号以及导线线径Rs后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的整体更换；

需要说明的是，在导线新增或者更换前，执行模块要实时检测导线的温度防止因电流过大引起电火灾造成损失。

需要说明的是，所述数据存储模块用于对数据进行存储，同时当变压器进行更换或者导线增加与更换时，都会将时间同时记录与数据存储模块。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：通过数据收集模块获取厂区内部的用电设备信息，并结合数据处理模块计算用电设备的功率和变压器的功率，将计算得出的功率与变压器的功率进行对比进而得出变压器能否承载用电设备的使用，且当超载时，质量监测模块会根据超载的情况进行变压器的更换进行电力事故的规避；即使变压器没有超载，也会计算变压器输电线路的导线的线径，进而确定导线是否可以承载电流，也可以方式电力事故的发生，亦可以避免因为电流的原因导致批量不良零件问题的产生。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，包括数据收集模块、数据处理模块、质量监测模块、执行模块、服务器以及数据存储模块；

所述数据收集模块用于收集厂区内的所有用电设备的设备信息以及为厂区内用电设备供电的变压器的信息；

所述数据处理模块用于对数据收集模块收集的数据进行处理，计算出用电设备的功率Py，并与变压器的总功率P0进行比较；

当Py≥P0×α时，表示用电设备的功率大于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送超负荷信号至质量监测模块；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的超负荷信号后，质量监测模块计算标准负荷功率Pb；

质量监测模块将计算得出的标准负荷功率Pb发送至执行模块，同时发送更新信号至执行模块，执行模块接收到更新信号以及标准负荷功率Pb后，进行市场询价采购，并安排时间进行变压器的更换；确保变压器正常工作进而使得工厂内的用电设备按照质量标准化进行工作生产。

2.根据权利要求1所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，厂区内的用电设备包括焊机、冲压机以及照明设备和工作电脑；将焊机定义为一类用电设备，冲压机定义为二类用电设备，照明设备定义为三类用电设备，工作电脑定义为四类用电设备；

用电设备的设备信息包括一类用电设备的额定电压、额定电流，二类用电设备的额定功率，三类用电设备的额定功率以及四类用电设备的额定功率；所述用电设备的设备信息还包括各类用电设备的数量；所述变压器的信息包括变压器的总功率。

3.根据权利要求1所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，所述数据处理模块对数据收集模块收集的数据处理过程包括以下步骤：

数据处理模块进行数据标记，将一类用电设备的额定电压标记为U1、额定电流标记为I1、一类用电设备的数量标记为S1、二类用电设备的额定功率标记为P2、二类用电设备的数量标记为S2、三类用电设备的额定功率标记为P3、三类用电设备的数量标记为S3、四类用电设备的额定功率标记为P4、三类用电设备的数量标记为S4；数据收集模块将变压器的总功率标记为P0；

数据收集模块将标记的数据发送至数据处理模块，数据处理模块接收到数据收集模块发送的数据后，利用计算公式计算用电设备的功率Py，其中Py的计算公式为：Py＝a×U1×I1×S1+b×P2×S2+c×P3×S3+d×P4×S4，式中的a、b、c、d为功率系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，将计算得出的用电设备的功率Py与变压器的总功率P0进行比较时还存在：

当Py<P0×α时，表示用电设备的功率小于为厂区内用电设备供电的变压器的总功率，数据处理模块发送变压器容量足够信号至质量监测模块。

5.根据权利要求3所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，在进行计算时，默认当处于同一类设备时，同一类设备都为同一种型号，为了适用不同的生产需求，同一类型设备型号并不完全相同，则计算用电设备的功率Py变更为：

其中，i表示一类用电设备中型号的编号，i＝1,2……n；

j表示二类用电设备中型号的编号，j＝1,2……m；

o表示三类用电设备中型号的编号，o＝1,2……p；

s表示四类用电设备中型号的编号，s＝1,2……q。

6.根据权利要求1所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，所述质量监测模块用于接收数据处理模块发送的信号，并针对不同的信号进行不同的处理，所述质量监测模块接收的数据处理模块发送的信号包括超负荷信号以及变压器容量足够信号；

当质量监测模块接收到数据处理模块发送的变压器容量足够信号后，质量监测模块发送线径提取信号至数据收集模块，数据收集模块获取从变压器输出端输出的导线的线径并标记为R0；

质量监测模块利用计算公式计算出输出电流Is，当进行输出电流计算的时候，将工厂内的电压标记为Us；

计算公式为：

质量监测模块连接服务器，确定输出电流Is需要的线径Rs；

当R0≥Rs时，表示线径足够；

当R0<Rs时，表示线径不足。

7.根据权利要求6所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，质量监测模块连接服务器，获取线径为R0时所能承载的电流I0，利用计算公式计算多余的电流Id，计算公式为Id＝Is-I0；

质量监测模块连接服务器获取承载电流Id的导线线径Rd，质量监测模块将计算得出的导线线径Rd发送至执行模块，同时发送新增信号至执行模块，执行模块接收到新增信号以及导线线径Rd后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的新增。

8.根据权利要求6所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，当线径不足时的另一种处理方式为：

质量监测模块连接服务器获取承载电流Is的导线线径Rs，质量监测模块发送更换信号至执行模块，执行模块接收到更换信号以及导线线径Rs后，进行市场询价采购，并安排时间进行导线的整体更换。

9.根据权利要求7所述的一种基于电网大数据质量标准化的质检监测系统，其特征在于，在导线新增或者更换前，执行模块实时检测导线的温度防止因电流过大引起电火灾造成损失。

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