CN116231865A - 一种基于物联网的电力监控平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电力监控平台，包括：所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。通过电力监控平台能够实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

Description

一种基于物联网的电力监控平台

技术领域

本发明涉及电力监控技术领域，尤其涉及一种基于物联网的电力监控平台。

背景技术

随着现代电力工业的发展步伐日益加快，大机组、大容量的电力设备和相关电力设施已经占据绝大部分，致使其正常运转的技术要求也变得更为严格，故障率在原有基础之上不断增加，对相关故障进行检修以及处理所需要花费的时间也不断增加，造成不必要的经济损失。为了保证输变电系统可以长期处于安全稳定的运行模式下，国际电力行业也相继推出了更为严格的相关标准。

在电力设施中，过度承载以及无法及时散热等多种因素都可能导致电缆接头、闸刀触点等较为重要的结点连接处发生损坏，进而造成设备无法正常运转。因此，将科学合理的物联网技术巧妙地融入智能电力监控平台中可以大大提升监控和预警功能的实际效果，及时发现潜在的故障并对其进行检修处理。

而且电力系统作为我国生产生活的重要基础，安全性作为电力系统必须坚持的原则之一，所以在进行电力监控技术的设计中，一定要在网络安全原则基础上开展，保证系统中具备完整的管理员和用户操作权限方案，同时还需要对数据的传输进行加密，这样才能够有效提升电网系统数据的安全性，避免因为电网系统在应用中因为病毒攻击对电网的正常运行造成的不利影响。

发明内容

本发明提供了一种基于物联网的电力监控平台，以解决现有技术中存在的随着现代电力工业的发展步伐日益加快，大机组、大容量的电力设备和相关电力设施已经占据绝大部分，致使其正常运转的技术要求也变得更为严格，故障率在原有基础之上不断增加，对相关故障进行检修以及处理所需要花费的时间也不断增加，造成不必要的经济损失。为了保证输变电系统可以长期处于安全稳定的运行模式下，国际电力行业也相继推出了更为严格的相关标准。在电力设施中，过度承载以及无法及时散热等多种因素都可能导致电缆接头、闸刀触点等较为重要的结点连接处发生损坏，进而造成设备无法正常运转。因此，将科学合理的物联网技术巧妙地融入智能电力监控平台中可以大大提升监控和预警功能的实际效果，及时发现潜在的故障并对其进行检修处理上述问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于物联网的电力监控平台，包括：电力信息采集单元、物联网传输网络单元、电力监控中心；

所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；

所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；

所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。

其中，所述电力信息采集单元包括：运行环境采集模块、监控设备运行采集模块、辅助巡检采集模块；

运行环境采集模块用于采集室内温湿度数据、有害气体数据、地面水浸数据；

监控设备运行采集模块用于采集主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池数据、站用电数据；

辅助巡检采集模块用于采集设备缺陷记录、巡检记录、台账存储、安防数据。

其中，所述物联网传输网络单元包括：监控网络端节点和中转节点；

所述监控网络端节点用于将采集电力信息数据以多跳转发的形式发送至中转节点；

所述中转节点用于将电力信息数据进行预处理，并与连接到该中转节点的其他端节点进行信息整合，最后通过无线网络将预处理的电力信息数据传输至电力监控单元。

其中，所述电力监控单元包括：数据统计分析模块、平台资源管理模块、预测预警模块、电力监测终端；

所述数据统计分析模块用于通过对电力信息数据进行分析，获取当前电力运行诊断评估报告；

所述平台资源管理模块用于存储电力信息实时数据以及历史数据，并对数据进行统一管理；

所述预测预警模块用于根据当前电力运行诊断评估报告获取电力运行预测值，若电力运行预测值超过电力运行设定值，则触发预警机制；

所述电力监测终端用于实时显示当前电力运行诊断评估报告、查询实时数据以及历史数据、对电力监控平台发送指令操作。

其中，所述监控设备运行采集模块包括：部署多维数据采集节点；

通过部署多维数据采集节点，形成同时具有循环式和同步式的数据采集结构，再对采集的区域作出对应标记设定，将电力设备数据采集工作划分为基础识别层级、数据定位及描述层级以及多维采集层级，将划分层级与所布设的采集节点进行关联，形成一个稳定的数据采集流程。

其中，数据采集流程包括设定电力应用数据采集目标，基于电力应用数据采集目标采集层级感知数据，判断是否采集到对应的层级感知数据，若未采集到层级感知数据，则重置电力应用数据采集目标，若采集到层级感知数据，则对采集数据进行特征识别以及数据修正处理，获取处理后的层级感知数据。

其中，所述监控网络端节点包括雾计算中心，基于软件定义网络协调控制整个平台节点间通信，其中，雾计算中心被分层部署于原电力网络中的各个信息综合节点，每个雾计算中心相当于传统网络的网络接入点，包括SDN控制器、路由器、交换机，最底层雾计算中心的被部署于电力站点内，以调度该站点内的节点间信息交互，第二层的控制器被部署于次级调度中心内，以调度区域内的站点间信息交互，以此类推，通过各控制器中集成的SDN应用软件的协调控制，将区域内各类雾节点层层相连。

其中，将区域内各类雾节点层层相连后，对发生事件进行判断和对应的操作处理，当用户电流发生大幅波动，但未触及断路阈值时，相关断路器可自行判定与处理事件状况，无需上报事件信息，对于可能需要进行雾计算的事件而言，则针对不同事件，建立相应的虚拟网络，为节点提供对应的网络通道，其中，需要上传的知识通过类感知模式直接上传给对应的上层节点，用于交互的知识则定向地传递给对应的雾节点。

其中，所述预测预警模块包括故障诊断过程，整个故障诊断过程由故障事件触发，当有事件在输电线路上发生时，事件首先触发保护设备的采样与计算，当事件被保护设备认定为故障时并准备进行下一步的保护动作时，相关的误动作判定与故障诊断流程同步启动；在确定故障线路后，节点就近激活待机的无人巡线机器人依据故障信息去定位相关的短路点，并通知检修人员进行维修的准备工作。

其中，所述电力监测终端包括：显示界面；

在显示界面上设定用户登录功能，先通过设定程序从主函数入口进去，通过对数据进行初始化使主框架的1、2、3、5按钮均不可用，再将login类实例化，实例化后开始创建登录框架，并且将登录框架居中显示，再等待按键按下，按下情况包括登录、关闭和取消按钮，若登录键按下，则确认登录名和密码是否匹配，若匹配，则开始运行开始工作的程序；若不匹配，回到上一层，继续重复工作，直到用户名和密码匹配为止，当工作主程序开始启动后创建主框架，主框架居中显示，判断开始监听按钮是否按下，若按下，则继续工作；若没按下，则返回上一层循环工作，直到确定按钮按下为止，按下后接着执行新的程序，此时按钮全部可用，然后程序结束；再回到判断关闭按钮是否按下，若按下，则整个程序结束终止工作；若没有，则前往取消按钮再进行判断，若取消按键没被按下，则返回判断按钮是否按下的工作层继续工作，若按钮按下，则结束程序。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一种基于物联网的电力监控平台，包括：所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。通过电力监控平台能够实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于物联网的电力监控平台的结构图；

图2为本发明实施例中一种基于物联网的电力监控平台的流程图；

图3为本发明实施例中电力信息采集单元的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，包括：电力信息采集单元、物联网传输网络单元、电力监控中心；

所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；

所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；

所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。

上述技术方案的工作原理为：所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据，运行环境数据包括：监控站房内部温湿度、二次设备室以及电缆沟地面水浸数据、有害气体数据，监控设备运行数据包括：主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池(蓄电池状态及其电压、电流)、站用电(低压侧电压、电流值)，辅助巡检数据包括设备缺陷记录、巡检记录、台账存储等数据信息；所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作(即电力信息采集单元采集的数据通过物联网传输网络单元传输至电力监控中心)，对任务数据进行数据交互的操作(电力监控中心对接受的数据进行分析，生成智能化评估报告，电力监控中心根据智能化评估报告发送任务指令，任务指令通过物联网传输网络单元传送至电力信息采集单元，电力信息采集单元根据任务指令进行操作，并将任务执行情况反馈至电力监控中心，从而完成数据交互的操作)；所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。通过电力监控平台能够实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

上述技术方案的有益效果为：所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。通过电力监控平台能够实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

在另一实施例中，所述电力信息采集单元包括：运行环境采集模块、监控设备运行采集模块、辅助巡检采集模块；

运行环境采集模块用于采集室内温湿度数据、有害气体数据、地面水浸数据；

监控设备运行采集模块用于采集主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池数据、站用电数据；

辅助巡检采集模块用于采集设备缺陷记录、巡检记录、台账存储、安防数据。

上述技术方案的工作原理为：运行环境采集模块用于采集室内温湿度数据、有害气体数据、地面水浸数据；监控设备运行采集模块用于采集主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池数据、站用电数据；辅助巡检采集模块用于采集设备缺陷记录、巡检记录、台账存储、安防数据，其中，安防数据包括视频监控数据、电子围栏监控数据、消防监控数据。

上述技术方案的有益效果为：运行环境采集模块用于采集室内温湿度数据、有害气体数据、地面水浸数据；监控设备运行采集模块用于采集主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池数据、站用电数据；辅助巡检采集模块用于采集设备缺陷记录、巡检记录、台账存储、安防数据。通过电力监控平台能够实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

在另一实施例中，所述物联网传输网络单元包括：监控网络端节点和中转节点；

所述监控网络端节点用于将采集电力信息数据以多跳转发的形式发送至中转节点；

所述中转节点用于将电力信息数据进行预处理，并与连接到该中转节点的其他端节点进行信息整合，最后通过无线网络将预处理的电力信息数据传输至电力监控单元。

上述技术方案的工作原理为：所述监控网络端节点用于将采集电力信息数据以多跳转发的形式发送至中转节点；所述中转节点用于将电力信息数据进行预处理，并与连接到该中转节点的其他端节点进行信息整合，最后通过无线网络将预处理的电力信息数据传输至电力监控单元。反之，中转节点还通过无线网络接收电力监控单元任务指令，通过控制监控网络端节点进行电力信息数据采集，监控设备运行采集模块包括摄像机，通过摄像机对运行电力设备进行拍照和上传图片。

上述技术方案的有益效果为：所述监控网络端节点用于将采集电力信息数据以多跳转发的形式发送至中转节点；所述中转节点用于将电力信息数据进行预处理，并与连接到该中转节点的其他端节点进行信息整合，最后通过无线网络将预处理的电力信息数据传输至电力监控单元。从而将电力信息采集单元采集的关键数据信息及时将其发送出去。

在另一实施例中，所述电力监控单元包括：数据统计分析模块、平台资源管理模块、预测预警模块、电力监测终端；

所述数据统计分析模块用于通过对电力信息数据进行分析，获取当前电力运行诊断评估报告；

所述平台资源管理模块用于存储电力信息实时数据以及历史数据，并对数据进行统一管理；

所述预测预警模块用于根据当前电力运行诊断评估报告获取电力运行预测值，若电力运行预测值超过电力运行设定值，则触发预警机制；

所述电力监测终端用于实时显示当前电力运行诊断评估报告、查询实时数据以及历史数据、对电力监控平台发送指令操作。

上述技术方案的工作原理为：所述数据统计分析模块用于通过对电力信息数据进行分析，获取当前电力运行诊断评估报告；所述平台资源管理模块用于存储电力信息实时数据以及历史数据，并对数据进行统一管理，其中，实时数据包括实时稳态数据、暂态数据、环境监测数据、告警信息和终端运行数据等一系列实时采集的数据，历史数据包括稳态数据、暂态数据、环境监测数据、误差数据和波形数据等积累的数据，根据数据格式不同，数据又可以分为明确模型的结构化数据和音频、视频、文本等非结构化数据；所述预测预警模块用于根据当前电力运行诊断评估报告获取电力运行预测值，若电力运行预测值超过电力运行设定值，则触发预警机制；所述电力监测终端用于实时显示当前电力运行诊断评估报告、查询实时数据以及历史数据、对电力监控平台发送指令操作。

在电力监控平台中通过设计监测预警程序，实现通过界面对需要监控的数据进行实时管理，工作人员就可以通过监控系统对整个电网系统的运行状态进行实时监控，并且通过调取有关数据信息进行统计分析，这样就可以实现对电网系统的运行状态进行判断，同时在进行监控系统的设计过程中假如监控平台无法得到有效反馈，就需要对电力信息采集单元进行处理，通过监控平台实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。这样才能够实现通过电力智能监控系统的有效应用，从而实现逐渐推动电力监控领域的发展，保证电力系统成为我国的经济快速发展提供有力保证。

上述技术方案的有益效果为：所述数据统计分析模块用于通过对电力信息数据进行分析，获取当前电力运行诊断评估报告；所述平台资源管理模块用于存储电力信息实时数据以及历史数据，并对数据进行统一管理；所述预测预警模块用于根据当前电力运行诊断评估报告获取电力运行预测值，若电力运行预测值超过电力运行设定值，则触发预警机制；所述电力监测终端用于实时显示当前电力运行诊断评估报告、查询实时数据以及历史数据、对电力监控平台发送指令操作。通过监控平台实现对电网运行状态进行实时监管，从而有效保证电力系统能够实现正常运行。

在另一实施例中，所述监控设备运行采集模块包括：部署多维数据采集节点；

通过部署多维数据采集节点，形成同时具有循环式和同步式的数据采集结构，再对采集的区域作出对应标记设定，将电力设备数据采集工作划分为基础识别层级、数据定位及描述层级以及多维采集层级，将划分层级与所布设的采集节点进行关联，形成一个稳定的数据采集流程。

上述技术方案的工作原理为：数据采集节点的部署一定程度上可以扩大实际的数据采集范围，将各个采集环节紧密地联系在一起，形成同时具有循环式步式的数据采集结构，提升电力设备与管理的整

体工作效率。所谓多维数据采集节点，实际上是一种动态化的节点布设方式。与传统的单向布设不同的是，多维布设并不受环境的限制和影响，而是针对设备的应用需求分布式或者聚集性设定节点，达到区域性采集数据的目的。其中，计算节点的部署间距计算公式为：

其中，D表示为节点部署间距，

表示为采集节点总覆盖范围，/>

表示为节点的采集单元距离，e表示为节点的数据采集次数，c表示为预设采集偏差，π表示为采集修正系数。

通过上述公式获取节点部署间距，再划定出对应的覆盖范围，同时设定相关部署指标参数，根据实际的节点布设需求和标准，营造一个稳定的控制采集环境，便于降低后续采集工作的执行难度。

上述技术方案的有益效果为：通过部署多维数据采集节点，形成同时具有循环式和同步式的数据采集结构，再对采集的区域作出对应标记设定，将电力设备数据采集工作划分为基础识别层级、数据定位及描述层级以及多维采集层级，将划分层级与所布设的采集节点进行关联，形成一个稳定的数据采集流程。从而营造了一个稳定的控制采集环境，便于降低后续采集工作的执行难度。

在另一实施例中，数据采集流程包括设定电力应用数据采集目标，基于电力应用数据采集目标采集层级感知数据，判断是否采集到对应的层级感知数据，若未采集到层级感知数据，则重置电力应用数据采集目标，若采集到层级感知数据，则对采集数据进行特征识别以及数据修正处理，获取处理后的层级感知数据。

其中，采集层数据修正处理是对所采集数据的一种过滤和核定工作。采集层修正首先依据数据的总量，综合物联网技术，构建感知层、网络层、平台层和应用层，再利用该感知层对数据进行多方向识别，作出基础性的汇总，再利用物联网下达应用采集指令，根据平台层分类和归纳数据的处理效率和质量，将数据采集的平均误差控制在合理的范围之内。最后在应用层级内部实现采集数据的多维转换。

利用物联网信道传输至对应的位置过程之中，需要对识别、过滤的异常数据作出对应的修正和相似替换，确保获取的应用数据的真实性与可靠性。分层级采集处理可降低整体电力设备数据采集的误差，为后续设备的应用执行营造稳定环境。

上述技术方案的工作原理为：完成数据采集节点的部署之后，为降低采集过程中出现的误差，需要对采集的区域作出应对标记，在物联网技术的辅助之下，将电力设备数据采集工作划分为基础识别层级、数据定位及描述层级以及多维采集层级，将划分层级与所布设的采集节点进行关联，形成一个稳定的数据采集流程。

遵循流程可以获取一部分基础数据，但对于提取电力设备的实时数据还是相对较难，因此在对应的感知层级内部建立数据采集的逆向关联，利用控制程序内部的采集指令作出反向处理，在促使数据同步归类的同时，实现针对性地数据采集。分批次对采集的位置作出标记，给接下来的采集提供标准，以此优化层级感知采集域标记的效果。

上述技术方案的有益效果为：数据采集流程包括设定电力应用数据采集目标，基于电力应用数据采集目标采集层级感知数据，判断是否采集到对应的层级感知数据，若未采集到层级感知数据，则重置电力应用数据采集目标，若采集到层级感知数据，则对采集数据进行特征识别以及数据修正处理，获取处理后的层级感知数据。从而优化层级感知采集域标记的效果。

在另一实施例中，所述监控网络端节点包括雾计算中心，基于软件定义网络协调控制整个平台节点间通信，其中，雾计算中心被分层部署于原电力网络中的各个信息综合节点，每个雾计算中心相当于传统网络的网络接入点，包括SDN控制器、路由器、交换机，最底层雾计算中心的被部署于电力站点内，以调度该站点内的节点间信息交互，第二层的控制器被部署于次级调度中心内，以调度区域内的站点间信息交互，以此类推，通过各控制器中集成的SDN应用软件的协调控制，将区域内各类雾节点层层相连。

上述技术方案的工作原理为：所述监控网络端节点包括雾计算中心，基于软件定义网络协调控制整个平台节点间通信，其中，雾计算中心被分层部署于原电力网络中的各个信息综合节点，每个雾计算中心相当于传统网络的网络接入点，包括SDN控制器、路由器、交换机等其他通讯设备，最底层雾计算中心的被部署于电力站点内，以调度该站点内的节点间信息交互，第二层的控制器被部署于次级调度中心内，以调度区域内的站点间信息交互，以此类推，通过各控制器中集成的SDN应用软件的协调控制，将区域内各类雾节点层层相连，在统一调度信息的同时，提升数据传递效率。

对于每个SDN控制器的雾计算中心而言，可被粗略地分为SDN控制器、SDN应用和网络部件。其软件部分(SDN应用)除了具有传统网络接入点的功能(如防火墙等)以外，还存在部分用于辅助雾计算的通讯类应用，如：类感知模式和虚拟网络模式。

类感知模式指此雾计算中心在运行中，可以工作在类似于感知节点的工作方式：一方面周期性地主动地上传此中心收集并整合后的上层网络所需要的信息，另一方面能被动地来自于应答上层或同层网络节点的需求。此类工作模式所占用的带宽与网络资源相对固定，仅在特殊情况下(如自然灾害、电力网络故障等)，暂时停运或缩减网络占用，以减少发生通信网络拥塞的可能性，降低通信延迟，从而减小整个系统在特殊情况下的损失。

该SDN应用被用于模拟传统监测网络中的定时监测功能。定时监测功能由感知节点发起，在特定的时间，上传给其上级节点。采集的信息具备特定的封包格式，如包括定时监测功能信息的报头等。在当雾节点接收到此类信息时，调用类感知模式的SDN应用，从而将此类数据包层层上传，完成定时监测。

上述技术方案的有益效果为：基于软件定义网络协调控制整个平台节点间通信，其中，雾计算中心被分层部署于原电力网络中的各个信息综合节点，每个雾计算中心相当于传统网络的网络接入点，包括SDN控制器、路由器、交换机等其他通讯设备，最底层雾计算中心的被部署于电力站点内，以调度该站点内的节点间信息交互，第二层的控制器被部署于次级调度中心内，以调度区域内的站点间信息交互，以此类推，通过各控制器中集成的SDN应用软件的协调控制，将区域内各类雾节点层层相连，在统一调度信息的同时，提升数据传递效率。

在另一实施例中，将区域内各类雾节点层层相连后，对发生事件进行判断和对应的操作处理，当用户电流发生大幅波动，但未触及断路阈值时，相关断路器可自行判定与处理事件状况，无需上报事件信息，对于可能需要进行雾计算的事件而言，则针对不同事件，建立相应的虚拟网络，为节点提供对应的网络通道，其中，需要上传的知识通过类感知模式直接上传给对应的上层节点，用于交互的知识则定向地传递给对应的雾节点。

上述技术方案的工作原理为：知识的提炼在不同的场景和针对不同的目标时，即使是相同的信息源也有着不同的提炼结果。例如，在故障发生时刻，线路上的智能电子设备(IED)将采集到包含距离保护、过流保护、相角、电流方向等信息。在短路情况下，发往相关断路器节点的包含跳闸命令的信息是对应于断路器节点所需的知识，而与此同时，发给巡线机器人或工作人员的包含IED位置信息与故障类型的则是与之不同的另一种知识。事实上，在电力系统中，各类信息均可以提炼为针对不同流程的目标知识，这些知识的提炼来源于各类不同的算法均对数据有着各自不同的预处理需求。对于需要即时数据的算法，可以通过数据归约、数据压缩或数据降维的方式削减传输的数据量，对于需要历史数据的算法，廉价的存储设备也为节点的分层存储提供了应用的支撑。对于需要特征值或模型参数的算法，可以在信息的汇聚点转换为相应的知识。

当事件发生时，触发相关的感知节点探测并处理事件信息为相关知识，不同类别的事件有着相对不同的处理方式，对于无需雾计算、可以直接处理的本地事件，由节点自行完成分析与处理。其中，在用户侧，当用户电流发生大幅波动，但未触及断路阈值时，相关断路器可自行判定与处理事件状况，无需上报事件信息，对于可能需要进行雾计算的事件而言，则针对不同事件，建立相应的虚拟网络，为节点提供对应的网络通道。其中，需要上传的知识通过类感知模式直接上传给对应的上层节点，用于交互的知识则定向地传递给对应的雾节点。

此类用于交互的知识不仅是对事件信息的针对性分析处理，也包括对其他知识的请求指令。这些请求指令将激活未被事件触发的雾节点运转，采集信息，提炼知识。在收集到充足的知识后，雾节点对此类知识进行有针对性的分析与处理，从而发送相应指令给对应的节点，完成其对事件的处理。在特殊情况下，如因意外事件导致的设备损伤或通讯中断，使雾节点无法有效地收集到充足的知识来进行分析与处理时，节点可以再次通过另一条上传链路上报具体信息来辅助人工操作。

上述技术方案的有益效果为：当用户电流发生大幅波动，但未触及断路阈值时，相关断路器可自行判定与处理事件状况，无需上报事件信息，对于可能需要进行雾计算的事件而言，则针对不同事件，建立相应的虚拟网络，为节点提供对应的网络通道，其中，需要上传的知识通过类感知模式直接上传给对应的上层节点，用于交互的知识则定向地传递给对应的雾节点。电力系统中各类问题均源于事件驱动，多数问题在处理中无需复杂的运算处理，但需求较多的节点信息。在雾计算架构中，雾节点可以有针对性地互相传递所需的相关信息，即使是在数据的上传中，也可通过对数据进行预处理的方式来降低数据包大小，从而提升数据传递效率。

在另一实施例中，所述预测预警模块包括故障诊断过程，整个故障诊断过程由故障事件触发，当有事件在输电线路上发生时，事件首先触发保护设备的采样与计算，当事件被保护设备认定为故障时并准备进行下一步的保护动作时，相关的误动作判定与故障诊断流程同步启动；在确定故障线路后，节点就近激活待机的无人巡线机器人依据故障信息去定位相关的短路点，并通知检修人员进行维修的准备工作。

上述技术方案的工作原理为：采集的信息主要来源于传统的保护继电器，包括多种保护方案所发出的保护信息(距离保护、过电流保护、电流方向信息、相位比较信息等)。整个故障诊断流程可以被划分为两个部分：同线路诊断和故障区域诊断。在无设备故障的情况下，同线路诊断已可以满足多数的诊断需求，故障区域诊断则是同线路诊断的增补，用于保障在特殊情况下(设备误动作或拒动作)的诊断准确率。其中，整个故障诊断过程包括采样、计算、共享、诊断与处理。

整个故障诊断过程由故障事件触发，当有事件在输电线路上发生时，事件首先触发保护设备的采样与计算。当事件被保护设备认定为故障时并准备进行下一步的保护动作时，相关的误动作判定与故障诊断流程同步启动；在确定故障线路后，节点就近激活待机的无人巡线机器人依据故障信息去定位相关的短路点，并通知检修人员进行维修的准备工作。

在进行故障诊断的同时，系统也将对通讯网络进行进一步的诊断，以规避因通讯问题导致可能出现的连锁效应，通讯网络将重新通过与之前线路不同的通讯线路，再一次尝试发送与接收信息，流程主要针对未共享知识的节点，以排除因通讯故障导致的丢包问题，若再次通讯后接收的与之前不同，则一方面上报潜在的通讯问题，另一方面重新执行故障诊断，保障故障诊断的精度。

上述技术方案的有益效果为：整个故障诊断过程由故障事件触发，当有事件在输电线路上发生时，事件首先触发保护设备的采样与计算，当事件被保护设备认定为故障时并准备进行下一步的保护动作时，相关的误动作判定与故障诊断流程同步启动；在确定故障线路后，节点就近激活待机的无人巡线机器人依据故障信息去定位相关的短路点，并通知检修人员进行维修的准备工作。从而保障故障诊断的精度。

在另一实施例中，所述电力监测终端包括：显示界面；

在显示界面上设定用户登录功能，先通过设定程序从主函数入口进去，通过对数据进行初始化使主框架的1、2、3、5按钮均不可用，再将login类实例化，实例化后开始创建登录框架，并且将登录框架居中显示，再等待按键按下，按下情况包括登录、关闭和取消按钮，若登录键按下，则确认登录名和密码是否匹配，若匹配，则开始运行开始工作的程序；若不匹配，回到上一层，继续重复工作，直到用户名和密码匹配为止，当工作主程序开始启动后创建主框架，主框架居中显示，判断开始监听按钮是否按下，若按下，则继续工作；若没按下，则返回上一层循环工作，直到确定按钮按下为止，按下后接着执行新的程序，此时按钮全部可用，然后程序结束；再回到判断关闭按钮是否按下，若按下，则整个程序结束终止工作；若没有，则前往取消按钮再进行判断，若取消按键没被按下，则返回判断按钮是否按下的工作层继续工作，若按钮按下，则结束程序。

上述技术方案的工作原理为：在显示界面上设定用户登录功能，先通过设定程序从主函数入口进去，通过对数据进行初始化使主框架的1、2、3、5按钮均不可用，再将login类实例化，实例化后开始创建登录框架，并且将登录框架居中显示，再等待按键按下，按下情况包括登录、关闭和取消按钮，若登录键按下，则确认登录名和密码是否匹配，若匹配，则开始运行开始工作的程序；若不匹配，回到上一层，继续重复工作，直到用户名和密码匹配为止，当工作主程序开始启动后创建主框架，主框架居中显示，判断开始监听按钮是否按下，若按下，则继续工作；若没按下，则返回上一层循环工作，直到确定按钮按下为止，按下后接着执行新的程序，此时按钮全部可用，然后程序结束；再回到判断关闭按钮是否按下，若按下，则整个程序结束终止工作；若没有，则前往取消按钮再进行判断，若取消按键没被按下，则返回判断按钮是否按下的工作层继续工作，若按钮按下，则结束程序。

另外，当主框架建好后，主程序还会新建一个对象，并且开启两个子程序，用来实现中转节点功能。

上述技术方案的有益效果为：在显示界面上设定用户登录功能，先通过设定程序从主函数入口进去，通过对数据进行初始化使主框架的1、2、3、5按钮均不可用，再将login类实例化，实例化后开始创建登录框架，并且将登录框架居中显示，再等待按键按下，按下情况包括登录、关闭和取消按钮，若登录键按下，则确认登录名和密码是否匹配，若匹配，则开始运行开始工作的程序；若不匹配，回到上一层，继续重复工作，直到用户名和密码匹配为止，当工作主程序开始启动后创建主框架，主框架居中显示，判断开始监听按钮是否按下，若按下，则继续工作；若没按下，则返回上一层循环工作，直到确定按钮按下为止，按下后接着执行新的程序，此时按钮全部可用，然后程序结束；再回到判断关闭按钮是否按下，若按下，则整个程序结束终止工作；若没有，则前往取消按钮再进行判断，若取消按键没被按下，则返回判断按钮是否按下的工作层继续工作，若按钮按下，则结束程序。为监控显示界面设计了用户登录环节，合理分配了完整性和使用权利，并且需要预先设定用户名和密码。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明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)

1.一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，包括：电力信息采集单元、物联网传输网络单元、电力监控中心；

所述电力信息采集单元用于采集电力信息数据，电力信息数据包括运行环境数据、监控设备运行数据、辅助巡检数据；

所述物联网传输网络单元用于通过构建网络对电力信息数据进行传输操作，对任务数据进行数据交互的操作；

所述电力监控单元用于通过获取电力信息数据实时监视电力设备运行状态，及时监测到故障后对故障进行排除。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述电力信息采集单元包括：运行环境采集模块、监控设备运行采集模块、辅助巡检采集模块；

运行环境采集模块用于采集室内温湿度数据、有害气体数据、地面水浸数据；

监控设备运行采集模块用于采集主机运行状态数据、装置报警数据、逆变报警数据、UPS设备数据、蓄电池数据、站用电数据；

辅助巡检采集模块用于采集设备缺陷记录、巡检记录、台账存储、安防数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述物联网传输网络单元包括：监控网络端节点和中转节点；

所述监控网络端节点用于将采集电力信息数据以多跳转发的形式发送至中转节点；

所述中转节点用于将电力信息数据进行预处理，并与连接到该中转节点的其他端节点进行信息整合，最后通过无线网络将预处理的电力信息数据传输至电力监控单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述电力监控单元包括：数据统计分析模块、平台资源管理模块、预测预警模块、电力监测终端；

所述数据统计分析模块用于通过对电力信息数据进行分析，获取当前电力运行诊断评估报告；

所述平台资源管理模块用于存储电力信息实时数据以及历史数据，并对数据进行统一管理；

所述预测预警模块用于根据当前电力运行诊断评估报告获取电力运行预测值，若电力运行预测值超过电力运行设定值，则触发预警机制；

所述电力监测终端用于实时显示当前电力运行诊断评估报告、查询实时数据以及历史数据、对电力监控平台发送指令操作。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述监控设备运行采集模块包括：部署多维数据采集节点；

通过部署多维数据采集节点，形成同时具有循环式和同步式的数据采集结构，再对采集的区域作出对应标记设定，将电力设备数据采集工作划分为基础识别层级、数据定位及描述层级以及多维采集层级，将划分层级与所布设的采集节点进行关联，形成一个稳定的数据采集流程。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，数据采集流程包括设定电力应用数据采集目标，基于电力应用数据采集目标采集层级感知数据，判断是否采集到对应的层级感知数据，若未采集到层级感知数据，则重置电力应用数据采集目标，若采集到层级感知数据，则对采集数据进行特征识别以及数据修正处理，获取处理后的层级感知数据。

7.根据权利要求3所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述监控网络端节点包括雾计算中心，基于软件定义网络协调控制整个平台节点间通信，其中，雾计算中心被分层部署于原电力网络中的各个信息综合节点，每个雾计算中心相当于传统网络的网络接入点，包括SDN控制器、路由器、交换机，最底层雾计算中心的被部署于电力站点内，以调度该站点内的节点间信息交互，第二层的控制器被部署于次级调度中心内，以调度区域内的站点间信息交互，以此类推，通过各控制器中集成的SDN应用软件的协调控制，将区域内各类雾节点层层相连。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，将区域内各类雾节点层层相连后，对发生事件进行判断和对应的操作处理，当用户电流发生大幅波动，但未触及断路阈值时，相关断路器可自行判定与处理事件状况，无需上报事件信息，对于可能需要进行雾计算的事件而言，则针对不同事件，建立相应的虚拟网络，为节点提供对应的网络通道，其中，需要上传的知识通过类感知模式直接上传给对应的上层节点，用于交互的知识则定向地传递给对应的雾节点。

9.根据权利要求4所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述预测预警模块包括故障诊断过程，整个故障诊断过程由故障事件触发，当有事件在输电线路上发生时，事件首先触发保护设备的采样与计算，当事件被保护设备认定为故障时并准备进行下一步的保护动作时，相关的误动作判定与故障诊断流程同步启动；在确定故障线路后，节点就近激活待机的无人巡线机器人依据故障信息去定位相关的短路点，并通知检修人员进行维修的准备工作。

10.根据权利要求4所述的一种基于物联网的电力监控平台，其特征在于，所述电力监测终端包括：显示界面；

在显示界面上设定用户登录功能，先通过设定程序从主函数入口进去，通过对数据进行初始化使主框架的1、2、3、5按钮均不可用，再将login类实例化，实例化后开始创建登录框架，并且将登录框架居中显示，再等待按键按下，按下情况包括登录、关闭和取消按钮，若登录键按下，则确认登录名和密码是否匹配，若匹配，则开始运行开始工作的程序；若不匹配，回到上一层，继续重复工作，直到用户名和密码匹配为止，当工作主程序开始启动后创建主框架，主框架居中显示，判断开始监听按钮是否按下，若按下，则继续工作；若没按下，则返回上一层循环工作，直到确定按钮按下为止，按下后接着执行新的程序，此时按钮全部可用，然后程序结束；再回到判断关闭按钮是否按下，若按下，则整个程序结束终止工作；若没有，则前往取消按钮再进行判断，若取消按键没被按下，则返回判断按钮是否按下的工作层继续工作，若按钮按下，则结束程序。

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