CN116452130B - 一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息管理平台技术领域，用于解决人工制定变电设备信息管理平台的信息管理规则工作量庞大的同时还容易出现疏漏或错误的问题，具体为一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统及方法；本发明中，通过设备与设备之间的关联性对数据库中现存的设备图谱的关系桥进行优化，实现设备图谱的不断优化和进化，实现变电设备管理平台以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作，变电设备运行信息的分析结果不仅能够用于验证该设备与关联性设备的关联性，还能够通过该分析结果对变电设备实现运行监管，由于该设备图谱具有自我优化进化功能，管理人员在预设该设备图谱时，无需付出过于庞大的工作量。

Description

一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统及方法

技术领域

本发明涉及信息管理平台技术领域，具体为一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统及方法。

背景技术

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，而在变电站中需要各种组建设备，这些设备类型较多，包含变压器类、开关类、四小器类、无功装置类设备外，还有其他设备及辅助装置，如阻波器、绝缘子、高压套管、导引线、接地装置、二次设备、高压直流设备等，这些设备统称为变电设备。

对于大量多样的变电设备，往往需要构建一个用于对变电设备信息管理的平台，以便于在使用过程中的设备管理和信息处理，而大量的变电设备会带来庞大的信息量，因此对变电设备信息管理平台的信息管理方式十分重要，目前大多数变电设备信息管理平台对于信息管理的规则均由人工制定，不仅工作量庞大，还容易出现疏漏或错误，从而影响变电设备信息管理平台的使用效果；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明中，通过得出设备与设备之间的关联性，并将该关联性返回至数据库，从而对数据库中现存的设备图谱的关系桥进行优化，再加以管理员定期对该设备图谱的检查，从而实现设备图谱的不断优化和进化，实现变电设备管理平台以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作，通过对设备产生的变电设备运行信息进行分析得出分析结果，该分析结果不仅能够用于验证该设备与关联性设备的关联性，还能够通过该分析结果对变电设备实现运行监管，从而及时的发现变电设备运行的异常状态，由于该设备图谱具有自我优化进化功能，因此管理人员在预设该设备图谱时，无需付出过于庞大的工作量，同时对于少量的设备图谱或关系桥错误还能够在自我进化和优化的过程中进行修正，提高了设备图谱的准确性，解决人工制定变电设备信息管理平台的信息管理规则工作量庞大的同时还容易出现疏漏或错误的问题，而提出一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，包括设备控制单元、服务单元、管理控制单元、关联性验证单元和数据库，所述设备控制单元用于获取变电设备运行信息并将其发送至服务单元，其中变电设备运行信息包括设备自身信息和设备外送信息两个类别，设备自身信息为设备使用年限、设备种类、设备位置，设备外送信息为设备正常运行信号、设备停机信号和设备异常运行信号三个种类；

所述服务单元收到变电设备运行信息后，将变电设备运行信息与数据库中所储存的信息种类进行对比，并判别该变电设备运行信息中的设备外送信息所属的种类，所述服务单元将变电设备运行信息以及其设备外送信息所属的种类发送至管理控制单元；

所述管理控制单元对该变电设备运行信息进行分析，根据该变电设备运行信息确定提醒级别，所述管理控制单元根据提醒级别进行提醒，并将该变电设备运行信息和提醒级别发送至关联性验证单元；

所述关联性验证单元根据收到的变电设备运行信息从数据库中调取与其具有关系的相关设备，并将其标记为关联性设备，所述关联性验证单元将关联性设备发送至服务单元，所述服务单元通过设备控制单元主动调取关联性设备的运行信息，并将该运行信息通过服务单元和数据库发送至关联性验证单元；

所述关联性验证单元对变电设备运行信息和关联性设备的运行信息进行核验，获取核验后的警报级别并根据警报级别发出相应的警报，同时关联性验证单元将此次变电设备运行信息和关联性设备重新发送回数据库，数据库根据此次变电设备运行信息和关联性设备进行设备图谱优化。

作为本发明的一种优选实施方式，所述设备控制单元在获取到变电设备运行信息时，通过信息来源能够确定设备种类、设备位置以及其他未明确信息，所述设备控制单元将变电设备运行信息发送至服务单元后，借由数据库中所储存的信息种类，对变电设备运行信息中的其他信息进行补全，从而使得变电设备运行信息中包含设备使用年限、设备种类、设备位置以及设备外送信息的三个种类中的一种，所述服务单元在对变电设备运行信息进行补全时，通过变电设备运行信息中的设备种类和设备位置在数据库中进行查找，确定设备使用年限，通过对设备外送信息与数据库中储存的信息种类进行类比回归，确定设备外送信息所述的种类。

作为本发明的一种优选实施方式，所述管理控制单元对设备使用年限进行分析，获取当前设备使用年限距离设备最大使用年限的设备寿命差值，并将设备寿命差值与预设的设备寿命差阈值进行对比，当设备寿命差值大于预设的设备寿命差阈值时，不作出反应，当设备寿命差值小于等于预设的设备寿命差阈值时，生成设备老化信号；

所述管理控制单元对设备外送信息进行分析，当设备外送信息为设备正常运行信号时，不作出反应，当设备外送信息为设备异常运行信号时，生成设备异常信号，当设备外送信息为设备停机信号时，生成设备离线信号，所述管理控制单元在生成设备老化信号或设备异常信号后，生成低危提醒信号，所述管理控制单元生成设备离线信号后，生成高危提醒信号，所述管理控制单元通过网络向外发送低危提醒信号后高危提醒信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述关联性验证单元根据变电设备运行信息获取该设备种类和设备位置，并在数据库中根据设备关系图谱调取与其有关的关联性设备，并同时通过设备控制单元主动获取该关联性设备的设备运行信息，同时对该关联性设备的设备运行信息确定警报级别，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别相同时，判断该关联性设备与产生变电设备运行信息的设备为高关联性，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别不同时，判断该关联性设备与产生变电运行信息的设备为低关联性，所述关联性验证单元将关联性设备、产生变电设备运行信息的设备以及其关联性返回数据库中，数据库根据此次返回的关联性结果对关联性设备以及产生变电设备运行信息的设备进行设备图谱关系桥的强化修正。

作为本发明的一种优选实施方式，所述数据库中保存有设备图谱，设备图谱中包含该变电设备信息管理平台下所有设备，设备之间具有关联性的两个或多个设备均采用关系桥进行连接，所述数据库每一次收到高关联性或低关联性后，均对其相应设备的关系桥进行修正，实现设备图谱的优化。

一种基于知识图谱的变电设备信息管理方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：构建包含变电设备的设备谱图，并将设备图谱储存于数据库内，在使用该变电设备信息管理平台时，以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作；

步骤二：设备控制单元通过采集某一个设备的生成变电设备运行信息，并将该变电设备运行信息发送至服务单元，服务单元通过数据库中的数据种类对该变电设备运行信息进行处理补全或发送至管理控制单元；

步骤三：管理控制单元对该变电设备运行信息进行分析，随后将变电设备运行信息以及分析结果发送至关联性验证单元，关联性验证单元通过数据库中的现有设备图谱以及变电设备运行信息中的设备自身信息调取关联性设备，并主动关联性设备的设备运行信息，对关联性设备的设备运行信息进行同样的分析，通过两次分析的结果判断关联性设备与产生变电设备运行信息的设备的关联性进行分析，并将关联性分析的结果返回数据库；

步骤四：数据库接收关联性分析的结果，并根据关联性分析的结果对设备图谱中的关系桥进行优化，实现设备图谱的不断优化和进化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过对产生变电设备运行信息的设备以及与该设备具有关系的关联性设备的分析，得出设备与设备之间的关联性，并将该关联性返回至数据库，从而对数据库中现存的设备图谱的关系桥进行优化，通过加以管理员定期对该设备图谱的检查，从而实现设备图谱的不断优化和进化，保证变电设备信息管理平台使用时的高效性和准确性，实现变电设备管理平台以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作。

2、本发明中，通过对设备产生的变电设备运行信息进行分析得出分析结果，该分析结果不仅能够用于验证该设备与关联性设备的关联性，还能够通过该分析结果对变电设备实现运行监管，从而及时地发现变电设备运行的异常状态。

3、本发明中，数据库内的设备图谱由管理人员预设，由于该设备图谱具有自我优化进化功能，因此管理人员在预设该设备图谱时，无需付出过于庞大的工作量，同时对于少量的设备图谱或关系桥错误还能够在自我进化和优化的过程中进行修正，提高了设备图谱的准确性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的设备图谱示意图；

图3为本发明的系统流程图。

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、完整的描述，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作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。

实施例一：

请参阅图1－图3所示，

一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，包括设备控制单元、服务单元、管理控制单元、关联性验证单元和数据库，设备控制单元用于获取变电设备运行信息并将其发送至服务单元，设备控制单元在获取到变电设备运行信息时，通过信息来源能够确定设备种类、设备位置以及其他未明确信息，其中变电设备运行信息包括设备自身信息和设备外送信息两个类别，设备自身信息为设备使用年限、设备种类、设备位置，设备外送信息为设备正常运行信号、设备停机信号和设备异常运行信号三个种类；

设备控制单元将变电设备运行信息发送至服务单元后，将变电设备运行信息与数据库中所储存的信息种类进行对比，并判别该变电设备运行信息中的设备外送信息所属的种类，借由数据库中所储存的信息种类，对变电设备运行信息中的其他信息进行补全，从而使得变电设备运行信息中包含设备使用年限、设备种类、设备位置以及设备外送信息的三个种类中的一种，服务单元将变电设备运行信息以及其设备外送信息所属的种类发送至管理控制单元，服务单元在对变电设备运行信息进行补全时，通过变电设备运行信息中的设备种类和设备位置在数据库中进行查找，确定设备使用年限，通过对设备外送信息与数据库中储存的信息种类进行类比回归，确定设备外送信息的种类，其中数据库中保存有设备图谱，该设备图谱由管理人员提前预设，设备图谱中包含该变电设备信息管理平台下所有设备，设备之间具有关联性的两个或多个设备均采用关系桥进行连接，数据库每一次收到高关联性或低关联性后，均对其相应设备的关系桥进行修正，实现设备图谱的优化，对于少量的设备图谱或关系桥错误还能够在自我进化和优化的过程中进行修正，提高了设备图谱的准确性。

管理控制单元对该变电设备运行信息中的设备使用年限进行分析，获取当前设备使用年限距离设备最大使用年限的设备寿命差值，并将设备寿命差值与预设的设备寿命差阈值进行对比，当设备寿命差值大于预设的设备寿命差阈值时，不作出反应，当设备寿命差值小于等于预设的设备寿命差阈值时，生成设备老化信号；管理控制单元对设备外送信息进行分析，当设备外送信息为设备正常运行信号时，不作出反应，当设备外送信息为设备异常运行信号时，生成设备异常信号，当设备外送信息为设备停机信号时，生成设备离线信号，管理控制单元在生成设备老化信号或设备异常信号后，生成低危提醒信号，管理控制单元生成设备离线信号后，生成高危提醒信号，管理控制单元通过网络向外发送低危提醒信号后高危提醒信号，管理控制单元根据提醒级别进行提醒，并将该变电设备运行信息和提醒级别发送至关联性验证单元；

关联性验证单元根据收到的变电设备运行信息获取该设备种类和设备位置并在数据库中根据设备关系图谱调取与其具有关系的相关设备，并将其标记为关联性设备，关联性验证单元将关联性设备发送至服务单元，服务单元通过设备控制单元主动调取关联性设备的运行信息，并将该运行信息通过服务单元和数据库发送至关联性验证单元；

关联性验证单元对变电设备运行信息和关联性设备的运行信息进行核验，获取关联性设备的警报级别，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别相同时，判断该关联性设备与产生变电设备运行信息的设备为高关联性，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别不同时，判断该关联性设备与产生变电运行信息的设备为低关联性，关联性验证单元将关联性设备、产生变电设备运行信息的设备以及其关联性返回数据库中，数据库根据此次变电设备运行信息和关联性设备进行设备图谱优化，完成设备图谱关系桥的强化修正。

实施例二：

请参阅图1－图3所示，一种基于知识图谱的变电设备信息管理方法包括以下步骤：

步骤一、构建包含变电设备的设备谱图，并将设备图谱储存于数据库内，在使用该变电设备信息管理平台时，以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作；

步骤二：设备控制单元通过采集某一个设备的生成变电设备运行信息，并将该变电设备运行信息发送至服务单元，服务单元通过数据库中的数据种类对该变电设备运行信息进行处理补全或发送至管理控制单元；

步骤三：管理控制单元对该变电设备运行信息进行分析，随后将变电设备运行信息以及分析结果发送至关联性验证单元，关联性验证单元通过数据库中的现有设备图谱以及变电设备运行信息中的设备自身信息调取关联性设备，并主动关联性设备的设备运行信息，对关联性设备的设备运行信息进行同样的分析，通过两次分析的结果判断关联性设备与产生变电设备运行信息的设备的关联性进行分析，并将关联性分析的结果返回数据库；

步骤四：数据库接收关联性分析的结果，并根据关联性分析的结果对设备图谱中的关系桥进行优化，实现设备图谱的不断优化和进化。

本发明中，通过得出设备与设备之间的关联性，并将该关联性返回至数据库，从而对数据库中现存的设备图谱的关系桥进行优化，再加以管理员定期对该设备图谱的检查，从而实现设备图谱的不断优化和进化，实现变电设备管理平台以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作，通过对设备产生的变电设备运行信息进行分析得出分析结果，该分析结果不仅能够用于验证该设备与关联性设备的关联性，还能够通过该分析结果对变电设备实现运行监管，从而及时地发现变电设备运行的异常状态，由于该设备图谱具有自我优化进化功能，因此管理人员在预设该设备图谱时，无需付出过于庞大的工作量，同时对于少量的设备图谱或关系桥错误还能够在自我进化和优化的过程中进行修正，提高了设备图谱的准确性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (5)

1.一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，其特征在于，包括设备控制单元、服务单元、管理控制单元、关联性验证单元和数据库，所述设备控制单元用于获取变电设备运行信息并将其发送至服务单元，其中变电设备运行信息包括设备自身信息和设备外送信息两个类别，设备自身信息为设备使用年限、设备种类、设备位置，设备外送信息为设备正常运行信号、设备停机信号和设备异常运行信号三个种类；

所述服务单元收到变电设备运行信息后，将变电设备运行信息与数据库中所储存的信息种类进行对比，并判别该变电设备运行信息中的设备外送信息所属的种类，所述服务单元将变电设备运行信息以及其设备外送信息所属的种类发送至管理控制单元；

所述管理控制单元对该变电设备运行信息进行分析，根据该变电设备运行信息确定提醒级别，所述管理控制单元根据提醒级别进行提醒，并将该变电设备运行信息和提醒级别发送至关联性验证单元；

所述关联性验证单元根据收到的变电设备运行信息从数据库中调取与其具有关系的相关设备，并将其标记为关联性设备，所述关联性验证单元将关联性设备发送至服务单元，所述服务单元通过设备控制单元主动调取关联性设备的运行信息，并将该运行信息通过服务单元和数据库发送至关联性验证单元；

所述关联性验证单元对变电设备运行信息和关联性设备的运行信息进行核验，获取核验后的警报级别并根据警报级别发出相应的警报，同时关联性验证单元将此次变电设备运行信息和关联性设备重新发送回数据库，数据库根据此次变电设备运行信息和关联性设备进行设备图谱优化，所述关联性验证单元根据变电设备运行信息获取该设备种类和设备位置，并在数据库中根据设备关系图谱调取与其有关的关联性设备，并同时通过设备控制单元主动获取该关联性设备的设备运行信息，同时对该关联性设备的设备运行信息确定警报级别，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别相同时，判断该关联性设备与产生变电设备运行信息的设备为高关联性，当变电设备运行信息的提醒级别与关联性设备的警报级别不同时，判断该关联性设备与产生变电运行信息的设备为低关联性，所述关联性验证单元将关联性设备、产生变电设备运行信息的设备以及其关联性返回数据库中，数据库根据此次返回的关联性结果对关联性设备以及产生变电设备运行信息的设备进行设备图谱关系桥的强化修正。

2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，其特征在于，所述设备控制单元在获取到变电设备运行信息时，通过信息来源能够确定设备种类、设备位置，所述设备控制单元将变电设备运行信息发送至服务单元后，借由数据库中所储存的信息种类，对变电设备运行信息中的其他信息进行补全，从而使得变电设备运行信息中包含设备使用年限、设备种类、设备位置以及设备外送信息的三个种类中的一种，所述服务单元在对变电设备运行信息进行补全时，通过变电设备运行信息中的设备种类和设备位置在数据库中进行查找，确定设备使用年限，通过对设备外送信息与数据库中储存的信息种类进行类比回归，确定设备外送信息所述的种类。

3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，其特征在于，所述管理控制单元对设备使用年限进行分析，获取当前设备使用年限距离设备最大使用年限的设备寿命差值，并将设备寿命差值与预设的设备寿命差阈值进行对比，当设备寿命差值大于预设的设备寿命差阈值时，不作出反应，当设备寿命差值小于等于预设的设备寿命差阈值时，生成设备老化信号；

所述管理控制单元对设备外送信息进行分析，当设备外送信息为设备正常运行信号时，不作出反应，当设备外送信息为设备异常运行信号时，生成设备异常信号，当设备外送信息为设备停机信号时，生成设备离线信号，所述管理控制单元在生成设备老化信号或设备异常信号后，生成低危提醒信号，所述管理控制单元生成设备离线信号后，生成高危提醒信号，所述管理控制单元通过网络向外发送低危提醒信号后高危提醒信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的变电设备信息管理系统，其特征在于，所述数据库中保存有设备图谱，设备图谱中包含该变电设备信息管理系统下所有设备，设备之间具有关联性的两个或多个设备均采用关系桥进行连接，所述数据库每一次收到高关联性或低关联性后，均对其相应设备的关系桥进行修正，实现设备图谱的优化。

5.一种基于知识图谱的变电设备信息管理方法，其特征在于，该方法适用于权利要求1～4任意一条所述的基于知识图谱的变电设备信息管理系统，该方法包括以下步骤：

步骤一：构建包含变电设备的设备谱图，并将设备图谱储存于数据库内，在使用该变电设备信息管理系统时，以设备图谱为基础进行信息分类、汇聚、智能问答检索工作；

步骤二：设备控制单元通过采集某一个设备的生成变电设备运行信息，并将该变电设备运行信息发送至服务单元，服务单元通过数据库中的数据种类对该变电设备运行信息进行处理补全或发送至管理控制单元；

步骤三：管理控制单元对该变电设备运行信息进行分析，随后将变电设备运行信息以及分析结果发送至关联性验证单元，关联性验证单元通过数据库中的现有设备图谱以及变电设备运行信息中的设备自身信息调取关联性设备，并主动关联性设备的设备运行信息，对关联性设备的设备运行信息进行同样的分析，通过两次分析的结果判断关联性设备与产生变电设备运行信息的设备的关联性进行分析，并将关联性分析的结果返回数据库；

步骤四：数据库接收关联性分析的结果，并根据关联性分析的结果对设备图谱中的关系桥进行优化，实现设备图谱的不断优化和进化。