CN116633025A - 一种电力运行监测可视化智慧边台 - Google Patents

一种电力运行监测可视化智慧边台 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电力运行监测可视化智慧边台,涉及电力可视化监测技术领域,包括多个智慧边台装置、物联网传输模块和可视化云台;所述智慧边台装置设置在电力监测终端,用于采集终端处电力设备的电力运行数据,构建边缘计算模型,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包;本发明在电力系统中的终端处设置智慧边台装置,智慧边台装置实现边缘计算,对采集的电力运行数据后先按照边缘计算模型进行自主运算分析处理生成电力运行结果数据包,再将电力运行结果数据包传输给可视化云台,实现数据可视化,大幅降低可视化云台后续处理数据量。

Description

一种电力运行监测可视化智慧边台
技术领域
本发明涉及电力可视化监测技术领域,尤其是涉及一种电力运行监测可视化智慧边台。
背景技术
随着科学技术的发展和制度的改革使得电力工业发生重大变革。近年来,智能电网技术的出现和应用引起了世界各国的广泛关注,智能电网中的传感器和测量设备收集大规模数据。电力物联网通过记录用户的用电数据并发送到云平台,从而形成电力物联网大数据。电力物联网大数据为电力负荷预测、异常检测和供需平衡等问题的解决提供了新途径。
目前数据可视化技术已经大量应用在智能电网中,利用可视化技术,将智能电表采集的数据通过各种分析算法以图像的形式直接展现出来,通过简要的说明和适当的文字提示,制作出用户能够看懂的报告文件。利用时间序列算法,结合数据可视化分析,发现用户的用电规律,将用电行为反馈给用户,更好地为供电部门的发电决策服务。
然而,常规的电力物联网大数据可视化平台的构建,其边台(电力系统中配电网络的终端)部分起到的主要作用是数据的采集,并不会对数据进行处理,这样就导致海量的数据包都被传输给云平台,所有的数据处理运算都由云平台的计算机完成,这就对云平台的算力提出了极高的要求,因此亟需设计一种智慧边台,使电网中的边缘末端边缘设备可以自主进行运算,上报结果给平台,而不是只传输数据给平台由平台计算,从而解决云平台运算符合和设备架构要求高的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种电力运行监测可视化智慧边台。采用如下的技术方案:
一种电力运行监测可视化智慧边台,包括多个智慧边台装置、物联网传输模块和可视化云台;
所述智慧边台装置设置在电力监测终端,用于采集终端处电力设备的电力运行数据,构建边缘计算模型,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包;
所述物联网传输模块分别与多个智慧边台装置通信连接,将电力运行结果数据包传输给可视化云台;
所述可视化云台与物联网传输模块通信连接,解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型实现数据可视化。
通过采用上述技术方案,改变传统电力可视化数据中心采集所有终端数据后,在控制中心的服务器上进行海量的数据运算的方式,在电力系统中的终端处的电力设备设置智慧边台装置,智慧边台装置实现边缘计算,就是电力设备采集了数据后先按照边缘计算模型进行自主运算,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包,再将电力运行结果数据包传输给可视化云台,最终可视化云台只需将已经有分析结果的数据库包进行解析映射到可视化模型中就可以实现数据可视化;
可视化云台也就是传统意义的控制中心的服务器,采用智慧边台装置后能大大降低可视化云台的算力需求,大算力服务器的成本非常的高,虽然多设置了智慧边台装置,但是智慧边台装置的算力要求较低,属于普通的运算处理设备,多台智慧边台装置的成本价格也会远远低于大算力服务器的成本,同时还能降低可视化云台故障发生率,在单个智慧边台装置出现故障时也不影响其它智慧边台装置的正常工作。
可选的,所述智慧边台装置包括传感器模块、数据采集器、数据边缘运算芯片和数据存储器;
所述传感器模块用于监测电力设备的运行参数;
所述数据采集器与传感器模块通信连接,采集传感器模块监测数据,并进行调制处理后得到电力设备运行数据包传输给数据存储器;
所述数据边缘运算芯片构建边缘计算模型,所述边缘计算模型基于阈值对电力设备运行数据包进行前置分析,得到电力运行结果数据包存储在数据存储器,并通过物联网传输模块传输给可视化云台。
通过采用上述技术方案,传感器模块负责采集电力设备的各种运行参数,一般是指电压、电流、温度等参数,而数据采集器负责将一些传感器的模拟量转化为数字量,数据边缘运算芯片主要的功能就是运算,其本质是一种AI芯片,架构边缘计算模型后,基于阈值对电力设备运行数据包进行前置分析,分析后一是对数据进行筛选分类,对于正常的数据的处理方式是不进行传输,只保留在本地,因为电力设备在运行过程中实际上正常数据的时间比例是最大的,绝大多数是正常数据,因此经过筛选后,只传输有异常的数据,会大大降低数据传输量,也会降低可视化云台后续解析数据量,进一步减少可视化云台的运算需求。
可选的,智慧边台装置还包括视觉AI芯片,传感器模块还用于采集电力设备动作执行画面,所述视觉AI芯片用于分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器。
通过采用上述技术方案,视觉AI芯片的设置是为了处理传感器模块采集的动作执行画面,其目的是在远端对电力设备进行远程控制,或者电力设备根据控制程序进行合闸断闸等操作时,远端控制中心的可视化云台并不能对其执行动作并不能了解,通过视觉AI芯片进行运动分析后,就可以将动作分析结果传输给可视化云台,可视化云台结合三维模型就可以实现执行动作的三维可视化显示。
可选的,传感器模块包括电压数据传感器、电流数据传感器、温湿度传感器和运动视觉相机,所述电压数据传感器和电流数据传感器分别采集电力设备配电柜主开关处的运行电压值和电流值,所述温湿度传感器监测配电柜内的温度值和湿度值,所述运动视觉相机拍摄配电柜内画面,所述电压值、电流值、温度值、湿度值和摄配电柜内画面数据均设置时间戳数据。
可选的,数据边缘运算芯片的边缘计算模型设电压阈值Vmax、电流阈值Imax、温度阈值Tmax和湿度阈值Hmax,当电压数据传感器时间t测定的电压值Vt低于Vmax时,将Vt值及时间戳数据统一打包标记为安全电压数据包,当Vmax≤Vt≤1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照10秒时间跨度进行打包,打包后的数据包标记为电压黄色警告数据包,当Vt大于1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照5秒时间跨度进行打包,并标记为电压红色报警数据包;
边缘计算模型分别对电流数据传感器测得的时间t测定的电流值It、温湿度传感器测得的温度值Tt和湿度值Ht进行与电压值Vt相同的基于阈值数据的打包操作;
数据边缘运算芯片分别完成电压值Vt、电流值It、温度值Tt和湿度值Ht黄色警告数据包和红色警告数据包进行压缩打包,按照30秒时间间隔进行压缩打包得到电力运行结果数据包存储在数据存储器;
视觉AI芯片每隔30秒时间间隔采集运动视觉相机监测的运动特征画面数据,分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器;
数据边缘运算芯片每隔30秒将电力运行结果数据包和电力设备执行动作结果数据包通过物联网传输模块发送给可视化云台。
通过采用上述技术方案,数据边缘运算芯片的边缘计算模型主要基于阈值进行,设电压阈值Vmax、电流阈值Imax、温度阈值Tmax和湿度阈值Hmax,数据边缘运算芯片基于阈值分别对电压值Vt、电流值It、温度值Tt和湿度值Ht进行分析,对于低于阈值的数据,我们认为其为正常运行数据,实际上只需对安全电压数据包、安全电流数据包、安全温度数据包和安全湿度数据包,只需将这些安全数据包留在本地即可,对于可视化云台对于安全数据包持续时间内,进行统一的绿色显示即可,大大降低数据传输量,也会降低可视化云台后续解析数据量,进一步减少可视化云台的运算需求;
而对于异常的数据,分别进行黄色警告数据包和红色警告数据包形式的标记打包,在可视化云台接收到这部分数据包后,可以直接解析映射到对应的可视化模型进行颜色警示和数字显示的可视化展示,无须可视化云台对数据进行分析。
可选的,物联网传输模块是基于5G网络模块的无线传输模块,所述智慧边台装置设置5G无线发送天线,所述可视化云台设置5G无线接收天线。
通过采用上述技术方案,基于5G网络模块的无线传输模块可以便捷地架设在各个电力设备处,实现高效稳定的数据无线传输。
可选的,可视化云台包括中控计算机和中控显示屏,所述中控计算机通过物联网传输模块与智慧边台装置通信连接,中控计算机架设数据可视化模型,中控计算机解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型,并通过中控显示屏进行可视化展示。
通过采用上述技术方案,可视化云台主要基于中控计算机和中控显示屏架构,中控计算机的设置主要是架构可视化模型,并解析智慧边台装置传输的数据包,并将解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型,并通过中控显示屏进行可视化展示。
可选的,所述数据可视化模型包括三维可视化模型和柱状数字显示模型,所述三维可视化模型基于电力设备的基础数据进行三维建模,所述柱状数字显示模型包括电压柱状显示模块、电流柱状显示模块、温度柱状显示模块和湿度柱状显示模块,中控计算机解析电力设备执行动作结果数据包,并将执行动作结果数据映射到三维可视化模型,中控计算机解析电力运行结果数据包,并将电力运行结果数据映射到柱状数字显示模型。
通过采用上述技术方案,数据可视化模型采用三维可视化模型和柱状数字显示模型相结合的方式,其视觉效果更加丰富,一个电力设备,在一个区域进行显示,可以方便工作人员观察电力设备的运行数据和执行动作,视觉效果更加直观。
可选的,电压柱状显示模块、电流柱状显示模块、温度柱状显示模块和湿度柱状显示模块均包括绿色段、黄色段、红色段和数字段,所述绿色段、黄色段、红色段和数字段从下至上逐一设置。
通过采用上述技术方案,当绿色段显示时,代表该参数处于正常状态,此时数字段显示“正常”字样,这样就能大大降低正常数据下的运算量和传输量。
可选的,可视化云台还包括报警器,所述报警器设置在中控显示屏上方,所述中控计算机控制报警器的开关。
通过采用上述技术方案,报警器的设置,当电压柱状显示模块、电流柱状显示模块、温度柱状显示模块和湿度柱状显示模块中有任意一个红色段进行显示时,中控计算机控制报警器开启报警,提醒工作人员进行查看数据,及时进行处置,避免电力设备的异常运行带来的供电风险。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
本发明能提供一种电力运行监测可视化智慧边台,在电力系统中的终端处设置智慧边台装置,智慧边台装置实现边缘计算,对采集的电力运行数据后先按照边缘计算模型进行自主运算分析处理生成电力运行结果数据包,再将电力运行结果数据包传输给可视化云台,最终可视化云台只需将已经有分析结果的数据库包进行解析映射到可视化模型中就可以实现数据可视化,大幅降低数据传输量,也大幅降低可视化云台后续处理数据量,无须布置高算力的可视化云台,降低电力数据可视化平台的部署费用,同时电力数据可视化效果采用三维可视化模型和柱状数字显示模型相结合的方式,视觉效果更加丰富直观。
附图说明
图1是本发明的电器件连接原理示意图;
图2是本发明智慧边台装置的电器件连接原理示意图;
图3是本发明具体实施例的中控显示屏显示效果示意图。
附图标记说明:1、智慧边台装置;11、传感器模块;111、电压数据传感器;112、电流数据传感器;113、温湿度传感器;114、运动视觉相机;12、数据采集器;13、数据边缘运算芯片;14、数据存储器;15、视觉AI芯片;21、5G无线发送天线;22、5G无线接收天线;3、可视化云台;31、中控计算机;32、中控显示屏;33、报警器;41、电压柱状显示模块;42、电流柱状显示模块;43、温度柱状显示模块;44、湿度柱状显示模块;100、电力设备。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种电力运行监测可视化智慧边台。
参照图1-图3,一种电力运行监测可视化智慧边台,包括多个智慧边台装置1、物联网传输模块和可视化云台3;
智慧边台装置1设置在电力监测终端,用于采集终端处电力设备100的电力运行数据,构建边缘计算模型,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包;
物联网传输模块分别与多个智慧边台装置1通信连接,将电力运行结果数据包传输给可视化云台3;
可视化云台3与物联网传输模块通信连接,解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型实现数据可视化。
改变传统电力可视化数据中心采集所有终端数据后,在控制中心的服务器上进行海量的数据运算的方式,在电力系统中的终端处的电力设备100设置智慧边台装置1,智慧边台装置1实现边缘计算,就是电力设备100采集了数据后先按照边缘计算模型进行自主运算,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包,再将电力运行结果数据包传输给可视化云台3,最终可视化云台3只需将已经有分析结果的数据库包进行解析映射到可视化模型中就可以实现数据可视化;
可视化云台3也就是传统意义的控制中心的服务器,采用智慧边台装置1后能大大降低可视化云台3的算力需求,大算力服务器的成本非常的高,虽然多设置了智慧边台装置1,但是智慧边台装置1的算力要求较低,属于普通的运算处理设备,多台智慧边台装置1的成本价格也会远远低于大算力服务器的成本,同时还能降低可视化云台3故障发生率,在单个智慧边台装置1出现故障时也不影响其它智慧边台装置1的正常工作。
智慧边台装置1包括传感器模块11、数据采集器12、数据边缘运算芯片13和数据存储器14;
传感器模块11用于监测电力设备100的运行参数;
数据采集器12与传感器模块11通信连接,采集传感器模块11监测数据,并进行调制处理后得到电力设备运行数据包传输给数据存储器14;
数据边缘运算芯片13构建边缘计算模型,边缘计算模型基于阈值对电力设备运行数据包进行前置分析,得到电力运行结果数据包存储在数据存储器14,并通过物联网传输模块传输给可视化云台3。
传感器模块11负责采集电力设备100的各种运行参数,一般是指电压、电流、温度等参数,而数据采集器12负责将一些传感器的模拟量转化为数字量,数据边缘运算芯片13主要的功能就是运算,其本质是一种AI芯片,架构边缘计算模型后,基于阈值对电力设备运行数据包进行前置分析,分析后一是对数据进行筛选分类,对于正常的数据的处理方式是不进行传输,只保留在本地,因为电力设备100在运行过程中实际上正常数据的时间比例是最大的,绝大多数是正常数据,因此经过筛选后,只传输有异常的数据,会大大降低数据传输量,也会降低可视化云台3后续解析数据量,进一步减少可视化云台3的运算需求。
智慧边台装置1还包括视觉AI芯片15,传感器模块11还用于采集电力设备100动作执行画面,视觉AI芯片15用于分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器14。
视觉AI芯片15的设置是为了处理传感器模块11采集的动作执行画面,其目的是在远端对电力设备100进行远程控制,或者电力设备100根据控制程序进行合闸断闸等操作时,远端控制中心的可视化云台3并不能对其执行动作并不能了解,通过视觉AI芯片15进行运动分析后,就可以将动作分析结果传输给可视化云台3,可视化云台3结合三维模型就可以实现执行动作的三维可视化显示。
传感器模块11包括电压数据传感器111、电流数据传感器112、温湿度传感器113和运动视觉相机114,电压数据传感器111和电流数据传感器112分别采集电力设备100配电柜主开关处的运行电压值和电流值,温湿度传感器113监测配电柜内的温度值和湿度值,运动视觉相机114拍摄配电柜内画面,电压值、电流值、温度值、湿度值和摄配电柜内画面数据均设置时间戳数据。
数据边缘运算芯片13的边缘计算模型设电压阈值Vmax、电流阈值Imax、温度阈值Tmax和湿度阈值Hmax,当电压数据传感器111时间t测定的电压值Vt低于Vmax时,将Vt值及时间戳数据统一打包标记为安全电压数据包,当Vmax≤Vt≤1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照10秒时间跨度进行打包,打包后的数据包标记为电压黄色警告数据包,当Vt大于1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照5秒时间跨度进行打包,并标记为电压红色报警数据包;
边缘计算模型分别对电流数据传感器112测得的时间t测定的电流值It、温湿度传感器113测得的温度值Tt和湿度值Ht进行与电压值Vt相同的基于阈值数据的打包操作;
数据边缘运算芯片13分别完成电压值Vt、电流值It、温度值Tt和湿度值Ht黄色警告数据包和红色警告数据包进行压缩打包,按照30秒时间间隔进行压缩打包得到电力运行结果数据包存储在数据存储器14;
视觉AI芯片15每隔30秒时间间隔采集运动视觉相机114监测的运动特征画面数据,分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器14;
数据边缘运算芯片13每隔30秒将电力运行结果数据包和电力设备执行动作结果数据包通过物联网传输模块发送给可视化云台3。
数据边缘运算芯片13的边缘计算模型主要基于阈值进行,设电压阈值Vmax、电流阈值Imax、温度阈值Tmax和湿度阈值Hmax,数据边缘运算芯片13基于阈值分别对电压值Vt、电流值It、温度值Tt和湿度值Ht进行分析,对于低于阈值的数据,我们认为其为正常运行数据,实际上只需对安全电压数据包、安全电流数据包、安全温度数据包和安全湿度数据包,只需将这些安全数据包留在本地即可,对于可视化云台3对于安全数据包持续时间内,进行统一的绿色显示即可,大大降低数据传输量,也会降低可视化云台3后续解析数据量,进一步减少可视化云台3的运算需求;
而对于异常的数据,分别进行黄色警告数据包和红色警告数据包形式的标记打包,在可视化云台3接收到这部分数据包后,可以直接解析映射到对应的可视化模型进行颜色警示和数字显示的可视化展示,无须可视化云台3对数据进行分析。
物联网传输模块是基于5G网络模块的无线传输模块,智慧边台装置1设置5G无线发送天线21,可视化云台3设置5G无线接收天线22。
基于5G网络模块的无线传输模块可以便捷地架设在各个电力设备100处,实现高效稳定的数据无线传输。
可视化云台3包括中控计算机31和中控显示屏32,中控计算机31通过物联网传输模块与智慧边台装置1通信连接,中控计算机31架设数据可视化模型,中控计算机31解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型,并通过中控显示屏32进行可视化展示。
可视化云台3主要基于中控计算机31和中控显示屏32架构,中控计算机31的设置主要是架构可视化模型,并解析智慧边台装置1传输的数据包,并将解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型,并通过中控显示屏32进行可视化展示。
数据可视化模型包括三维可视化模型和柱状数字显示模型,三维可视化模型基于电力设备100的基础数据进行三维建模,柱状数字显示模型包括电压柱状显示模块41、电流柱状显示模块42、温度柱状显示模块43和湿度柱状显示模块44,中控计算机31解析电力设备执行动作结果数据包,并将执行动作结果数据映射到三维可视化模型,中控计算机31解析电力运行结果数据包,并将电力运行结果数据映射到柱状数字显示模型。
数据可视化模型采用三维可视化模型和柱状数字显示模型相结合的方式,其视觉效果更加丰富,一个电力设备100,在一个区域进行显示,可以方便工作人员观察电力设备100的运行数据和执行动作,视觉效果更加直观。
电压柱状显示模块41、电流柱状显示模块42、温度柱状显示模块43和湿度柱状显示模块44均包括绿色段、黄色段、红色段和数字段,绿色段、黄色段、红色段和数字段从下至上逐一设置。
当绿色段显示时,代表该参数处于正常状态,此时数字段显示“正常”字样,这样就能大大降低正常数据下的运算量和传输量。
可视化云台3还包括报警器33,报警器33设置在中控显示屏32上方,中控计算机31控制报警器33的开关。
报警器33的设置,当电压柱状显示模块41、电流柱状显示模块42、温度柱状显示模块43和湿度柱状显示模块44中有任意一个红色段进行显示时,中控计算机31控制报警器33开启报警,提醒工作人员进行查看数据,及时进行处置,避免电力设备100的异常运行带来的供电风险。
本发明实施例一种电力运行监测可视化智慧边台的实施原理为:
在具体的电力运行监测可视化智慧边台场景下,需要对远端的各个低压智能配电柜进行远程运行监测,电压数据传感器111、电流数据传感器112、温湿度传感器113和运动视觉相机114分别设置在智能配电柜内,运动视觉相机114拍摄各个空气开关的运行画面,电压数据传感器111和电流数据传感器112分别采集智能配电柜主开关处的运行电压值和电流值,温湿度传感器113监测智能配电柜内的温度值和湿度值;
某时刻t,数据边缘运算芯片13的边缘计算模型设电压阈值240V、电流阈值150A、温度阈值50℃和湿度阈值75%,电压数据传感器111时间t测定的电压值220V低于电压阈值,将Vt值及时间戳数据统一打包标记为安全电压数据包,电流数据传感器112时间t测定的电流值85A低于电流阈值,将It值及时间戳数据统一打包标记为安全电流数据包;
t到t+30秒的持续时间内,温湿度传感器113测得低压智能配电柜内的温度为55℃到60℃之间变化,每秒进行一次读数,数据边缘运算芯片13将Tt值及时间戳数据进行打包,标记为温度黄色警告数据包;
温湿度传感器113测得低压智能配电柜内的湿度为80%到85%之间变化,每秒进行一次读数,数据边缘运算芯片13将Ht值时间戳数据进行打包,标记为湿度黄色警告数据包;
视觉AI芯片15获取该段时间内运动视觉相机114的画面,分析其中两个空气开关执行了断闸动作,视觉AI芯片15生成电力运行结果数据包;
在t+30秒,将温度黄色警告数据包、湿度黄色警告数据包和电力运行结果数据包通过无线发送天线21传输给无线接收天线22,可视化云台3获得上述数据后,解析电力设备执行动作结果数据包,并将执行动作结果数据映射到三维可视化模型,中控计算机31解析电力运行结果数据包,并将电力运行结果数据映射到柱状数字显示模型,该时间的显示效果是:
电压柱状显示模块41和电流柱状显示模块42的绿色段进行绿色显示,同时数字段显示“正常”
温度柱状显示模块43和湿度柱状显示模块44的黄色段进行黄色警示显示,数字段按照解析出的温度值和湿度值配合时间戳数据进行数字显示;
将执行动作结果数据包的数据映射到三维可视化模型,进行两个空气开关的断闸三维模拟显示,上述显示效果参见图3。
以上均为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:包括多个智慧边台装置(1)、物联网传输模块和可视化云台(3);
所述智慧边台装置(1)设置在电力监测终端,用于采集终端处电力设备(100)的电力运行数据,构建边缘计算模型,并基于边缘计算模型对电力运行数据进行分析处理生成电力运行结果数据包;
所述物联网传输模块分别与多个智慧边台装置(1)通信连接,将电力运行结果数据包传输给可视化云台(3);
所述可视化云台(3)与物联网传输模块通信连接,解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型实现数据可视化。
2.根据权利要求1所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:所述智慧边台装置(1)包括传感器模块(11)、数据采集器(12)、数据边缘运算芯片(13)和数据存储器(14);
所述传感器模块(11)用于监测电力设备(100)的运行参数;
所述数据采集器(12)与传感器模块(11)通信连接,采集传感器模块(11)监测数据,并进行调制处理后得到电力设备运行数据包传输给数据存储器(14);
所述数据边缘运算芯片(13)构建边缘计算模型,所述边缘计算模型基于阈值对电力设备运行数据包进行前置分析,得到电力运行结果数据包存储在数据存储器(14),并通过物联网传输模块传输给可视化云台(3)。
3.根据权利要求2所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:智慧边台装置(1)还包括视觉AI芯片(15),传感器模块(11)还用于采集电力设备(100)动作执行画面,所述视觉AI芯片(15)用于分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器(14)。
4.根据权利要求3所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:传感器模块(11)包括电压数据传感器(111)、电流数据传感器(112)、温湿度传感器(113)和运动视觉相机(114),所述电压数据传感器(111)和电流数据传感器(112)分别采集电力设备(100)配电柜主开关处的运行电压值和电流值,所述温湿度传感器(113)监测配电柜内的温度值和湿度值,所述运动视觉相机(114)拍摄配电柜内画面,所述电压值、电流值、温度值、湿度值和摄配电柜内画面数据均设置时间戳数据。
5.根据权利要求4所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:数据边缘运算芯片(13)的边缘计算模型设电压阈值Vmax、电流阈值Imax、温度阈值Tmax和湿度阈值Hmax,当电压数据传感器(111)时间t测定的电压值Vt低于Vmax时,将Vt值及时间戳数据统一打包标记为安全电压数据包,当Vmax≤Vt≤1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照10秒时间跨度进行打包,打包后的数据包标记为电压黄色警告数据包,当Vt大于1.3Vmax时,将Vt及时间戳数据按照(5)秒时间跨度进行打包,并标记为电压红色报警数据包;
边缘计算模型分别对电流数据传感器(112)测得的时间t测定的电流值It、温湿度传感器(113)测得的温度值Tt和湿度值Ht进行与电压值Vt相同的基于阈值数据的打包操作;
数据边缘运算芯片(13)分别完成电压值Vt、电流值It、温度值Tt和湿度值Ht黄色警告数据包和红色警告数据包进行压缩打包,按照30秒时间间隔进行压缩打包得到电力运行结果数据包存储在数据存储器(14);
视觉AI芯片(15)每隔30秒时间间隔采集运动视觉相机(114)监测的运动特征画面数据,分析动作执行画面的结果,并生成电力设备执行动作结果数据包,存储在数据存储器(14);
数据边缘运算芯片(13)每隔30秒将电力运行结果数据包和电力设备执行动作结果数据包通过物联网传输模块发送给可视化云台(3)。
6.根据权利要求5所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:物联网传输模块是基于5G网络模块的无线传输模块,所述智慧边台装置(1)设置5G无线发送天线(21),所述可视化云台(3)设置5G无线接收天线(22)。
7.根据权利要求6所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:可视化云台(3)包括中控计算机(31)和中控显示屏(32),所述中控计算机(31)通过物联网传输模块与智慧边台装置(1)通信连接,中控计算机(31)架设数据可视化模型,中控计算机(31)解析电力运行结果数据包的电力运行结果数据,将电力运行结果数据映射到可视化模型,并通过中控显示屏(32)进行可视化展示。
8.根据权利要求7所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:所述数据可视化模型包括三维可视化模型和柱状数字显示模型,所述三维可视化模型基于电力设备(100)的基础数据进行三维建模,所述柱状数字显示模型包括电压柱状显示模块(41)、电流柱状显示模块(42)、温度柱状显示模块(43)和湿度柱状显示模块(44),中控计算机(31)解析电力设备执行动作结果数据包,并将执行动作结果数据映射到三维可视化模型,中控计算机(31)解析电力运行结果数据包,并将电力运行结果数据映射到柱状数字显示模型。
9.根据权利要求8所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:电压柱状显示模块(41)、电流柱状显示模块(42)、温度柱状显示模块(43)和湿度柱状显示模块(44)均包括绿色段、黄色段、红色段和数字段,所述绿色段、黄色段、红色段和数字段从下至上逐一设置。
10.根据权利要求9所述的一种电力运行监测可视化智慧边台,其特征在于:可视化云台(3)还包括报警器(33),所述报警器(33)设置在中控显示屏(32)上方,所述中控计算机(31)控制报警器(33)的开关。
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