CN117277565A - 一种用于配电网状态监测的通信系统及方法 - Google Patents

一种用于配电网状态监测的通信系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于配电网状态监测的通信系统及方法，属于配电网状态监测技术领域。本发明解决了现有系统实用性欠佳的问题，通过采集配电网设备的电力数据信息，再将电力数据信息传至边缘计算模块解析获得状态监测结果；若结果为正常时，在预定输出时间输出结果；反之则实时输出，达到异常实时提醒功能；判断数据采集模块是否处于网距阈值范围，若是，则由数据采集模块对数据进行传输；若不是，则将电力数据信息向相邻数据采集模块传递，再判断相邻数据采集模块是否处于网距阈值范围，直至处于网距阈值内；优化了通信传输的方式，避免了数据采集模块与网关传输模块通信不佳造成数据漏传或误传，提高配电网状态监测数据通信传输的精准度。

Description

一种用于配电网状态监测的通信系统及方法
技术领域
本发明涉及配电网状态监测技术领域，具体为一种用于配电网状态监测的通信系统及方法。
背景技术
配电网检测是指对电力系统中的配电网络进行监测、测试和分析，以确保电力系统的安全稳定运行；随着智能电网技术的快速发展，配电网状态监测的数据利用无线网络进行传播，从而可实现人机交互的功能。
然而配电网状态监测数据在进行传播的过程中，仍具有以下两点弊端：
1、现有技术中，由于配电网状态监测数据需由边缘计算终端对当前采集终端采集的所有数据进行解析获得监测结果后，才可进行通信传输，若出现异常数据时，难以及时发出预警提示，从而降低了配电网状态监测的通信传输的效率；
2、现有技术中，由于配电网监测数据种类较多，传感器分布较广，因此各传感器与网络通信设备之间的距离各不相同，进而导致各传感器的网络通信状态具有差异化，从而使得与网络通信设备相距较远的传感器通信传输效率较低，数据传输误差较大，进一步降低了配电网状态监测的通信传输的效率。
因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种用于配电网状态监测的通信系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于配电网状态监测的通信系统及方法，通过采集配电网设备的电力数据信息，再将电力数据信息传至边缘计算模块解析获得状态监测结果；若结果为正常时，在预定输出时间输出结果；反之则实时输出，达到异常实时提醒功能；判断数据采集模块是否处于网距阈值范围，若是，则由数据采集模块对数据进行传输；若不是，则将电力数据信息向相邻数据采集模块传递，再判断相邻数据采集模块是否处于网距阈值范围，直至处于网距阈值内；优化了通信传输的方式，避免了数据采集模块与网关传输模块通信不佳造成数据漏传或误传，提高配电网状态监测数据通信传输的精准度，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于配电网状态监测的通信系统，包括：
状态采集单元，用于采集配电网设备的电力数据信息，并对所采集的电力数据进行存储备份；
网关传输模块，用于为配电网状态监测的通信系统提供无线传输网络，由此将状态采集单元所采集的电力数据信息进行传输；
边缘计算模块，用于接收网关传输模块所传输的配电网设备的电力数据信息，并对配电网设备的电力数据信息进行数据处理与分析，由此获得配电网设备的状态监测结果，并基于网关传输模块将配电网设备的状态监测结果传输至云平台进行展示；
云平台，用于接收并展示配电网设备的状态监测结果。
进一步的，所述状态采集单元包括：
数据采集模块，基于传感器设备用于采集配电网设备的电力数据信息，并基于网关传输单元将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析，且数据采集模块设置的个数至少有两个或两个以上；
数据传输模块，用于传输相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息；
数据接收模块，用于接收相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息。
进一步的，所述网关传输模块包括：
网距获取模块，用于获取状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数；
网距预设模块，用于预先设定出符合状态采集单元与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；
网距处理模块，用于判断当前状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，并由此做出相应的处理指令。
进一步的，所述网距预设模块，包括：
参数确定模块，用于获取数据传输模块的发射功率，并确定所述发射功率对应的标准网关通信距离参数；
位置分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块的第一地理位置特征，获取网关传输模块的第二地理位置特征，并基于地理位置对信号传输的标准影响情况，确定第一地理位置特征的第一地理环境系数和第二地理位置特征的第二地理环境系数，并基于所述第一地理环境系数和第二地理环境系数确定数据传输的综合地理环境系数；
配置分析模块，用于获取数据传输模块的第一配置参数，获取网关传输模块的第二配置参数，基于所述第一配置参数和第二配置参数，确定数据传输的抗干扰系数；
天气磁场分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块和网关传输模块之间的磁场分布特征和天气规律特征，基于所述磁场分布特征，确定对数据传输的磁场影响系数，基于所述天气规律特征，确定对数据传输的天气影响系数；
修正加权模块，用于基于所述综合地理环境系数，磁场影响系数和天气影响系数对所述标准网关通信距离参数依次进行第一修正，第二修正和第三修正，得到修正后的第一网关通信距离参数，并基于所述抗干扰系数，对所述第一网关通信距离参数进行加权调整，得到目标网关通信距离参数，基于所述目标网关通信距离参数，作为网距阈值。
进一步的，所述边缘计算模块包括：
电网资料库，用于存储以往配电网数据处理策略、配电网监测数据和配电网状态监测结果；
电网处理模块，用于电网资料库中获取以往配电网监测数据以及对应的配电网数据处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，由此获得当前配电网设备的状态监测结果，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台。
进一步的，所述电网处理模块包括：
普通输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出时间点输出配电网设备的状态监测结果；
预警输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果。
进一步的，所述电网处理模块还包括：
数据匹配模块，用于获取所述电力数据信息的数据特征信息，获取以往配电网监测数据的以往特征数据信息，并根据如下公式计算得到电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度P；
其中，σA表示电力数据信息的数据格式特征值，σB表示以往配电网监测数据的数据格式特征值，δA表示电力数据信息的数据内容类型特征值，δB表示以往配电网监测数据的数据内容类型特征值，τA表示电力数据信息的数据数值，τB表示以往配电网监测数据的数据数值，α表示对数据数值的调整权重；
策略选取模块，用于获取电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度高于预设匹配度的目标以往配电网监测数据对应的目标以往配电网数据处理策略；
结果分析模块，用于基于目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的状态差异，并根据如下公式确定对目标以往配电网数据处理策略的调整特征值Q；
其中，D0表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的总体状态差异值，Smax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型特征值，Hmax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型对应的状态差异值；
策略调整模块，用于从策略调整方案库中获取与所述调整特征值对应的目标策略调整方案，利用目标策略调整方案对目标以往配电网数据处理策略得到当前配电网数据处理策略。
本发明还提供了另一种技术方案：一种用于配电网状态监测的通信系统的实施方法，包括以下步骤：
S1、通过多个数据采集模块采集配电网中相关设备的电力数据信息，由此获得配电网设备的电力数据信息；
S2、预先设定出符合数据采集模块与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；
S3、获取当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并由网距处理模块确定当前数据采集模块处于网关传输模块正常通讯范围，再由当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
S4、通过调取电网资料库中以往配电网监测数据及处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台；
S5、若当前配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出结果时间点时，实时输出配电网设备的状态监测结果；若当前配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果。
进一步的，所述S3中通过网距处理模块判断状态采集单元中目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，由此做出相应的处理指令，具体为：
通过网距处理模块获取目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并将当前网关通信距离参数与网距阈值继续比对；若当前网关通信距离参数未超出网距阈值，则目标数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前网关通信距离参数超出网距阈值，则目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，由此利用当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析。
进一步的，目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，具体为：
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值，则当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数超出网距阈值，则将所接收的电力数据信息传输至与当前数据采集模块所相邻的数据采集模块中，再由网距处理模块对当前相邻数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，直至当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值为止。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明，通过多个数据采集模块采集配电网中相关设备的电力数据信息，由此获得配电网设备的电力数据信息；数据采集模块通过网关传输模块将配电网设备的电力数据信息传输至边缘计算模块进行解析，由此获得配电网设备的状态监测结果；若当前配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出结果时间点时输出配电网设备的状态监测结果；若当前配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果；从而达到了异常实时提醒功能，提高了配电网状态监测数据通信传输的效率。
2.本发明，通过预设出网距阈值，获取数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，从而判断当前数据采集模块是否处于网关传输模块正常通讯范围；若是，则由当前数据采集模块对数据进行传输；若不是，则将电力数据信息向相邻数据采集模块进行传递，再判断相邻数据采集模块与网关传输模块的通信距离是否处于网距阈值内，直至相邻数据采集模块与网关传输模块的通信距离处于网距阈值内，从而通过相邻数据采集模块对数据进行传输；由此优化了配电网状态监测数据通信传输的方式，避免了数据采集模块与网关传输模块之间通信不佳，造成数据漏传或误传，提高了配电网状态监测数据通信传输的精准度。
附图说明
图1为本发明的用于配电网状态监测的通信系统组成图；
图2为本发明的用于配电网状态监测的通信方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有配电网状态监测数据需进行解析获得监测结果后才可进行传输，若出现异常数据时，难以及时发出预警提示；且配电网监测传感器分布较广，因此各传感器与网络通信设备的距离各不相同，导致各传感器的网络通信状态具有差异化，从而使得与网络通信设备相距较远的传感器通信传输效率较低，降低了配电网状态监测的通信传输效率的技术问题，请参阅图1-图2，本实施例提供以下技术方案：
一种用于配电网状态监测的通信系统，包括：
状态采集单元，用于采集配电网设备的电力数据信息，并对所采集的电力数据进行存储备份；具体的，状态采集单元所需采集电力数据信息包括：环境温度、湿度以及电量数据；因此，需通过温湿度传感器对配电网20平米内环境的温湿度进行自动检测，分析温度、湿度的状况；并对单相交流电、三相交流电进行监测，把电压、电流、功率、频率等信息集中采集，并传输至边缘计算模块处进行分析与处理，从而获得配电网状态监测结果。
网关传输模块，用于为配电网状态监测的通信系统提供无线传输网络，由此将状态采集单元所采集的电力数据信息进行传输。
边缘计算模块，用于接收网关传输模块所传输的配电网设备的电力数据信息，并对配电网设备的电力数据信息进行数据处理与分析，由此获得配电网设备的状态监测结果，并基于网关传输模块将配电网设备的状态监测结果传输至云平台进行展示；具体的，边缘计算模块为云计算型边缘计算终端，用于将计算和数据存储移动到云端，以实现云端资源的动态分配和共享；通过将以往监测的电力数据信息及其对应处理策略进行保存，由此作为大数据资料库，并经由大数据分析、人工智能为当前所采集到的电力数据信息进行智能处理，从而获得配电网状态监测结果；由于云端资源可以动态分配和共享，因此可以降低成本和提高效率。
云平台，用于接收并展示配电网设备的状态监测结果；具体的，云平台为一种显示终端，可设置在控制机房内，用于显示配电网状态监测结果及其指令收发状态，以便工作者全方位掌控配电网的运行状态。
状态采集单元包括：
数据采集模块，基于传感器设备用于采集配电网设备的电力数据信息，并基于网关传输单元将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析，且数据采集模块设置的个数至少有两个或两个以上；在一实施例中，数据采集模块包括：温湿度传感器和电流传感器，且通过温湿度传感器和电流传感器设置的个数设置有两个以上；通过温湿度传感器对配电网环境的温湿度进行自动检测，通过电流传感器对单相交流电、三相交流电进行监测，把电压、电流、功率、频率等信息集中采集，并传输至边缘计算模块处进行分析与处理，从而获得配电网状态监测结果。
数据传输模块，用于传输相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息；具体的，数据传输模块用于将目标数据采集模块的电力数据信息传输至与之相邻的数据采集模块处；在一实施例中，如：通过一号电流传感器将一号位的电量数据传输至与之相邻的二号电流传感器和三号电流传感器处，从而实现数据交互的功能。
数据接收模块，用于接收相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息。
网关传输模块包括：
网距获取模块，用于获取状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数；网距预设模块，用于预先设定出符合状态采集单元与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；网距处理模块，用于判断当前状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，并由此做出相应的处理指令；接上述实施例，如：通过网距预设模块设定出网距阈值为：1-15公里，通过网距获取模块获取到状态采集单元中一号电流传感器与网关设备之间的网关通信距离参数为：10公里，由此得出一号电流传感器距离网关设备长达10公里；经由对比显示，一号电流传感器与网关设备之间的网关通信距离参数10公里处于网距阈值1-15公里范围内；因此，当前一号电流传感器可直接通过网关传输模块将所采集到电力数据传输至边缘计算模块处进行解析，由此获得配电网状态监测结果；又如：通过网距获取模块获取到状态采集单元中二号电流传感器与网关设备之间的网关通信距离参数为：16公里，由此得出二号电流传感器距离网关设备长达16公里；经由对比显示，二号电流传感器与网关设备之间的网关通信距离参数16公里超出网距阈值1-15公里范围内；因此，当前一号电流传感器可将所采集到电力数据传输至与之相邻的一号电流传感器处，由于一号电流传感器经由对比得知该网关通信距离参数处于网距阈值范围内；因此，经由一号电流传感器将二号电流传感器所采集到的电力数据通过网关传输模块传输至边缘计算模块处进行解析，由此获得配电网状态监测结果。
所述网距预设模块，包括：
参数确定模块，用于获取数据传输模块的发射功率，并确定所述发射功率对应的标准网关通信距离参数；
位置分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块的第一地理位置特征，获取网关传输模块的第二地理位置特征，并基于地理位置对信号传输的标准影响情况，确定第一地理位置特征的第一地理环境系数和第二地理位置特征的第二地理环境系数，并基于所述第一地理环境系数和第二地理环境系数确定数据传输的综合地理环境系数；
配置分析模块，用于获取数据传输模块的第一配置参数，获取网关传输模块的第二配置参数，基于所述第一配置参数和第二配置参数，确定数据传输的抗干扰系数；
天气磁场分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块和网关传输模块之间的磁场分布特征和天气规律特征，基于所述磁场分布特征，确定对数据传输的磁场影响系数，基于所述天气规律特征，确定对数据传输的天气影响系数；
修正加权模块，用于基于所述综合地理环境系数，磁场影响系数和天气影响系数对所述标准网关通信距离参数依次进行第一修正，第二修正和第三修正，得到修正后的第一网关通信距离参数，并基于所述抗干扰系数，对所述第一网关通信距离参数进行加权调整，得到目标网关通信距离参数，基于所述目标网关通信距离参数，作为网距阈值。
在该实施例中，基于所述综合地理环境系数，磁场影响系数和天气影响系数对所述标准网关通信距离参数依次进行第一修正，第二修正和第三修正，得到修正后的第一网关通信距离参数的修正过程根据历史经验设计算法得到。
在该实施例中，地理位置特征的阻挡越少，对应最终的综合地理环境系数越大，对标准网关通信距离参数的修正力度越小。
在该实施例中，磁场分布越复杂，对应的磁场影响系数越大，天气越复杂，对应的天气影响系数越大，对标准网关通信距离参数的修正力度越大。
在该实施例中，抗干扰系数越大，加权调整幅度越小。
上述设计方案的有益效果是：通过考虑地理位置，磁场，天气，模块配置这些因素，对所述发射功率对应的标准网关通信距离参数进行修正和加权调整，保证得到的最终目标网关通信距离参数与实际传输环境的高匹配性和高精确性，为实现配电网状态监测的通信的高效传输提供基础。
边缘计算模块包括：
电网资料库，用于存储以往配电网数据处理策略、配电网监测数据和配电网状态监测结果；
电网处理模块，用于电网资料库中获取以往配电网监测数据以及对应的配电网数据处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，由此获得当前配电网设备的状态监测结果，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台；具体的，电网处理模块在接收完当前数据采集模块所传输的电力数据后，分析当前电力数据特征，并在电网资料库内检索同类别数据，经查询得出对应的处理策略，以作为当前电力处理策略的参考样本，进而对当前电力数据进行处理，由此得出配电网状态监测结果；并将当前结果传输至电网资料库进行保存，再将其传输至云平台进行展示，以供工作者进行查看。
电网处理模块包括：
普通输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出时间点输出配电网设备的状态监测结果；具体的，通过电网处理模块对当前电力数据进行处理，若处理结果显示当前电力数据为正常状态，则该部分状态监测结果按指定输出时间向云平台输出，以保证配电网状态监测通信传输的规律性。
预警输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果；具体的，通过电网处理模块对当前电力数据进行处理，若处理结果显示当前电力数据为异常状态，则该部分状态监测结果将在第一时间内向云平台输出，以优化配电网异常状态预警功能，进而提高配电网状态监测通信传输的时效性。
所述电网处理模块还包括：
数据匹配模块，用于获取所述电力数据信息的数据特征信息，获取以往配电网监测数据的以往特征数据信息，并根据如下公式计算得到电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度P；
其中，σA表示电力数据信息的数据格式特征值，σB表示以往配电网监测数据的数据格式特征值，δA表示电力数据信息的数据内容类型特征值，δB表示以往配电网监测数据的数据内容类型特征值，τA表示电力数据信息的数据数值，τB表示以往配电网监测数据的数据数值，α表示对数据数值的调整权重；
策略选取模块，用于获取电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度高于预设匹配度的目标以往配电网监测数据对应的目标以往配电网数据处理策略；
结果分析模块，用于基于目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的状态差异，并根据如下公式确定对目标以往配电网数据处理策略的调整特征值Q；
其中，D0表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的总体状态差异值，Smax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型特征值，Hmax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型对应的状态差异值；
策略调整模块，用于从策略调整方案库中获取与所述调整特征值对应的目标策略调整方案，利用目标策略调整方案对目标以往配电网数据处理策略得到当前配电网数据处理策略。
在该实施例中，所述特征值预先定义得到，取值均限制在0-1之间。
在该实施例中，策略调整方案库根据历史经验设计得到，并与调整特征值一一对应。
上述设计方案的有益效果是：通过将电力数据信息与以往配电网监测数据在数据格式，数据内容和数据值方面进行匹配，根据得到的匹配度来获取相应的目标以往配电网监测数据，然后根据目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的状态差异来确定调整特征值，从策略调整方案库中获取与所述调整特征值对应的目标策略调整方案，利用目标策略调整方案对目标以往配电网数据处理策略得到当前配电网数据处理策略，保证得到的当前配电网数据处理策略与电力数据信息之间的高匹配性，为根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，由此获得当前配电网设备的状态监测结果提供准确策略基础。
为了更好地展现用于配电网状态监测的通信系统的使用流程，本实施例提出用于配电网状态监测的通信系统的实施方法，其自动调整方法包括以下步骤：
S1、通过多个数据采集模块采集配电网中相关设备的电力数据信息，由此获得配电网设备的电力数据信息；
S2、预先设定出符合数据采集模块与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；
S3、获取当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并由网距处理模块确定当前数据采集模块处于网关传输模块正常通讯范围，再由当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
S4、通过调取电网资料库中以往配电网监测数据及处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台；
S5、若当前配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出结果时间点时，实时输出配电网设备的状态监测结果；若当前配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果。
S3中通过网距处理模块判断状态采集单元中目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，由此做出相应的处理指令，具体为：
通过网距处理模块获取目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并将当前网关通信距离参数与网距阈值继续比对；若当前网关通信距离参数未超出网距阈值，则目标数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前网关通信距离参数超出网距阈值，则目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，由此利用当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析。
目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，具体为：
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值，则当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数超出网距阈值，则将所接收的电力数据信息传输至与当前数据采集模块所相邻的数据采集模块中，再由网距处理模块对当前相邻数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，直至当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值为止。
上述内容的工作原理：通过数据采集模块采集配电网中相关设备的电力数据信息，并通过网关传输模块将其传输至边缘计算模块进行解析，由此获得配电网设备的状态监测结果；若结果为正常时，则在达到预定时间时输出配电网状态监测结果；若结果为异常时，则实时输出配电网状态监测结果，达到异常实时提醒功能；通过预设网距阈值，判断当前数据采集模块是否处于网距阈值范围；若是，则由当前数据采集模块对数据进行传输；若不是，则将电力数据信息向相邻数据采集模块进行传递，再判断相邻数据采集模块是否处于网距阈值内，从而通过相邻数据采集模块对数据进行传输；由此优化了配电网状态监测数据通信传输的方式，避免了数据采集模块与网关传输模块之间通信不佳，造成数据漏传或误传，提高了配电网状态监测数据通信传输的精准度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于，包括：
状态采集单元，用于采集配电网设备的电力数据信息，并对所采集的电力数据进行存储备份；
网关传输模块，用于为配电网状态监测的通信系统提供无线传输网络，由此将状态采集单元所采集的电力数据信息进行传输；
边缘计算模块，用于接收网关传输模块所传输的配电网设备的电力数据信息，并对配电网设备的电力数据信息进行数据处理与分析，由此获得配电网设备的状态监测结果，并基于网关传输模块将配电网设备的状态监测结果传输至云平台进行展示；
云平台，用于接收并展示配电网设备的状态监测结果。
2.根据权利要求1所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述状态采集单元包括：
数据采集模块，基于传感器设备用于采集配电网设备的电力数据信息，并基于网关传输单元将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析，且数据采集模块设置的个数至少有两个或两个以上；
数据传输模块，用于传输相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息；
数据接收模块，用于接收相邻的数据采集模块所采集的电力数据信息。
3.根据权利要求1所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述网关传输模块包括：
网距获取模块，用于获取状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数；
网距预设模块，用于预先设定出符合状态采集单元与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；
网距处理模块，用于判断当前状态采集单元与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，并由此做出相应的处理指令。
4.根据权利要求3所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述网距预设模块，包括：
参数确定模块，用于获取数据传输模块的发射功率，并确定所述发射功率对应的标准网关通信距离参数；
位置分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块的第一地理位置特征，获取网关传输模块的第二地理位置特征，并基于地理位置对信号传输的标准影响情况，确定第一地理位置特征的第一地理环境系数和第二地理位置特征的第二地理环境系数，并基于所述第一地理环境系数和第二地理环境系数确定数据传输的综合地理环境系数；
配置分析模块，用于获取数据传输模块的第一配置参数，获取网关传输模块的第二配置参数，基于所述第一配置参数和第二配置参数，确定数据传输的抗干扰系数；
天气磁场分析模块，用于获取状态采集单元的数据传输模块和网关传输模块之间的磁场分布特征和天气规律特征，基于所述磁场分布特征，确定对数据传输的磁场影响系数，基于所述天气规律特征，确定对数据传输的天气影响系数；
修正加权模块，用于基于所述综合地理环境系数，磁场影响系数和天气影响系数对所述标准网关通信距离参数依次进行第一修正，第二修正和第三修正，得到修正后的第一网关通信距离参数，并基于所述抗干扰系数，对所述第一网关通信距离参数进行加权调整，得到目标网关通信距离参数，基于所述目标网关通信距离参数，作为网距阈值。
5.根据权利要求1所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述边缘计算模块包括：
电网资料库，用于存储以往配电网数据处理策略、配电网监测数据和配电网状态监测结果；
电网处理模块，用于电网资料库中获取以往配电网监测数据以及对应的配电网数据处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，由此获得当前配电网设备的状态监测结果，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台。
6.根据权利要求5所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述电网处理模块包括：
普通输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出时间点输出配电网设备的状态监测结果；
预警输出模块，用于在配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果。
7.根据权利要求5所述的一种用于配电网状态监测的通信系统，其特征在于：所述电网处理模块还包括：
数据匹配模块，用于获取所述电力数据信息的数据特征信息，获取以往配电网监测数据的以往特征数据信息，并根据如下公式计算得到电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度P；
其中，σA表示电力数据信息的数据格式特征值，σB表示以往配电网监测数据的数据格式特征值，δA表示电力数据信息的数据内容类型特征值，δB表示以往配电网监测数据的数据内容类型特征值，τA表示电力数据信息的数据数值，τB表示以往配电网监测数据的数据数值，α表示对数据数值的调整权重；
策略选取模块，用于获取电力数据信息与以往配电网监测数据的匹配度高于预设匹配度的目标以往配电网监测数据对应的目标以往配电网数据处理策略；
结果分析模块，用于基于目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的状态差异，并根据如下公式确定对目标以往配电网数据处理策略的调整特征值Q；
其中，D0表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的总体状态差异值，Smax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型特征值，Hmax表示目标以往配电网监测数据的配电网状态监测结果与实际电网状态的最大差异状态类型对应的状态差异值；
策略调整模块，用于从策略调整方案库中获取与所述调整特征值对应的目标策略调整方案，利用目标策略调整方案对目标以往配电网数据处理策略得到当前配电网数据处理策略。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于配电网状态监测的通信系统的实施方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过多个数据采集模块采集配电网中相关设备的电力数据信息，由此获得配电网设备的电力数据信息；
S2、预先设定出符合数据采集模块与网关传输模块之间正常的网关通信距离参数，以作为网距阈值；
S3、获取当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并由网距处理模块确定当前数据采集模块处于网关传输模块正常通讯范围，再由当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
S4、通过调取电网资料库中以往配电网监测数据及处理策略，根据对应的数据处理策略对当前配电网监测数据进行数据处理，并将当前配电网设备的状态监测结果分别传输至电网资料库与云平台；
S5、若当前配电网设备的状态监测结果为正常时，在达到预定输出结果时间点时，实时输出配电网设备的状态监测结果；若当前配电网设备的状态监测结果为异常时，实时输出配电网设备的状态监测结果。
9.根据权利要求8所述的一种用于配电网状态监测的通信系统的实施方法，其特征在于：所述S3中通过网距处理模块判断状态采集单元中目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数是否处于网距阈值范围内，由此做出相应的处理指令，具体为：
通过网距处理模块获取目标数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数，并将当前网关通信距离参数与网距阈值继续比对；若当前网关通信距离参数未超出网距阈值，则目标数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前网关通信距离参数超出网距阈值，则目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，由此利用当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析。
10.根据权利要求9所述的一种用于配电网状态监测的通信系统的实施方法，其特征在于：目标数据采集模块将所采集到的电力数据信息传输至相邻数据采集模块处，再由网距处理模块对当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，具体为：
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值，则当前数据采集模块通过网关传输模块将电力数据信息传输至边缘计算模块进行数据处理与分析；
若当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数超出网距阈值，则将所接收的电力数据信息传输至与当前数据采集模块所相邻的数据采集模块中，再由网距处理模块对当前相邻数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数进行判断，直至当前数据采集模块与网关传输模块之间的网关通信距离参数未超出网距阈值为止。
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