CN117639254A - 一种电网设备管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电网设备管理系统，属于电网设备技术领域，该电网设备管理系统，包括数据采集模块，通过传感器或其他数据采集设备获取电网设备的状态信息、运行数据和安全参数，并将采集到的数据经过预处理和筛选，然后传输到数据处理模块进行进一步的处理和分析；数据处理模块，负责将采集到的数据进行预处理和存储，以便后续的数据分析和决策支持；系统管理模块，负责将实现用户管理、设备管理、权限管理和告警管理功能，以确保系统的安全性和稳定性。本发明电网设备管理系统通过设计合理的系统架构，可以实现对电网设备的高效维护、运行和安全管理，提高电网设备的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电网设备技术领域，具体涉及到一种电网设备管理系统。
背景技术
在现代社会中，电力已成为人们生活和生产的必需品，而电网设备的正常运行对于电力供应的稳定性和安全性至关重要。然而，由于电网设备种类繁多、数量庞大以及复杂多变的工作环境，导致设备的维护、运行和安全管理面临着一系列困难和挑战。
电网设备作为电力系统中的重要组成部分和关键设备，具有维持电网运行的核心功能，电网设备的维护管理对于保证设备的正常运行至关重要，设备的维护需求包括定期检修、故障诊断和预防性维护等，这些工作需要对设备进行全面的检查和评估，及时发现并解决设备中存在的问题，保证设备的安全可靠运行，然而，传统的手工管理方法已经无法满足电网设备的维护、运行和安全管理的需求，并且传统的运行管理方式存在着信息不及时、沟通协作困难等问题，进而导致电网设备容易出现安全预警不准确、安全控制措施不及时等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电网设备管理系统。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电网设备管理系统，包括数据采集模块、数据处理模块和系统管理模块；
数据采集模块，通过传感器或其他数据采集设备获取电网设备的状态信息、运行数据和安全参数，并将采集到的数据经过预处理和筛选，然后传输到数据处理模块进行进一步的处理和分析；
数据处理模块，负责将采集到的数据进行预处理和存储，以便后续的数据分析和决策支持，在数据处理过程中，采用不同的算法和模型来实现数据的分析和预测，以提供对电网设备的维护和运行状态的准确评估；
系统管理模块，负责将实现用户管理、设备管理、权限管理和告警管理功能，以确保系统的安全性和稳定性；
其中，用户管理子模块用于控制系统的用户访问和权限分配；
设备管理子模块用于电网设备的管理和监控；
权限管理子模块用于系统各个功能的权限控制；
告警管理子模块用于及时发送告警通知，以提醒用户处理异常情况。
进一步的，数据采集模块中，主要通过各种传感器、检测设备以及监测装置，对电网设备的各项参数和状态进行实时监测和采集，以获取设备的运行数据和运行状态信息。
进一步的，数据采集模块中，针对输电设备、分配设备和控制设备不同类型的电网设备，该模块选择不同的传感器和检测设备，用于采集相应设备的关键参数和状态信息。
进一步的，对于输电设备，采用电流传感器和电压传感器，用于实时监测电网的电流和电压情况；
对于分配设备和控制设备，采用温度传感器和压力传感器设备，用于监测设备的温度和压力状态。
进一步的，数据采集模块中，还采用了无线传感器网络技术进行数据采集，通过在电网中布置一系列的无线传感器节点，实时采集电网不同位置的数据，并将数据传输到中心服务器进行存储和处理。
进一步的，数据采集模块中，还采用了数据校准技术，通过与标准设备进行对比和校准，纠正传感器的误差，并提高数据采集的精确度。
进一步的，数据采集模块中，还通过利用数据压缩和数据存储技术，对采集到的大量数据进行压缩和存储，以提高数据的存储效率和利用率。
进一步的，数据处理模块中，针对数据预处理方面，采用数据清洗、数据去噪和数据转换方法；数据清洗主要是对数据进行去重、去空以及去异常处理，保证数据的准确性和完整性；数据去噪主要是对数据中的噪声进行滤除，提高数据的质量；数据转换主要是将原始数据进行转换和标准化，以便后续的数据分析和建模；
针对数据存储方面，采用数据库技术进行数据的存储和管理；通过将设备产生的数据以结构化的方式进行存储，在后续的数据处理过程中能够对数据进行查询和分析。
进一步的，数据处理模块中，还包括数据分析和建模；
针对在数据分析方面，采用统计分析、趋势分析和聚类分析方法，对设备产生的数据进行分析和挖掘，以获取设备的运行趋势、异常情况等重要信息；
针对在数据建模方面，采用机器学习和数据挖掘技术，对设备的运行状态进行建模和预测，以提前预警会出现的设备故障和异常情况。
进一步的，数据处理模块中，还包括数据可视化和报告生成；
针对数据可视化方面，采用图表和仪表盘可视化工具，将处理后的数据以直观、易懂的方式呈现出来，方便管理人员进行数据的分析和决策；
针对报告生成方面，采用自动化报表生成技术，根据数据的分析结果生成相应的报告和分析结果，以减少人工操作和提高工作效率。
本发明的有益效果如下：(1)本发明电网设备管理系统通过设计合理的系统架构，可以实现对电网设备的高效维护、运行和安全管理，提高电网设备的可靠性和稳定性；(2)本发明电网设备管理系统可以有效解决电网设备维护和运行管理中存在的问题，提高设备的维护效率和质量，并可以实现电网设备的安全管理，提高电力系统的安全运行水平；(3)本发明电网设备管理系统通过对设备的安全风险进行评估和预警，可以及时发现并防范可能存在的安全隐患，保障电力系统的安全运行；(4)本发明通过系统测试和验证，验证了该电网设备管理系统的可行性和有效性，并且系统经过功能测试、性能测试、安全性测试和实际场景测试，具有稳定、可靠、安全和高效的特点，使得本系统能够有效地进行电网设备的维护、运行和安全管理。
附图说明
图1是本发明电网设备管理系统的框架图；
图2是本发明数据采集模块的结构示意图；
图3是本发明数据处理模块的结构示意图；
图4是本发明系统管理模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图4所示，本实施例的一种电网设备管理系统，包括数据采集模块、数据处理模块和系统管理模块；
如图2所示，数据采集模块，通过传感器或其他数据采集设备获取电网设备的状态信息、运行数据和安全参数，并将采集到的数据经过预处理和筛选，然后传输到数据处理模块进行进一步的处理和分析；
数据采集模块中，主要通过各种传感器、检测设备以及监测装置，对电网设备的各项参数和状态进行实时监测和采集，以获取设备的运行数据和运行状态信息；
进一步的，针对输电设备、分配设备和控制设备不同类型的电网设备，该模块选择不同的传感器和检测设备，用于采集相应设备的关键参数和状态信息；
对于输电设备，采用电流传感器和电压传感器，用于实时监测电网的电流和电压情况；对于分配设备和控制设备，采用温度传感器和压力传感器设备，用于监测设备的温度和压力状态。
本实施例中，数据采集模块中还采用了无线传感器网络技术进行数据采集，通过在电网中布置一系列的无线传感器节点，实时采集电网不同位置的数据，并将数据传输到中心服务器进行存储和处理。
本实施例中，数据采集模块还采用了数据校准技术，通过与标准设备进行对比和校准，纠正传感器的误差，并提高数据采集的精确度。
本实施例中，数据采集模块还通过利用数据压缩和数据存储技术，对采集到的大量数据进行压缩和存储，以提高数据的存储效率和利用率。
如图3所示，数据处理模块，负责将采集到的数据进行预处理和存储，以便后续的数据分析和决策支持，在数据处理过程中，采用不同的算法和模型来实现数据的分析和预测，以提供对电网设备的维护和运行状态的准确评估；
进一步的，在数据处理模块中，针对数据预处理方面，采用数据清洗、数据去噪和数据转换方法；数据清洗主要是对数据进行去重、去空以及去异常处理，保证数据的准确性和完整性；数据去噪主要是对数据中的噪声进行滤除，提高数据的质量；数据转换主要是将原始数据进行转换和标准化，以便后续的数据分析和建模；
针对数据存储方面，采用数据库技术进行数据的存储和管理；通过将设备产生的数据以结构化的方式进行存储，在后续的数据处理过程中能够对数据进行查询和分析，此外，为了保证数据的安全性和可靠性，还可以使用备份和冗余技术进行数据的存储和备份，以防止数据的丢失和损坏。
本实施例中，数据处理模块中还包括数据分析和建模；
针对在数据分析方面，采用统计分析、趋势分析和聚类分析方法，对设备产生的数据进行分析和挖掘，以获取设备的运行趋势、异常情况等重要信息；
针对在数据建模方面，采用机器学习和数据挖掘技术，对设备的运行状态进行建模和预测，以提前预警会出现的设备故障和异常情况。
本实施例中，数据处理模块还包括数据可视化和报告生成；
针对数据可视化方面，采用图表和仪表盘可视化工具，将处理后的数据以直观、易懂的方式呈现出来，方便管理人员进行数据的分析和决策；
针对报告生成方面，采用自动化报表生成技术，根据数据的分析结果生成相应的报告和分析结果，以减少人工操作和提高工作效率。
数据处理模块的数据处理技术在电网设备管理系统中具有重要的作用，通过对电网设备产生的数据进行处理和分析，可以提取有价值的信息，为设备的维护、运行和安全管理提供科学依据，本实施例通过对数据的采集、存储、预处理、分析和建模等环节的研究，在实际应用中取得了良好的效果。
如图4所示，系统管理模块，负责将实现用户管理、设备管理、权限管理和告警管理功能，以确保系统的安全性和稳定性；
其中，用户管理子模块用于控制系统的用户访问和权限分配；
设备管理子模块用于电网设备的管理和监控；
权限管理子模块用于系统各个功能的权限控制；
告警管理子模块用于及时发送告警通知，以提醒用户处理异常情况。
同时，系统管理模块的用户管理、设备管理、权限管理和告警管理等子模块需要与其他模块进行协调与交互。
本实施例通过设计合理的系统架构，可以实现对电网设备的高效维护、运行和安全管理，提高电网设备的可靠性和稳定性。
在本实施例中，由于目前电网设备管理系统主要应用于Windows操作系统，因此本系统选择Windows操作系统作为系统的开发平台，以提高系统的兼容性和稳定性；
本系统采用Java作为主要的开发语言，Java语言具有跨平台的特性，能够在不同的操作系统上运行，通过使用Java语言开发系统，可以有效地提高系统的可移植性和扩展性；
本系统使用Eclipse作为集成开发环境，并使用了MySQL数据库作为系统的数据存储和管理工具，通过使用MySQL可以有效地存储和管理系统所需的数据；
为了实现系统的图形界面功能，本系统选择JavaFX作为开发技术，该技术能够提供丰富的图形控件和交互功能，能够满足系统界面设计的需求，同时本系统还使用HTML和CSS技术来实现系统的网页界面，通过使用网页技术可以实现系统的跨平台和跨浏览器的特性；
对于系统的部署和运行环境，本系统选择了Tomcat作为系统的服务器软件，该软件能够提供稳定的网络服务和支持多用户同时访问的功能，能够满足系统在实际运行中的需求。
本系统通过选择Windows操作系统作为系统的开发平台，采用Java作为主要的开发语言，并利用Eclipse、MySQL、JavaFX、HTML、CSS和Tomcat等工具和技术来实现系统的功能；使得本系统开发的电网设备管理系统能够在不同的操作系统上运行，并且具备良好的扩展性和可移植性，能够满足电网设备管理的需求。
为验证本系统的可行性和可靠性，本实施例将本系统分别在城市电网、工厂电网以及大型企业电网中分别进行实验验证，具体验证结果如下：
(一)对城市电网设备的管理：
本系统在城市电网设备管理中，通过数据采集和处理技术，可以实时获取和处理电网设备的运行状态、运行参数、故障信息等数据，对设备进行智能化管理；通过将设备管理与信息技术相结合，本系统可以自动识别设备故障，并提供相应的维修建议；此外，本系统还具备分析和预测功能，能够根据设备历史数据和环境因素进行运行状态和设备寿命的分析与预测，为设备的维护和更新提供科学依据；
通过城市电网设备管理系统的应用，得出了以下结论和分析结果：首先，本系统能够极大地提高设备管理的效率，由于该系统可以自动识别设备故障，提供及时有效的维修建议，减少了维修人员的工作量和维修时间，提高了设备的可用性和工作效率；其次，本系统能够实现对设备运行状态的实时监测和分析，避免了因设备故障或人为原因导致的事故发生，保障了城市电网设备的安全性和稳定性；最后，本系统还能够对设备的维护保养进行分析，提供设备使用寿命的预测和维护计划的制定，保障了设备的长期稳定运行。
(二)对工厂电网设备的管理：
本系统在工厂电网设备管理过程中，本系统能够对工厂内的电网设备进行全面监测和管理，包括设备的维护、运行和安全管理；首先，本系统能够对设备进行实时的数据采集工作，包括设备的运行状态、温度、湿度等参数，通过数据采集，可以及时发现设备的异常情况，及时采取措施进行维修和保养，保证设备的正常运行；其次，本系统能够对采集到的数据进行处理分析，根据设备的历史数据和当前数据进行预测性的分析，判断设备的未来运行情况，并提出相应的管理建议，通过数据处理技术的应用，可以提升设备管理的效率和准确性；此外，本系统还具备较高的安全性能，系统可以采用合理的安全策略和技术手段来保护设备和系统的安全性，防止潜在的风险和威胁。
(三)对大型企业电网设备管理：
本系统可以实时监测大型企业电网设备的运行状态和工作参数，通过数据采集技术，可以采集各个设备的实时数据，包括电流、电压、功率等信息；同时本系统还可以采集设备的运行时间、故障记录等重要数据，用于维护管理和故障排查；
由于本系统具备强大的数据处理技术，可以对采集到的数据进行分析和处理，通过数据分析算法，可以对设备的运行状态进行评估和预测，及时发现设备的异常情况，预防设备故障的发生，另外，系统还具备数据存储和查询功能，可以方便地查看设备的历史数据和故障记录；
通过本系统的实验与应用，实验中可以实现对大型企业电网设备的集中管理，本系统采用分布式架构，可以将各个设备数据集中存储，并实现远程监控和远程操作；管理员可以通过系统进行设备的远程控制和操作，减少人工干预，提高管理效率；
另外，本系统在大型企业的电网设备管理中，可以实现设备的安全管理，包括设备的远程监控、远程操作和安全报警等功能；管理员可以随时监控设备的安全状态，发现异常情况及时进行处理；同时，系统还具备安全报警功能，当设备发生安全隐患时，可以及时发出警报并通知相关人员，保障设备的安全运行。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电网设备管理系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块和系统管理模块；
数据采集模块，通过传感器或其他数据采集设备获取电网设备的状态信息、运行数据和安全参数，并将采集到的数据经过预处理和筛选，然后传输到数据处理模块进行进一步的处理和分析；
数据处理模块，负责将采集到的数据进行预处理和存储，以便后续的数据分析和决策支持，在数据处理过程中，采用不同的算法和模型来实现数据的分析和预测，以提供对电网设备的维护和运行状态的准确评估；
系统管理模块，负责将实现用户管理、设备管理、权限管理和告警管理功能，以确保系统的安全性和稳定性；
其中，用户管理子模块用于控制系统的用户访问和权限分配；
设备管理子模块用于电网设备的管理和监控；
权限管理子模块用于系统各个功能的权限控制；
告警管理子模块用于及时发送告警通知，以提醒用户处理异常情况。
2.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据采集模块中，主要通过各种传感器、检测设备以及监测装置，对电网设备的各项参数和状态进行实时监测和采集，以获取设备的运行数据和运行状态信息。
3.根据权利要求2所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据采集模块中，针对输电设备、分配设备和控制设备不同类型的电网设备，该模块选择不同的传感器和检测设备，用于采集相应设备的关键参数和状态信息。
4.根据权利要求3所述的电网设备管理系统，其特征在于，对于输电设备，采用电流传感器和电压传感器，用于实时监测电网的电流和电压情况；
对于分配设备和控制设备，采用温度传感器和压力传感器设备，用于监测设备的温度和压力状态。
5.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据采集模块中，还采用了无线传感器网络技术进行数据采集，通过在电网中布置一系列的无线传感器节点，实时采集电网不同位置的数据，并将数据传输到中心服务器进行存储和处理。
6.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据采集模块中，还采用了数据校准技术，通过与标准设备进行对比和校准，纠正传感器的误差，并提高数据采集的精确度。
7.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据采集模块中，还通过利用数据压缩和数据存储技术，对采集到的大量数据进行压缩和存储，以提高数据的存储效率和利用率。
8.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据处理模块中，针对数据预处理方面，采用数据清洗、数据去噪和数据转换方法；数据清洗主要是对数据进行去重、去空以及去异常处理，保证数据的准确性和完整性；数据去噪主要是对数据中的噪声进行滤除，提高数据的质量；数据转换主要是将原始数据进行转换和标准化，以便后续的数据分析和建模；
针对数据存储方面，采用数据库技术进行数据的存储和管理；通过将设备产生的数据以结构化的方式进行存储，在后续的数据处理过程中能够对数据进行查询和分析。
9.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据处理模块中，还包括数据分析和建模；
针对在数据分析方面，采用统计分析、趋势分析和聚类分析方法，对设备产生的数据进行分析和挖掘，以获取设备的运行趋势、异常情况等重要信息；
针对在数据建模方面，采用机器学习和数据挖掘技术，对设备的运行状态进行建模和预测，以提前预警会出现的设备故障和异常情况。
10.根据权利要求1所述的电网设备管理系统，其特征在于，数据处理模块中，还包括数据可视化和报告生成；
针对数据可视化方面，采用图表和仪表盘可视化工具，将处理后的数据以直观、易懂的方式呈现出来，方便管理人员进行数据的分析和决策；
针对报告生成方面，采用自动化报表生成技术，根据数据的分析结果生成相应的报告和分析结果，以减少人工操作和提高工作效率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20240301 |