CN111405633A - 一种基于云计算的电力通讯监控*** - Google Patents

一种基于云计算的电力通讯监控*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于云计算的电力通讯监控***，用于解决现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态以及现有电力通信网络老化严重，影响电力通信网络正常化运行的问题；包括通信节点、数据采集模块、通信分析模块、通信分配模块、用户登录模块、用户筛选模块、节点通信模块和转接统计模块；本发明通过将故障节点的电力数据转接到正常节点，通过正常节点的光纤传输到电力监控中心，避免现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态；通过电力的用户终端对电力数据进行转接传输，提高了电力数据传输的效率和传输的方式。

Description

一种基于云计算的电力通讯监控***
技术领域
本发明涉及电力通信监控技术领域，尤其涉及一种基于云计算的电力通讯监控***。
背景技术
随着现代技术不断创新发展，电力行业在各基站通信联络上变得更加方便，能够及时发现问题，确保电力传输使用安全，通信技术的全面发展，有力推动了行业快速发展，电力通信网络***成为当前最为主要的技术形态，在电力***中发挥着重要的作用。通过有效的通信联络，能够全面实现电厂、电站等各单位的良好沟通，使电力传输建立在安全基础上，保证了电力使用的快捷和安全，推动当地经济良好发展。电力通信网络的好坏，与电力运行安全有直接联系。
现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态；现有电力通信网络老化严重，影响电力通信网络正常化运行；随着移动通信4G、5G的发展，许多用户的手机终端的业务为无限量，用户使用的流量较少，导致资源浪费，通过利用电力用户的手机终端进行转接发送至监控中心，可以增加电力通信***的传输方式，也使资源得到了充分的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云计算的电力通讯监控***；本发明通过将故障节点的电力数据转接到正常节点，通过正常节点的光纤传输到电力监控中心，避免现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态；通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心；通过电力的用户终端对电力数据进行转接传输，提高了电力数据传输的效率和传输的方式。
本发明所要解决的技术问题为：
(1)如何根据接入值将故障节点的电力数据通过无线网络发送至正常节点，通过正常节点将电力数据传输到电力监控中心内，解决了现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态的问题；
(2)如何对电力用户进行筛选，将电力数据通过电力用户的手机终端通发送至电力监控中心，解决了现有电力通信网络老化严重，影响电力通信网络正常化运行的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于云计算的电力通讯监控***，包括通信节点、数据采集模块、云服务器、通信测试模块、节点采集模块、通信分析模块、通信分配模块、用户登录模块、用户筛选模块、节点通信模块和转接统计模块；
所述通信节点用于将电力***产生的电力数据通过光纤和无线网络传输到电力监控中心；所述数据采集模块用于采集通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标；所述数据采集模块将采集的通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标发送至云服务器内；
所述云服务器对通信节点光纤内没有信号，则该通信节点为故障节点，有信号，则标记为正常节点；同时生成测试指令，云服务器将测试指令发送至通信测试模块；通信测试模块接收到测试指令，则通信测试模块控制故障节点向故障节点在预设范围内的所有正常节点发送测试信息；节点采集模块用于采集故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数；所述节点采集模块将采集的故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数发送至云服务器内存储；
所述通信分析模块获取云服务器内故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数并进行通信分析，分析步骤如下：
步骤一：根据故障节点的位置筛选出在预设范围内的所有正常节点并将标记初选节点，用符号Pi表示；i＝1、……、n；
步骤二：设定初选节点的已连接故障节点的个数记为GPi；
步骤三：故障节点通过无线网络发送测试信息到初选节点，根据故障节点发送的时间与初选节点接收开始时间计算得到传输时间差，标记为T1Pi；根据初选节点的接收开始时间和接收完成时间计算得到完成时间差T2Pi；
步骤四：根据故障节点的位置与初选节点的位置计算得到距离差记为DPi；
步骤五：利用公式
Figure BDA0002453787580000031
获取得到初选节点Pi的接入值JRPi；b1、b2、b3和b4均为预设比例系数，λ为干扰因子，取值为0.23454361；
步骤六：通信分析模块将初选节点及对应的接入值发送至通信分配模块；
所述通信分配模块接收初选节点及对应的接入值并进行分配，将接入值最大的初选节点标记为选中节点；将故障节点与选中节点建立无线通信连接，使故障节点电力***产生的电力数据通过无线网络传输至选中节点并由选中节点将其通过光纤发送至电力监控中心。
所述用户登录模块用于电力用户通过手机终端提交电力用户注册信息进行注册和查询转接的故障节点；所述电力用户注册信息包括用户姓名、联系电话和电力用户户号；用户登录模块将注册成功的电力用户注册信息发送至云服务器内；所述用户筛选模块用户发布故障节点的位置及发布故障节点的转接请求并筛选出转接用户，具体筛选步骤如下：
S1：设定电力用户户号记为Zi,i＝1、……、n；电力用户通过手机终端点击故障节点的转接请求；
S2：用户筛选模块发送定位获取指令值电力用户的手机终端上，电力用户同意定位获取，并将定位信息发送至用户筛选模块；
S3：用户筛选模块根据定位信息与故障节点的位置信息进行计算得到电力用户与故障节点的定位距离差并标记为GZi；
S4：用户筛选模块向电力用户的手机终端发送测速指令并获取手机终端的上传速率和下载速率，分别标记为SZi、XZi；
S5：利用公式
Figure BDA0002453787580000041
获取得到电力用户的转接吻合值WZi；其中m1、m2、m3和m4均为预设比例系数固定值；EZi为电力用户的转接总次数；
S6：当电力用户的转接吻合值大于设定阈值，则生成转接指令；并将转接指令及电力用户注册信息发送至节点通信模块。
所述节点通信模块用于建立故障节点与电力用户的手机终端通信连接，同时该电力用户的转接总次数增加一次；节点通信模块接收到转接指令，将故障节点与电力用户的手机终端该建立转接通信，故障节点将电力***产生的电力数据加密后发送至电力用户的手机终端，通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心。
所述转接统计模块用于统计故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小及转接时间并对该电力用户进行转接值计算，具体计算步骤如下：
SS1：设定故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小记为FZi；转接时间记为TZi；
SS2：利用公式
Figure BDA0002453787580000051
获取得到电力用户的转接值JWZi；其中q1、q2、q3均为预设比例系数，ρ为修正因子，取值为0.8743291；
SS3：转接统计模块将计算的电力用户的转接值发送至云服务器进行存储；所述云服务器将电力用户的转接值直接发送至对电力缴费***内按照预设比例进行电费抵扣。
本发明的有益效果：
(1)通信分析模块获取云服务器内故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数并进行通信分析，利用公式获取得到初选节点的接入值，通信分配模块接收初选节点及对应的接入值并进行分配，将接入值最大的初选节点标记为选中节点；将故障节点与选中节点建立无线通信连接，使故障节点电力***产生的电力数据通过无线网络传输至选中节点并由选中节点将其通过光纤发送至电力监控中心；通过将故障节点的电力数据转接到正常节点，通过正常节点的光纤传输到电力监控中心，避免现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态；
(2)用户筛选模块用户发布故障节点的位置及发布故障节点的转接请求并筛选出转接用户；利用公式获取得到电力用户的转接吻合值；当电力用户的转接吻合值大于设定阈值，则生成转接指令；并将转接指令及电力用户注册信息发送至节点通信模块；节点通信模块用于建立故障节点与电力用户的手机终端通信连接，同时该电力用户的转接总次数增加一次；节点通信模块接收到转接指令，将故障节点与电力用户的手机终端该建立转接通信，故障节点将电力***产生的电力数据加密后发送至电力用户的手机终端，通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心；通过电力的用户终端对电力数据进行转接传输，提高了电力数据传输的效率和传输的方式，解决了现有电力通信网络老化严重，影响了电力通信网络正常化运行的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种基于云计算的电力通讯监控***的原理框图。
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。
请参阅图1所示，本发明为一种基于云计算的电力通讯监控***，包括通信节点、数据采集模块、云服务器、通信测试模块、节点采集模块、通信分析模块、通信分配模块、用户登录模块、用户筛选模块、节点通信模块和转接统计模块；
通信节点用于将电力***产生的电力数据通过光纤和无线网络传输到电力监控中心；产生的电力数据为电力***的日常运行与管理过程中产生的各种文字、信号、声音或图像等信息；
数据采集模块用于采集通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标；数据采集模块将采集的通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标发送至云服务器内；
云服务器对通信节点光纤内没有信号，则该通信节点为故障节点，有信号，则标记为正常节点；同时生成测试指令，云服务器将测试指令发送至通信测试模块；通信测试模块接收到测试指令，则通信测试模块控制故障节点向故障节点在预设范围内的所有正常节点发送测试信息；节点采集模块用于采集故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数；节点采集模块将采集的故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数发送至云服务器内存储；
通信分析模块获取云服务器内故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数并进行通信分析，分析步骤如下：
步骤一：根据故障节点的位置筛选出在预设范围内的所有正常节点并将标记初选节点，用符号Pi表示；i＝1、……、n；
步骤二：设定初选节点的已连接故障节点的个数记为GPi；
步骤三：故障节点通过无线网络发送测试信息到初选节点，根据故障节点发送的时间与初选节点接收开始时间计算得到传输时间差，标记为T1Pi；根据初选节点的接收开始时间和接收完成时间计算得到完成时间差T2Pi；
步骤四：根据故障节点的位置与初选节点的位置计算得到距离差记为DPi；
步骤五：利用公式
Figure BDA0002453787580000071
获取得到初选节点Pi的接入值JRPi；b1、b2、b3和b4均为预设比例系数，λ为干扰因子，取值为0.23454361；通过公式可得，传输时间差、完成时间差和距离差越小,接入值越大，表明该初选节点越符合故障节点进行数据传输；初选节点的已连接故障节点的个数越小，接入值越大；
步骤六：通信分析模块将初选节点及对应的接入值发送至通信分配模块；
通信分配模块接收初选节点及对应的接入值并进行分配，将接入值最大的初选节点标记为选中节点；将故障节点与选中节点建立无线通信连接，使故障节点电力***产生的电力数据通过无线网络传输至选中节点并由选中节点将其通过光纤发送至电力监控中心；
用户登录模块用于电力用户通过手机终端提交电力用户注册信息进行注册和查询转接的故障节点；电力用户注册信息包括用户姓名、联系电话和电力用户户号；用户登录模块将注册成功的电力用户注册信息发送至云服务器内；用户筛选模块用户发布故障节点的位置及发布故障节点或正常节点的转接请求并筛选出转接用户，具体筛选步骤如下：
S1：设定电力用户户号记为Zi,i＝1、……、n；电力用户通过手机终端点击故障节点的转接请求；
S2：用户筛选模块发送定位获取指令值电力用户的手机终端上，电力用户同意定位获取，并将定位信息发送至用户筛选模块；
S3：用户筛选模块根据定位信息与故障节点的位置信息进行计算得到电力用户与故障节点的定位距离差并标记为GZi；
S4：用户筛选模块向电力用户的手机终端发送测速指令并获取手机终端的上传速率和下载速率，分别标记为SZi、XZi；
S5：利用公式
Figure BDA0002453787580000091
获取得到电力用户的转接吻合值WZi；其中m1、m2、m3和m4均为预设比例系数固定值；EZi为电力用户的转接总次数；通过公式可得，定位距离差越小，转接吻合值越大，表明该电力用户通过手机终端对电力***产生的电力数据进行转接的几率越大；电力用户的手机终端的上传速率和下载速率越大，转接吻合值越大；电力用户的转接总次数越多，转接吻合值越大；
S6：当电力用户的转接吻合值大于设定阈值，则生成转接指令；并将转接指令及电力用户注册信息发送至节点通信模块；
节点通信模块用于建立故障节点与电力用户的手机终端通信连接，同时该电力用户的转接总次数增加一次；节点通信模块接收到转接指令，将故障节点与电力用户的手机终端该建立转接通信，故障节点将电力***产生的电力数据加密后发送至电力用户的手机终端，通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心；
转接统计模块用于统计故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小及转接时间并对该电力用户进行转接值计算，具体计算步骤如下：
SS1：设定故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小记为FZi；转接时间记为TZi；
SS2：利用公式
Figure BDA0002453787580000092
获取得到电力用户的转接值JWZi；其中q1、q2、q3均为预设比例系数，ρ为修正因子，取值为0.8743291；
SS3：转接统计模块将计算的电力用户的转接值发送至云服务器进行存储；
云服务器将电力用户的转接值直接发送至对电力缴费***内按照预设比例进行电费抵扣；
本发明的工作原理：通信分析模块获取云服务器内故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数并进行通信分析，利用公式
Figure BDA0002453787580000101
获取得到初选节点Pi的接入值JRPi，通信分配模块接收初选节点及对应的接入值并进行分配，将接入值最大的初选节点标记为选中节点；将故障节点与选中节点建立无线通信连接，使故障节点电力***产生的电力数据通过无线网络传输至选中节点并由选中节点将其通过光纤发送至电力监控中心；通过将故障节点的电力数据转接到正常节点，通过正常节点的光纤传输到电力监控中心，避免现有电力通信以电力光纤为骨干进行组网，当光纤损坏时，电力通信***几乎处于瘫痪状态；用户筛选模块用户发布故障节点的位置及发布故障节点的转接请求并筛选出转接用户；利用公式
Figure BDA0002453787580000102
获取得到电力用户的转接吻合值WZi；定位距离差越小，转接吻合值越大，表明该电力用户通过手机终端对电力***产生的电力数据进行转接的几率越大；电力用户的手机终端的上传速率和下载速率越大，转接吻合值越大；电力用户的转接总次数越多，转接吻合值越大；当电力用户的转接吻合值大于设定阈值，则生成转接指令；并将转接指令及电力用户注册信息发送至节点通信模块；节点通信模块用于建立故障节点与电力用户的手机终端通信连接，同时该电力用户的转接总次数增加一次；节点通信模块接收到转接指令，将故障节点与电力用户的手机终端该建立转接通信，故障节点将电力***产生的电力数据加密后发送至电力用户的手机终端，通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心；通过电力的用户终端对电力数据进行转接传输，提高了电力数据传输的效率和传输的方式，解决了现有电力通信网络老化严重的响了电力通信网络正常化运行的问题。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于云计算的电力通讯监控***，其特征在于，包括通信节点、数据采集模块、云服务器、通信测试模块、节点采集模块、通信分析模块、通信分配模块、用户登录模块、用户筛选模块、节点通信模块和转接统计模块；
所述通信节点用于将电力***产生的电力数据通过光纤和无线网络传输到电力监控中心；所述数据采集模块用于采集通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标；所述数据采集模块将采集的通信节点光纤内的信号有无以及通信节点的位置坐标发送至云服务器内；
所述云服务器对通信节点光纤内没有信号，则该通信节点为故障节点，有信号，则标记为正常节点；同时生成测试指令，云服务器将测试指令发送至通信测试模块；通信测试模块接收到测试指令，则通信测试模块控制故障节点向故障节点在预设范围内的所有正常节点发送测试信息；节点采集模块用于采集故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数；所述节点采集模块将采集的故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数发送至云服务器内存储；
所述通信分析模块获取云服务器内故障节点发送测试信息的时间和在预设范围内的所有正常节点的接收开始时间和接收完成时间以及该正常节点已连接故障节点的个数并进行通信分析，分析步骤如下：
步骤一：根据故障节点的位置筛选出在预设范围内的所有正常节点并将标记初选节点，用符号Pi表示；i＝1、……、n；
步骤二：设定初选节点的已连接故障节点的个数记为GPi；
步骤三：故障节点通过无线网络发送测试信息到初选节点，根据故障节点发送的时间与初选节点接收开始时间计算得到传输时间差，标记为T1Pi；根据初选节点的接收开始时间和接收完成时间计算得到完成时间差T2Pi；
步骤四：根据故障节点的位置与初选节点的位置计算得到距离差记为DPi；
步骤五：利用公式
Figure FDA0002453787570000021
获取得到初选节点Pi的接入值JRPi；b1、b2、b3和b4均为预设比例系数，λ为干扰因子，取值为0.23454361；
步骤六：通信分析模块将初选节点及对应的接入值发送至通信分配模块；
所述通信分配模块接收初选节点及对应的接入值并进行分配，将接入值最大的初选节点标记为选中节点；将故障节点与选中节点建立无线通信连接，使故障节点电力***产生的电力数据通过无线网络传输至选中节点并由选中节点将其通过光纤发送至电力监控中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的电力通讯监控***，其特征在于，所述用户登录模块用于电力用户通过手机终端提交电力用户注册信息进行注册和查询转接的故障节点；所述电力用户注册信息包括用户姓名、联系电话和电力用户户号；用户登录模块将注册成功的电力用户注册信息发送至云服务器内；所述用户筛选模块用户发布故障节点的位置及发布故障节点的转接请求并筛选出转接用户，具体筛选步骤如下：
S1：设定电力用户户号记为Zi,i＝1、……、n；电力用户通过手机终端点击故障节点的转接请求；
S2：用户筛选模块发送定位获取指令值电力用户的手机终端上，电力用户同意定位获取，并将定位信息发送至用户筛选模块；
S3：用户筛选模块根据定位信息与故障节点的位置信息进行计算得到电力用户与故障节点的定位距离差并标记为GZi；
S4：用户筛选模块向电力用户的手机终端发送测速指令并获取手机终端的上传速率和下载速率，分别标记为SZi、XZi；
S5：利用公式
Figure FDA0002453787570000031
获取得到电力用户的转接吻合值WZi；其中m1、m2、m3和m4均为预设比例系数固定值；EZi为电力用户的转接总次数；
S6：当电力用户的转接吻合值大于设定阈值，则生成转接指令；并将转接指令及电力用户注册信息发送至节点通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的电力通讯监控***，其特征在于，所述节点通信模块用于建立故障节点与电力用户的手机终端通信连接，同时该电力用户的转接总次数增加一次；节点通信模块接收到转接指令，将故障节点与电力用户的手机终端该建立转接通信，故障节点将电力***产生的电力数据加密后发送至电力用户的手机终端，通过电力用户的手机终端经公网发送至电力监控中心。
4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的电力通讯监控***，其特征在于，所述转接统计模块用于统计故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小及转接时间并对该电力用户进行转接值计算，具体计算步骤如下：
SS1：设定故障节点向手机终端发送加密后的电力***产生信息大小记为FZi；转接时间记为TZi；
SS2：利用公式
Figure FDA0002453787570000032
获取得到电力用户的转接值JWZi；其中q1、q2、q3均为预设比例系数，ρ为修正因子，取值为0.8743291；
SS3：转接统计模块将计算的电力用户的转接值发送至云服务器进行存储；
所述云服务器将电力用户的转接值直接发送至对电力缴费***内按照预设比例进行电费抵扣。
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