CN112327100A - 基于物联网的电力故障检测方法及其*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于物联网的电力故障检测方法,包括:物联网节点实时接收故障检测设备输出的检测信号;物联网节点根据接收到的检测信号进行预警优先级判断,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;监管服务器接收各物联网节点发送的故障信息,监管服务器将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端;能够对电力设备的故障参数进行实时采集,并能够及时上传至监控中心进行处理,确保数据采集的实时性、全面性。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域,尤其涉及一种基于物联网的电力故障检测方法及其***。
背景技术
在电力电网中,为了保障电力电网的稳定运行,需要对电力电网中各设备进行故障检测,并依据检测结果得出相应的处理结果并进行维检,在故障检测中,通过检测各设备的实时参数,并根据各参数来判断相应设备是否发生故障,随着物联网的发展,通过物联网来对电力设备的故障数据进行传输得到广泛应用,但是,现有的物联网对电力故障的检测存在以下缺陷:物联网的布设一般都是固定的,当在电力设备运行中会产生大量的检测数据,这些监测数据由于物联网的容量问题,往往存在信息堵塞、信息丢失的问题,从而往往导致不能及时、准确获取电力设备的故障状态,从而导致电力事故。
因此,为了解决上述技术问题,继续提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种基于物联网的电力故障检测方法及其***,一方面能够对电力设备的故障参数进行实时采集,并能够及时上传至监控中心进行处理,确保数据采集的实时性,另一方面能够有效确保数据的全面性,防止传输丢失,确保检测数据的准确性,为电力电网的稳定运行提供保障。
本发明提供的一种基于物联网的电力故障检测方法,包括:
物联网节点实时接收故障检测设备输出的检测信号;
物联网节点根据接收到的检测信号进行预警优先级判断,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器接收各物联网节点发送的故障信息,监管服务器将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端。
进一步,所述物联网节点将故障信息进行哈希加密后发送至监管服务器。
进一步,物联网节点根据如下方法进行预警优先级判断:
物联网节点对故障信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
物联网节点通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
物联网节点将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。
进一步,物联网节点在发送故障信息时,还将物联网节点接收到故障信号的时间、故障信息对应的故障级别聚类标签、物联网节点所对应的唯一识别码加入故障信息中一并发送。
进一步,监管服务器再次进行故障信息的预警优先级判断具体包括:
监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
对于定量指标,监管服务器获取故障信息的均值,并将各指标的均值进行从大到小进行排序,并按照该排序确定优先级。
相应地,本发明提供了一种基于物联网的电路故障检测***,包括检测设备、物联网节点、监管服务器以及下位维检终端;
所述检测设备,与物联网节点输入端连接,用于对电力网络的故障参数进行检测并输出;
物联网节点,用于接收检测设备输出的检测信号,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器,与物联网节点通信连接,用于接收物联网节点发送的故障信息,将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端;
下位维检终端,用于接收监管服务器下发的处理结果并显示给维检人员。
进一步,所述物联网节点包括模数转换模块、第一处理模块、第二处理模块以及无线通信模块;
所述模数转换模块,其输入端与检测设备的输出端连接,用于将检测设备输出的模拟信号转换成数字信号并发送至第一处理模块;
所述第一处理模块,其输入端连接于模数转换模块,用于接收模数转换模块输出的数字信号,并对模数转换模块输出信息进行预警优先级判断,并且记录接收到数字信号的时间;
所述第二处理模块,与第一处理模块通信连接,用于接受第一处理模块输出的预警优先级判断结果、故障信息以及接收到数字信号的时间,并将所接收到的信息进行哈希加密处理,并通过无线通信模块发送至监管服务器。
进一步,所述第一处理模块进行优先级判断具体包括:
第一处理模块对表征故障的数字信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
第一处理模块通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
第一处理模块将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。
进一步,监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
对于定量指标,监管服务器获取故障信息的均值,并将各指标的均值进行从大到小进行排序,并按照该排序确定优先级。
本发明的有益效果:通过本发明,一方面能够对电力设备的故障参数进行实时采集,并能够及时上传至监控中心进行处理,确保数据采集的实时性,另一方面能够有效确保数据的全面性,防止传输丢失,确保检测数据的准确性,为电力电网的稳定运行提供保障。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明:
本发明提供的一种基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:包括:
物联网节点实时接收故障检测设备输出的检测信号;
物联网节点根据接收到的检测信号进行预警优先级判断,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器接收各物联网节点发送的故障信息,监管服务器将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端,通过本发明,一方面能够对电力设备的故障参数进行实时采集,并能够及时上传至监控中心进行处理,确保数据采集的实时性,另一方面能够有效确保数据的全面性,防止传输丢失,确保检测数据的准确性,为电力电网的稳定运行提供保障。
本实施例中,所述物联网节点将故障信息进行哈希加密后发送至监管服务器,通过上述方法,可以有效防止对故障信息的恶意拦截、篡改,确保数据的准确性,而且,能够有效节约存储空间。
本实施例中,物联网节点根据如下方法进行预警优先级判断:
物联网节点对故障信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
物联网节点通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
物联网节点将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。故障检测设备包括电压互感器、电流互感器、变压器振动传感器、局部放电探测仪、温度传感器等等,这些设备输出的信号为模拟信号,因此,物联网节点需要进行模数转换,形成数字信号才能识别故障信息,然后物联网节点通过神经网络进行聚类处理,得到每个故障信息的故障聚类标签,然后通过故障聚类标签与预置的故障聚类标签进行对应,得到最终的故障优先级,比如:具有1、2和3共三个优先级标签,1为最高,3为最低,那么经过聚类处理以及比对后,将各个故障信息对应到三个优先级标签中,物联网节点传输时,优先传输级别为1的故障信息,再次为2,最后为3,在这种方式下,能有效提高传输效率以及后续监管服务器的处理效率,有效防止数据拥堵,并且能够防止维检的错误决策。
本实施例中,物联网节点在发送故障信息时,还将物联网节点接收到故障信号的时间、故障信息对应的故障级别聚类标签、物联网节点所对应的唯一识别码加入故障信息中一并发送,其中,物联网节点所对应的唯一识别码用于表征物联网节点的位置属性以及设备属性,位置属性表示当前物联网节点所处的实际的地理位置,该位置用以指导监管服务器向那些下位维检终端发送处理结果,其中,处理结果为根据当前预警信息生成的维检操作票;设备属性表示当前物联网节点下所对应的各个电力设备以及电力设备的属性信息,包括电力设备的名称、服役年限、历史维检信息等,监管服务器获取该识别码后,将电力设备的属性信息以及地理位置均发送至下位维检终端;从而一方面便于监管服务器做出准确的处理结果,另一方面便于运维工作人员能够及时知晓实际状态,利于进行准确维检,提高维检效率。
本实施例中,监管服务器再次进行故障信息的预警优先级判断具体包括:
监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
对于定量指标,监管服务器获取故障信息的均值,并将各指标的均值进行从大到小进行排序,并按照该排序确定优先级;比如甲节点管辖三个设备,变压器、绝缘子以及线缆接头,假定变压器的三相电压、电流、绝缘子的放电程度为预警级别1,变压器的温度、线缆接头温度为预警级别2,变压器的振动为预警级别3;那么乙节点也同样三个设备,其预警级别也是与甲相对应,那么甲乙两个节点均优先传输变压器的电压、电流、绝缘子的放电程度三个故障信息,监管服务器接收到该两个节点的故障信息后,发现在监管服务器中也是最高级别的信息,那么优先处理甲节点还是乙节点呢,监管服务器判断两个故障信息均是定量信息,因此,将变压器的电压、变压器的电流以及绝缘子的放电程度进行均值化处理,然后将均值进行排序,结果为Va、Ia、Tb、Ib、Ta、Vb;那么,此时选择任一均值排在首位的节点优先进行处理,然后对任一均值排在次位的节点进行处理;而在定性故障中,没有具体的数值关系,那么就以收到的故障信号的时间为排列依据,如果各节点既有定量指标,又有定性指标,那么就以定量指标作为依据;上述中聚类算法为现有算法,在此不加以赘述,通过上述的方法,能够有效地确定出运维检修次序,从而有效提高运维检修的效率。
相应地,本发明提供了一种基于物联网的电路故障检测***,包括检测设备、物联网节点、监管服务器以及下位维检终端;
所述检测设备,与物联网节点输入端连接,用于对电力网络的故障参数进行检测并输出;其中,检测设备包括电压互感器、电流互感器、变压器振动传感器、局部放电探测仪、温度传感器等等;
物联网节点,用于接收检测设备输出的检测信号,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器,与物联网节点通信连接,用于接收物联网节点发送的故障信息,将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端;
下位维检终端,用于接收监管服务器下发的处理结果并显示给维检人员,其中,下位维检终端为现有的智能手机,但是,该智能手机必须是注册在监管服务器中合法的智能手机,比如通过员工号、指纹等进行验证,通过上述结构,一方面能够对电力设备的故障参数进行实时采集,并能够及时上传至监控中心进行处理,确保数据采集的实时性,另一方面能够有效确保数据的全面性,防止传输丢失,确保检测数据的准确性,为电力电网的稳定运行提供保障。
本实施例中,所述物联网节点包括模数转换模块、第一处理模块、第二处理模块以及无线通信模块;
所述模数转换模块,其输入端与检测设备的输出端连接,用于将检测设备输出的模拟信号转换成数字信号并发送至第一处理模块;
所述第一处理模块,其输入端连接于模数转换模块,用于接收模数转换模块输出的数字信号,并对模数转换模块输出信息进行预警优先级判断,并且记录接收到数字信号的时间;
所述第二处理模块,与第一处理模块通信连接,用于接受第一处理模块输出的预警优先级判断结果、故障信息以及接收到数字信号的时间,并将所接收到的信息进行哈希加密处理,并通过无线通信模块发送至监管服务器。其中,无线通信模块采用现有的模块,比如移动通信模块中的4G或者5G模块,电力无线专网模块、ZigBee模块、UWB模块、LORA模块等等均可。
本实施例中,所述第一处理模块进行优先级判断具体包括:
第一处理模块对表征故障的数字信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
第一处理模块通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
第一处理模块将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。
本实施例中,监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
对于定量指标,监管服务器获取故障信息的均值,并将各指标的均值进行从大到小进行排序,并按照该排序确定优先级。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:包括:
物联网节点实时接收故障检测设备输出的检测信号;
物联网节点根据接收到的检测信号进行预警优先级判断,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器接收各物联网节点发送的故障信息,监管服务器将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端。
2.根据权利要求1所述基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:所述物联网节点将故障信息进行哈希加密后发送至监管服务器。
3.根据权利要求1所述基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:物联网节点根据如下方法进行预警优先级判断:
物联网节点对故障信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
物联网节点通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
物联网节点将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。
4.根据权利要求2所述基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:物联网节点在发送故障信息时,还将物联网节点接收到故障信号的时间、故障信息对应的故障级别聚类标签、物联网节点所对应的唯一识别码加入故障信息中一并发送。
5.根据权利要求1所述基于物联网的电力故障检测方法,其特征在于:监管服务器再次进行故障信息的预警优先级判断具体包括:
监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
对于定量指标,监管服务器获取故障信息的均值,并将各指标的均值进行从大到小进行排序,并按照该排序确定优先级。
6.一种基于物联网的电路故障检测***,其特征在于:包括检测设备、物联网节点、监管服务器以及下位维检终端;
所述检测设备,与物联网节点输入端连接,用于对电力网络的故障参数进行检测并输出;
物联网节点,用于接收检测设备输出的检测信号,并将该节点下的各检测信号中所包含的故障信息按照预警优先级从大到小进行排列,物联网节点将故障信息按照排列顺序发送至监管服务器;
监管服务器,与物联网节点通信连接,用于接收物联网节点发送的故障信息,将各物联网节点各优先级的故障信息进行再次预警优先级判断,找出所有节点中优先级最高的故障信息进行解析处理,并输出处理结果发送至下位维检终端;
下位维检终端,用于接收监管服务器下发的处理结果并显示给维检人员。
7.根据权利要求6所述基于物联网的电路故障检测***,其特征在于:所述物联网节点包括模数转换模块、第一处理模块、第二处理模块以及无线通信模块;
所述模数转换模块,其输入端与检测设备的输出端连接,用于将检测设备输出的模拟信号转换成数字信号并发送至第一处理模块;
所述第一处理模块,其输入端连接于模数转换模块,用于接收模数转换模块输出的数字信号,并对模数转换模块输出信息进行预警优先级判断,并且记录接收到数字信号的时间;
所述第二处理模块,与第一处理模块通信连接,用于接受第一处理模块输出的预警优先级判断结果、故障信息以及接收到数字信号的时间,并将所接收到的信息进行哈希加密处理,并通过无线通信模块发送至监管服务器。
8.根据权利要求7所述基于物联网的电路故障检测***,其特征在于:所述第一处理模块进行优先级判断具体包括:
第一处理模块对表征故障的数字信号进行解析,获取故障信号中所包含的故障信息;
第一处理模块通过聚类算法获取故障信息的故障级别聚类标签;
第一处理模块将故障级别聚类标签与预置的反应预警优先级的聚类标签进行对比,得出当前故障信息所属优先级别。
9.根据权利要求8所述基于物联网的电路故障检测***,其特征在于:监管服务器对物联网节点发送的故障信息进行解析,获取各个物联网节点发送的故障信息以及故障级别聚类标签;
监管服务器将故障级别聚类标签与预置的聚类标签进行对比,将各个物联网节点发送的故障信息归类到不同的故障级别中;
在同一故障级别中:
对于定性故障,监管费服务器按照物联网节点接收到故障信号的时间先后顺序确定优先级;
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