CN114915022B - 一种智能配电网无线通信方法及*** - Google Patents

一种智能配电网无线通信方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能配电网无线通信方法及***，涉及无线通信技术领域，解决了现有技术在数据传输过程，无法保证智能配电网中相关数据的高效传输和安全性，导致电网数据丢失泄露的技术问题；本发明为电网区域合理配置了终端节点，通过终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据，在终端节点接收到数据接收信号时，对内部的存储空间进行清理，能够降低数据发送量，并提高电网数据的安全性；本发明在电网子区域中存在异常的电网设备时，中控模块对异常电网设备的环境数据进行分析，来判断是否环境数据影响了电网设备，根据分析结果对周围电网设备进行预警，同时派遣工作人员进行维护检修，实现电网数据充分利用。

Description

一种智能配电网无线通信方法及***
技术领域
本发明属于无线通信领域，涉及智能配电网无线通信技术，具体是一种智能配电网无线通信方法及***。
背景技术
与传统的有线通信技术相比，无线通信技术具有灵活、便利、成本低的特点，在智能配电网中得到了越来越广泛的应用。无线通信技术在一定程度上改善了智能配电网中信号弱、安全性低的问题，对智能配电网的构建起到了积极作用。
现有技术(公开号为CN104683323A的发明专利)公开了一种基于混合协议的智能配电网无线通信***，能够实现无线通信***的自管理、自配置和自优化功能，满足智能配电网的遥信、遥测、遥控的需要。现有技术在数据传输过程，无法保证智能配电网中相关数据的高效传输和安全性，导致电网数据的丢失泄露；因此，亟须一种智能配电网无线通信方法及***。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种智能配电网无线通信方法及***，用于解决现有技术在数据传输过程，无法保证智能配电网中相关数据的高效传输和安全性，导致电网数据丢失泄露的技术问题。
本发明为电网区域合理配置了终端节点，通过终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据，并结合设备状态将电网数据发送至智能网关，在终端节点接收到数据接收信号时，对内部的存储空间进行清理，能够降低数据发送量，并提高电网数据的安全性。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种智能配电网无线通信***，包括中控模块、智能网关和若干终端节点，所述中控模块与所述智能网关通信和/或电气连接，所述智能网关与若干所述终端节点无线连接；
中控模块：将电网区域划分成若干电网子区域，为若干所述电网子区域配置经过授权的所述终端节点；以及
结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；
终端节点：采集并临时存储对应所述电网子区域的电网数据；其中，所述电网数据包括电力数据、设备数据和环境数据；以及
根据所述设备数据获取设备状态，结合所述设备状态将所述电网数据发送至所述智能网关；并根据所述数据接收信号清理存储空间。
优选的，所述中控模块对所述电网区域进行分析，根据分析结果将所述电网区域划分成若干所述电网子区域，包括：
获取所述电网区域；
对所述电网区域进行环境识别或者行政区域识别，根据识别结果将所述电网区域划分成若干所述电网子区域。
优选的，通过所述中控模块为若干所述电网子区域配置所述终端节点；其中，所述终端节点经过授权之后与所述智能网关进行数据交互。
优选的，所述终端节点采集处理对应所述电网子区域的所述电网数据，包括：
实时或者定时采集所述电网子区域的所述电网数据；
对所述电网数据进行数据预分析，以判断所述电网数据中是否存在异常数据；
当所述电网数据中不存在异常数据时，对所述电网数据进行加密存储。
优选的，所述终端节点对所述设备数据进行预分析，获取对应所述电网子区域的所述设备状态，包括：
通过机器学习算法对所述设备数据进行提取分析，根据分析结果对异常的所述电网设备进行标记整合，生成所述设备状态。
优选的，当所述电网子区域的所述设备状态正常时，则将所述设备状态和所述电力数据发送至所述智能网关；否则，将所述电网数据全部发送至所述智能网关。
优选的，所述中控模块对所述电网数据的完整性进行分析；
当所述电网数据完整性分析合格后，自动生成所述数据接收信号并发送至对应的所述终端节点。
本发明的第二方面提供了一种智能配电网无线通信方法，包括：
通过经过授权的终端节点采集并临时存储对应所述电网子区域的电网数据；根据所述电网数据中的设备数据获取设备状态，结合所述设备状态将所述电网数据发送至所述智能网关；
中控模块结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；终端节点根据接收的数据接收信号完成存储空间的清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明为电网区域合理配置了终端节点，通过终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据，并结合设备状态将电网数据发送至智能网关，在终端节点接收到数据接收信号时，对内部的存储空间进行清理，能够降低数据发送量，并提高电网数据的安全性。
2、本发明在电网子区域中存在异常的电网设备时，中控模块对异常电网设备的环境数据进行分析，来判断是否环境数据影响了电网设备，根据分析结果对周围电网设备进行预警，同时派遣工作人员进行维护检修，实现电网数据充分利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术(公开号为CN104683323A的发明专利)公开了一种基于混合协议的智能配电网无线通信***，能够实现无线通信***的自管理、自配置和自优化功能，满足智能配电网的遥信、遥测、遥控的需要。现有技术在数据传输过程，无法保证智能配电网中相关数据的高效传输和安全性，容易导致电网数据的丢失泄露。
本发明为电网区域合理配置了终端节点，通过终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据，并结合设备状态将电网数据发送至智能网关，在终端节点接收到数据接收信号时，对内部的存储空间进行清理，能够降低数据发送量，并提高电网数据的安全性。
请参阅图1，本申请第一方面实施例提供了一种智能配电网无线通信***，包括中控模块、智能网关和若干终端节点，中控模块与智能网关通信和/或电气连接，智能网关与若干终端节点无线连接；
中控模块：将电网区域划分成若干电网子区域，为若干电网子区域配置经过授权的终端节点；以及结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；
终端节点：采集并临时存储对应电网子区域的电网数据；以及根据设备数据获取设备状态，结合设备状态将电网数据发送至智能网关；并根据数据接收信号清理存储空间。
本申请中的中控模块相当于中央服务器，用于统筹电网区域的电网数据采集和分析。终端节点则是具有数据处理能力的馈线终端装置，每个电网子区域至少对应一个馈线终端装置，且终端节点具体负责对应区域的电网数据采集。
本申请中的中控模块对电网区域进行分析，根据分析结果将电网区域划分成若干电网子区域，包括：
获取电网区域，对电网区域进行环境识别或者行政区域识别，根据识别结果将电网区域划分成若干电网子区域。
中控模块通过智能终端(智能手机或者电脑)接收电网区域，对电网区域进行识别分析并划分成若干电网子区域。上述方案提供了两种识别方式，一种是对电网区域的环境进行识别分析，以将电网区域划分成电网子区域，如识别电网区域环境复杂，不方便通过有线进行数据传输的区域，将该区域作为一个电网子区域，亦或者识别电网区域中某些环境会对电网设备以及数据传输的区域；二是根据行政区域对电网区域进行识别划分，将村民组、行政村或者乡镇作为电网子区域，能够明确各行政区域的电网数据，以便更加准确的识别分析电网数据。
需要说明的是，无论是根据环境识别还是行政区域识别获取电网子区域，并不需要将电网区域中所有区域都划分成电网子区域，即电网区域的总和大于若干电网子区域；如电网区域中有些地方没有电网设备(电表、变电站等)，则划分的电网子区域中不需要包括这些地方。对电网区域进行合理划分，能够降低数据传输量，提高数据传输效率和准确性。
本申请中通过中控模块为若干电网子区域配置终端节点；终端节点经过授权之后与智能网关进行数据交互。在将电网区域划分成若干电网子区域之后，需要为电网子区域配置终端节点，电网数据通过对应电网子区域的终端节点采集和发送。
可以理解的是，同一个电网子区域可以配置多个相互协作的终端节点，而且终端节点并不一定是重新设置终端节点，可以根据电网子区域来修改原有终端节点的传输关系，这样就可以根据行政区域或者环境及时配置终端节点，能够有效降低成本。
本申请终端节点采集处理对应电网子区域的电网数据，包括：
实时或者定时采集电网子区域的电网数据；
对电网数据进行数据预分析，以判断电网数据中是否存在异常数据；当电网数据中不存在异常数据时，对电网数据进行加密存储。
电网数据的采集时间根据设定规则确定。当某一电网子区域非常重要，则可以实时采集该电网子区域的电网数据，否则，可以定时采集该电网子区域的电网数据。
终端节点采集到电网数据之后，需要对电网数据进行预分析。所谓预分析实质是对设备数据进行分析，判断对应的电网设备是否异常；根据设备数据对电网子区域中电网设备的状态进行分析，然后整合生成设备状态，即设备状态中包括该电网子区域中所有电网设备的状态标签。
本申请中终端节点对设备数据进行预分析，获取对应电网子区域的设备状态，包括：
通过机器学习算法对设备数据进行提取分析，根据分析结果对异常的电网设备进行标记整合，生成设备状态。
机器学习算法主要对设备数据进行提取归类，以判断电网设备是否正常；对异常的电网设备进行标记整合实质将异常的电网设备标记出来，以便后续提取和处理对应数据。
本申请中当电网子区域中的所有电网设备状态均正常时，则将获取的设备状态和电网数据中的电力数据发送至智能网关，进而转发至中控模块；当电网设备的状态存在异常时，则仍然需要将电网数据中所有数据都发送至智能网关，以便中控模块对电网数据进一步分析。
电网数据中的环境数据用来辅助识别电网设备的异常，在设备状态异常时，不需要将其发送至智能网关，只需要将设备状态和电力数据发送至智能网关即可。因此，多数情况下，只需要发送设备状态和电力数据，降低了数据发送量，避免大量冗余数据影响中控模块的数据处理效率。
本申请中当电网子区域的设备状态正常时，则将设备状态和电力数据发送至智能网关；否则，将电网数据全部发送至智能网关。
优选的，中控模块对电网数据的完整性进行分析；
当电网数据完整性分析合格后，自动生成数据接收信号并发送至对应的终端节点。
中控模块接收到电网数据之后，根据设定规则(用于判断电网数据的完整性)对电网数据进行判断，如果接收的电网数据是完整的，则自动生成数据接收信号，并发送至对应的终端节点；如果接收的电网数据是不完整的，则执行补救策略，如发送信号要求对应终端节点重新发送电网数据。
终端节点接收到中控模块发送的数据接收信号之后，则对临时存储的电网数据进行清理，在保证电网数据被中控模块准确接收的同时避免电网数据被他人读取造成泄露。
本申请中控模块还将环境数据和设备状态相结合，来对电网设备的异常进行分析，即获取状态异常的电网设备，对其环境数据进行分析(与该电网设备的标准环境数据进行比较)，判断是否因为工作环境异常导致的设备异常。如果是因为环境数据导致电网设备状态异常，则派遣工作人员对电网设备及进行检修维护，同时对周围电网子区域或者电网设备进行识别预警，以避免更多的电网设备受到环境影响。
本申请第二方面实施例提供了一种智能配电网无线通信方法，包括：
通过经过授权的终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据；根据电网数据中的设备数据获取设备状态，结合设备状态将电网数据发送至智能网关；
中控模块结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；终端节点根据接收的数据接收信号完成存储空间的清理。
本申请核心要点之一：在终端节点采集到电网数据之后，对电网数据中的设备数据进行预分析，根据预分析结果来判断需要传输的电网数据，同时根据接收到的数据接收信号对存储空间进行清理，既能够降低数据传输量，又能够保证电网数据的安全。
本申请核心要点之二：在电网子区域中存在异常的电网设备时，中控模块对异常电网设备的环境数据进行分析，来判断是否环境数据影响了电网设备，根据分析结果对周围电网设备进行预警，同时派遣工作人员进行维护检修，实现电网数据充分利用。
本发明的工作原理：
通过经过授权的终端节点采集并临时存储对应电网子区域的电网数据；根据电网数据中的设备数据获取设备状态，结合设备状态将电网数据发送至智能网关。
中控模块结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；终端节点根据接收的数据接收信号完成存储空间的清理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，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法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (2)

1.一种智能配电网无线通信***，包括中控模块、智能网关和若干终端节点，所述中控模块与所述智能网关通信和/或电气连接，所述智能网关与若干所述终端节点无线连接，其特征在于：
中控模块：将电网区域划分成若干电网子区域，为若干所述电网子区域配置经过授权的所述终端节点；以及
结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；
终端节点：采集并临时存储对应所述电网子区域的电网数据；其中，所述电网数据包括电力数据、设备数据和环境数据；以及
根据所述设备数据获取设备状态，结合所述设备状态将所述电网数据发送至所述智能网关；并根据所述数据接收信号清理存储空间；
所述终端节点采集处理对应所述电网子区域的所述电网数据，包括：
实时或者定时采集所述电网子区域的所述电网数据；
对所述电网数据进行数据预分析，以判断所述电网数据中是否存在异常数据；
当所述电网数据中不存在异常数据时，对所述电网数据进行加密存储；
所述终端节点对所述设备数据进行预分析，获取对应所述电网子区域的所述设备状态，包括：
通过机器学习算法对所述设备数据进行提取分析，根据分析结果对异常的所述电网设备进行标记整合，生成所述设备状态；
当所述电网子区域的所述设备状态正常时，则将所述设备状态和所述电力数据发送至所述智能网关；否则，将所述电网数据全部发送至所述智能网关；
所述中控模块对所述电网区域进行分析，根据分析结果将所述电网区域划分成若干所述电网子区域，包括：
获取所述电网区域；
对所述电网区域进行环境识别或者行政区域识别，根据识别结果将所述电网区域划分成若干所述电网子区域；
通过所述中控模块为若干所述电网子区域配置所述终端节点；其中，所述终端节点经过授权之后与所述智能网关进行数据交互；
所述中控模块对所述电网数据的完整性进行分析；
当所述电网数据完整性分析合格后，自动生成所述数据接收信号并发送至对应的所述终端节点；
中控模块对异常电网设备的环境数据进行分析，来判断是否环境数据影响了电网设备，根据分析结果对周围电网设备进行预警，同时派遣工作人员进行维护检修。
2.一种智能配电网无线通信方法，基于权利要求1所述的一种智能配电网无线通信***运行，其特征在于，包括：
通过经过授权的终端节点采集并临时存储对应所述电网子区域的电网数据；根据所述电网数据中的设备数据获取设备状态，结合所述设备状态将所述电网数据发送至所述智能网关；
中控模块结合环境数据和设备状态对电网设备的异常进行识别预警，同时识别分析电网数据，并生成数据接收信号；终端节点根据接收的数据接收信号完成存储空间的清理。
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