CN117134508B - 一种配电一键式集控装置的多数据融合监测*** - Google Patents

一种配电一键式集控装置的多数据融合监测*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及变电站自动化技术领域，公开了一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，包括：数据采集模块，获取到工作人员的操作数据；辅助预判模块，分析得到操作监测差值；辅助判据模块，获取到操作时间数据，分别得到操作时间值；综合判断模块，获取到辅助预判模块的信号和辅助判据模块的信号进行综合判断；执行处理平台，变电站一键顺控主机将关闭再次确认键或点击变电站一键顺控主机上的再次确认键；操作补救模块，对当前工作人员的操作情况进行指导；状态监测模块，当获取到执行处理平台的点击再次确认键，或操作补救模块的重新操作时；对配电***的状态进行实时监测，本发明保证倒闸操作任务完成的准确性和高效性。

Description

一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***
技术领域
本发明涉及变电站自动化技术领域，具体涉及一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***。
背景技术
中国专利CN116382155A公开了一种集控站监控***一键顺控信息交互的方法，该方法在一键顺控主机接收到一键顺控操作指令时生成操作票，并基于一键顺控主机与智能防误主机的模拟预演以及两者间信息交互得到模拟预演最终结果，并将此结果传输至主站，当接收到操作票执行指令时，变电站端顺序执行操作票执行指令中的单步操作指令，并在完成所有单步操作指令后向主站传输操作票执行结果；
现有技术中，需要变电站一键顺控主机将生成的操作票传输至智能防误主机进行模拟预演过程的防误校验的工作过程，从而将影响倒闸操作任务完成的时间要求，以及在模拟预演过程可能是正确的，但是无法保证后续在实际操作执行的正确性；以及在实际操作执行过程中，可能存在失误的问题，不能进行及时解决的问题；还有也不能在完成倒闸操作任务后，对其操作结果进行有效监测，对其进行验证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，解决以下技术问题：
在模拟预演过程可能是正确的，但是无法保证后续在实际操作执行的正确性的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，包括：
数据采集模块，当变电站一键顺控主机接收到主站下发的一键顺控操作指令时，变电站一键顺控主机生成操作票；然后按照操作票进行倒闸操作任务，在进行操作任务过程中，获取到工作人员的操作数据；操作数据包括操作时间数据和操作行为数据；
辅助预判模块，获取到操作时间数据和操作行为数据，分析得到操作监测差值CJd，并与操作监测差阈值进行比较，生成操作行为不合格信号或操作行为合格信号；
辅助判据模块，获取到操作时间数据，分别得到操作时间值ZTd，并与对操作时间阈值进行比较，生成操作时间不合格信号或操作时间合格信号；
综合判断模块，获取到辅助预判模块的信号和辅助判据模块的信号进行综合判断，得到操作差级信号、操作中级信号或操作优级信号；
执行处理平台，当得到综合判断模块的操作差级信号、操作中级信号和操作优级信号，变电站一键顺控主机将关闭再次确认键；当得到操作优级信号时，将点击变电站一键顺控主机上的再次确认键；
操作补救模块，当获取到执行处理平台的关闭再次确认键时，利用AR设备连线技术专家，对当前工作人员的操作情况进行指导；
状态监测模块，当获取到执行处理平台的点击再次确认键，或操作补救模块的重新操作时；对配电***的状态进行实时监测。
作为本发明进一步的方案：操作数据包括操作时间数据；
操作时间数据包括操作准备时间、操作执行时间；
操作准备时间为按照操作票中的步骤进行操作时，上一个步骤的结束时间与下一个步骤的开始时间的时间间隔，并标记为TB；
操作执行时间为按照操作票中的步骤进行操作时，当前这一步骤的开始时间与当前这一步骤的结束时间的时间间隔，并标记为TX。
作为本发明进一步的方案：操作数据还包括操作行为数据；
操作行为数据包括操作准备距离和操作准备角度;
操作准备距离为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间的距离，并标记为Sz；
操作准备角度为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间连线与水平方向的角度，并标记为Dz。
作为本发明进一步的方案：通过公式中，计算得到操作监测值ZJd；其中，α为误差修正因子，取值为0.963；
通过操作监测的二维模型输出在相应操作准备时间的操作监测标准值ZJdb，将相同操作准备时间内操作监测值ZJd与操作监测标准值ZJdb做差值计算，得到实时操作监测差值CJd；
若操作监测差值CJd≥操作监测差阈值时，则生成操作行为不合格信号；
若操作监测差值CJd<操作监测差阈值时，则生成操作行为合格信号。
作为本发明进一步的方案：操作监测的二维模型构建方式为：
以操作准备时间为横坐标，操作监测值为纵坐标，构建二维坐标系，统计历史时间内正确完成倒闸操作任务情况，将每个相同的操作准备时间条件下的操作监测值进行均值计算后，代入到二维坐标系中，并绘制到操作监测合格曲线。
作为本发明进一步的方案：若同时得到操作行为不合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作差级信号；
若同时得到操作行为不合格信号和操作时间合格信号、或操作行为合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作中级信号；
若同时得到操作行为合格信号和操作时间合格信号时，生成操作优级信号。
作为本发明进一步的方案：状态监测模块包括：
若电力***运行状态值处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸合格信号；
若电力***运行状态值不处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸不合格信号。
作为本发明进一步的方案：电力***运行状态值的获取方式为：
将监测时间的J分钟分割为监测时段i，J为数量常量，i＝1，2，...，n，n为正整数，每个监测时段的时长均相等；获取监测时段i内配电***的平均电压值并标记为UYi，以监测时段内输出的平均电压值UYi建立电压集合{UY1，UY2，...，UYn}，对电压集合进行方差计算得到电力***运行状态值DB。
作为本发明进一步的方案：操作补救模块，获取每个技术专家的倒闸操作任务有效值和倒闸操作任务熟练值，并分别标记为ZX和ZS；通过公式，计算得到技术专家的任务处理系数Xz；其中，a1、a2均为比例系数；
按照任务处理系数Xz从大到小进行排序，当与现场工作人员进行连线时，按照任务处理系数最大值优先连线指导；技术专家通过现场视频指导工作人员进行重新操作。
作为本发明进一步的方案：倒闸操作任务有效值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，技术专家完成倒闸操作任务的成功总次数与技术专家完成倒闸操作任务的总次数的比值；
倒闸操作任务熟练值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，获取技术专家相连两次完成倒闸操作任务的时间间隔，标记为操作间隔值，将历史时间内每个技术专家的操作间隔值相加求和。
本发明的有益效果：
本发明多数据融合监测***，通过对变电站一键顺控主机生成操作票，当工作人员按照操作票进行执行工作前，对其操作行为动作进行实时分析预判，保证在实际操作过程中，按照预设的路线进行操作，正确地完成操作票的步骤任务；以及通过操作时间数据进行操作完成进行整体分析判断，从而判断当前工作人员操作的优先级情况，当操作正确且流畅时，对操作后的电力***运行状态进行实时监测，保证运行的稳定，当操作出现问题时，进行及时准确地指导，保证操作正确完成，以及完成后，也对电力***运行状态进行实时监测；所以本发明通过对操作行为、操作时间、技术专家的任务处理系数以及电力***运行状态值的数据进行分析，从而保证倒闸操作任务完成的准确性和高效性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的***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。
实施例1
请参阅图1所示，本发明为一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，包括：
数据采集模块，当变电站一键顺控主机接收到主站下发的一键顺控操作指令时，变电站一键顺控主机生成操作票；然后按照操作票进行倒闸操作任务，在进行操作任务过程中，获取到工作人员的操作数据；AR设备与变电站一键顺控主机通信连接；
其中，操作数据包括操作时间数据和操作行为数据，通过AR设备进行获取得到的；
操作时间数据包括操作准备时间、操作执行时间；操作准备时间为按照操作票中的步骤进行操作时，上一个步骤的结束时间与下一个步骤的开始时间的时间间隔，并标记为TB；
操作执行时间为按照操作票中的步骤进行操作时，当前这一步骤的开始时间与当前这一步骤的结束时间的时间间隔，并标记为TX；
操作行为数据包括操作准备距离和操作准备角度，操作准备距离为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间的距离，并标记为Sz；操作准备角度为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间连线与水平方向的角度，并标记为Dz；
辅助预判模块，获取到数据采集模块中操作时间数据和操作行为数据，并进行分析判断，当前操作是否合规；
该辅助预判模块具体工作过程包括以下步骤：
步骤一、将采集模块中操作准备距离Sz和操作准备角度Dz，代入到公式中，计算得到操作监测值ZJd；其中，α为误差修正因子，取值为0.963；
将操作准备时间TB与操作监测值ZJd进行一一对应，通过操作监测的二维模型输出在相应操作准备时间的操作监测标准值ZJdb，将相同操作准备时间内操作监测值ZJd与操作监测标准值ZJdb做差值计算，得到实时操作监测差值CJd；
其中，操作监测的二维模型，以操作准备时间为横坐标，以操作监测值为纵坐标，构建二维坐标系，统计历史时间内正确完成倒闸操作任务情况，将每个相同的操作准备时间条件下的操作监测值进行均值计算后，代入到二维坐标系中，并绘制到操作监测合格曲线；
步骤二、将得到的操作监测差值CJd与操作监测差阈值进行比较；
若操作监测差值CJd≥操作监测差阈值时，则生成操作行为不合格信号；当生产操作行为不合格信号时，通过AR设备及时对应地生成报警信号，当工作人员在得到报警信号时，将修正位于当前的操作位置，直至不产生报警信号；
若操作监测差值CJd<操作监测差阈值时，则生成操作行为合格信号；
其中，操作行为不合格信号表示当前工作人员在准备进行执行操作时，其动作位置与实际要求动作位置存在较大偏差，可能会存在较大的操作错误风险；操作行为合格信号表示当前工作人员在准备进行执行操作时，其动作位置与实际要求动作位置存在较小偏差，可能会存在较小的操作错误风险；
所以本发明辅助预判模块，当工作人员按照操作票进行执行工作前，对其操作行为动作进行实时分析预判，保证在实际操作过程中，按照预设的路线进行操作，正确地完成操作票的步骤任务；而解决现有技术中，需要变电站一键顺控主机将生成的操作票传输至智能防误主机进行模拟预演过程的防误校验的工作过程，从而将影响倒闸操作任务完成的时间要求，以及在模拟预演过程可能是正确的，但是无法保证后续在实际操作执行的正确性；
辅助判据模块，获取到数据采集模块中操作时间数据，并对当前操作完成情况进行分析判断；
该辅助判据模块具体工作过程如下：
步骤一、将操作准备时间TB与操作执行时间TX相加求和，计算得到操作时间值ZTd；
其中，操作时间值表示完成操作票中某个具体步骤所要花费的整体时间；
步骤二、将操作时间值ZTd与操作时间阈值进行比较；
若操作时间值ZTd≥操作时间阈值时，则生成操作时间不合格信号；
若操作时间值ZTd<操作时间阈值时，则生成操作时间合格信号；
其中，操作时间合格信号表示当前操作时间符合操作要求，操作时间不合格信号表示当前操作时间不符合操作要求；其操作时间值越小表示操作越熟练，操作时间值越大表示操作越不熟练；
综合判断模块，对辅助预判模块的操作行为不合格信号、操作行为合格信号、和辅助判据模块的操作时间不合格信号、操作时间合格信号进行综合判断；
该综合判断模块具体工作过程包括以下步骤：
步骤一、若同时得到操作行为不合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作差级信号；
步骤二、若同时得到操作行为不合格信号和操作时间合格信号、或操作行为合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作中级信号；
步骤三、若同时得到操作行为合格信号和操作时间合格信号时，生成操作优级信号；
其中，操作差级信号表示为在完成操作票的步骤任务时，时间和行为动作均不符合操作要求，操作中级信号表示为在完成操作票的步骤任务时，时间和行为动作其中一项不符合操作要求，操作优级信号表示为在完成操作票的步骤任务时，时间和行为动作均符合操作要求；
执行处理平台，获取到综合判断模块的操作差级信号、操作中级信号和操作优级信号，当AR设备将操作差级信号或操作中级信号发送给变电站一键顺控主机，变电站一键顺控主机将关闭再次确认键；当AR设备将操作优级信号时，发送给变电站一键顺控主机，将点击变电站一键顺控主机上的再次确认键；
操作补救模块，当获取到执行处理平台的关闭再次确认键时，利用AR设备连线技术专家，对当前工作人员的操作情况进行指导；
该操作补救模块具体工作过程如下：
步骤一、统计终端在线的技术专家，获取每个技术专家的倒闸操作任务有效值和倒闸操作任务熟练值，并分别标记为ZX和ZS；
通过公式，计算得到技术专家的任务处理系数Xz；其中，a1、a2均为比例系数，a1取值为1.38，a2取值为1.84；
其中，倒闸操作任务有效值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，技术专家完成倒闸操作任务的成功总次数与技术专家完成倒闸操作任务的总次数的比值；
倒闸操作任务熟练值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，获取技术专家相连两次完成倒闸操作任务的时间间隔，标记为操作间隔值，将历史时间内每个技术专家的操作间隔值相加求和；
步骤二、按照任务处理系数Xz从大到小进行排序，当与现场工作人员进行连线时，按照任务处理系数最大值优先连线指导；技术专家通过现场视频指导工作人员进行重新操作；
状态监测模块，当获取到执行处理平台的点击再次确认键，以及操作补救模块的重新操作时；对配电***的状态进行实时监测，判断配电***运行状态是否稳定；
该状态监测模块具体工作过程如下：
获取到倒闸操作任务后电力***运行状态值，并与预设的电力***运行状态范围值进行比较；
优选地，电力***运行状态值的获取方式为：
将监测时间的J分钟分割为监测时段i，J为数量常量，i＝1，2，...，n，n为正整数，每个监测时段的时长均相等；获取监测时段i内配电***的平均电压值并标记为UYi，以监测时段内输出的平均电压值UYi建立电压集合{UY1，UY2，...，UYn}，对电压集合进行方差计算得到电力***运行状态值DB；
若电力***运行状态值处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸合格信号；
若电力***运行状态值不处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸不合格信号；
其中，倒闸合格信号表示为现场操作人员完成倒闸任务后，该电力***运行正常；倒闸不合格信号表示为现场操作人员完成倒闸任务后，该电力***运行不正常，存在故障，需要安排工作人员进行现场检修；
数据采集模块、辅助预判模块、辅助判据模块、综合判断模块和操作补救模块，是设置在AR设备端上；执行处理平台和状态监测模块是设置在变电站一键顺控主机上。
实施例2
基于上述实施例1，本发明的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***的工作方法，包括以下步骤：
步骤一、数据采集模块，当变电站一键顺控主机接收到主站下发的一键顺控操作指令时，变电站一键顺控主机生成操作票；然后按照操作票进行倒闸操作任务，在进行操作任务过程中，获取到工作人员的操作数据；
步骤二、获取到数据采集模块中操作时间数据和操作行为数据，并进行分析判断，当前操作是否合规；
步骤三、获取到数据采集模块中操作时间数据，并对当前操作完成情况进行分析判断；
步骤四、获取到辅助预判模块的操作行为不合格信号、操作行为合格信号、和辅助判据模块的操作时间不合格信号、操作时间合格信号；
步骤五、获取到综合判断模块的操作差级信号、操作中级信号和操作优级信号，当AR设备将操作差级信号或操作中级信号发送给变电站一键顺控主机，变电站一键顺控主机将关闭再次确认键；当AR设备将操作优级信号时，发送给变电站一键顺控主机，变电站一键顺控主机将点击再次确认键；
步骤六、当获取到执行处理平台的关闭再次确认键时，利用AR设备连线技术专家，对当前工作人员的操作情况进行指导；
步骤七、当获取到执行处理平台的点击再次确认键，以及操作补救模块的重新操作时；对配电***的状态进行实时监测，判断配电***运行状态是否稳定。
本发明的工作原理：本发明多数据融合监测***，通过对变电站一键顺控主机生成操作票，当工作人员按照操作票进行执行工作前，对其操作行为动作进行实时分析预判，保证在实际操作过程中，按照预设的路线进行操作，正确地完成操作票的步骤任务；以及通过操作时间数据进行操作完成进行整体分析判断，从而判断当前工作人员操作的优先级情况，当操作正确且流畅时，对操作后的电力***运行状态进行实时监测，保证运行的稳定，当操作出现问题时，进行及时准确地指导，保证操作正确完成，以及完成后，也对电力***运行状态进行实时监测；所以本发明通过对操作行为、操作时间、技术专家的任务处理系数以及电力***运行状态值的数据进行分析，从而保证倒闸操作任务完成的准确性和高效性。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，包括变电站，当所述变电站一键顺控主机接收到主站下发的一键顺控操作指令时，变电站一键顺控主机生成操作票，然后按照操作票进行倒闸操作任务，其特征在于，还包括：
数据采集模块，在进行操作任务过程中，获取到工作人员的操作数据；操作数据包括操作时间数据和操作行为数据；
辅助预判模块，获取到操作时间数据和操作行为数据，分析得到操作监测差值CJd，并与操作监测差阈值进行比较，生成操作行为不合格信号或操作行为合格信号；
辅助判据模块，获取到操作时间数据，分别得到操作时间值ZTd，并与操作时间阈值进行比较，生成操作时间不合格信号或操作时间合格信号；
综合判断模块，获取到辅助预判模块的信号和辅助判据模块的信号进行综合判断，得到操作差级信号、操作中级信号或操作优级信号；
执行处理平台，当得到综合判断模块的操作差级信号、操作中级信号和操作优级信号，变电站一键顺控主机将关闭再次确认键；当得到操作优级信号时，将点击变电站一键顺控主机上的再次确认键；
操作补救模块，当获取到执行处理平台的关闭再次确认键时，连线技术专家，对当前工作人员的操作情况进行指导；
状态监测模块，当获取到执行处理平台的点击再次确认键，或操作补救模块的重新操作时；对配电***的状态进行实时监测；
操作数据包括操作时间数据；
操作时间数据包括操作准备时间、操作执行时间；
操作准备时间为按照操作票中的步骤进行操作时，上一个步骤的结束时间与下一个步骤的开始时间的时间间隔，并标记为TB；
操作执行时间为按照操作票中的步骤进行操作时，当前这一步骤的开始时间与当前这一步骤的结束时间的时间间隔，并标记为TX；
操作数据还包括操作行为数据；
操作行为数据包括操作准备距离和操作准备角度;
操作准备距离为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间的距离，并标记为Sz；
操作准备角度为按照操作票中的步骤进行操作时，当前操作准备时间内，手指与目标按钮之间连线与水平方向的角度，并标记为Dz；
若同时得到操作行为不合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作差级信号；
若同时得到操作行为不合格信号和操作时间合格信号、或操作行为合格信号和操作时间不合格信号时，生成操作中级信号；
若同时得到操作行为合格信号和操作时间合格信号时，生成操作优级信号。
2.根据权利要求1所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，通过公式中，计算得到操作监测值ZJd；其中，α为误差修正因子；
通过操作监测的二维模型输出在相应操作准备时间的操作监测标准值ZJdb，将相同操作准备时间内操作监测值ZJd与操作监测标准值ZJdb做差值计算，得到实时操作监测差值CJd；
若操作监测差值CJd≥操作监测差阈值时，则生成操作行为不合格信号；
若操作监测差值CJd<操作监测差阈值时，则生成操作行为合格信号。
3.根据权利要求2所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，操作监测的二维模型构建方式为：
以操作准备时间为横坐标，操作监测值为纵坐标，构建二维坐标系，统计历史时间内正确完成倒闸操作任务情况，将每个相同的操作准备时间条件下的操作监测值进行均值计算后，代入到二维坐标系中，并绘制操作监测合格曲线。
4.根据权利要求1所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，状态监测模块包括：
若电力***运行状态值处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸合格信号；
若电力***运行状态值不处于预设的电力***运行状态范围值内，则生成倒闸不合格信号。
5.根据权利要求4所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，电力***运行状态值的获取方式为：
将监测时间的J分钟分割为监测时段i，J为数量常量，i＝1，2，...，n，n为正整数，每个监测时段的时长均相等；获取监测时段i内配电***的平均电压值并标记为UYi，以监测时段内输出的平均电压值UYi建立电压集合{UY1，UY2，...，UYn}，对电压集合进行方差计算得到电力***运行状态值DB。
6.根据权利要求1所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，操作补救模块，获取每个技术专家的倒闸操作任务有效值和倒闸操作任务熟练值，并分别标记为ZX和ZS；通过公式，计算得到技术专家的任务处理系数Xz；其中，a1、a2均为比例系数；
按照任务处理系数Xz从大到小进行排序，当与现场工作人员进行连线时，按照任务处理系数最大值优先连线指导；技术专家通过现场视频指导工作人员进行重新操作。
7.根据权利要求6所述的一种配电一键式集控装置的多数据融合监测***，其特征在于，倒闸操作任务有效值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，技术专家完成倒闸操作任务的成功总次数与技术专家完成倒闸操作任务的总次数的比值；
倒闸操作任务熟练值通过以下方式计算得到：
在历史时间内，获取技术专家相连两次完成倒闸操作任务的时间间隔，标记为操作间隔值，将历史时间内每个技术专家的操作间隔值相加求和。
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