一种基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台的制作方法

本发明涉及一种管理平台，更具体的说是涉及一种基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台。

背景技术：

现有的电网规模越来越大，数据的整理与分析越来越困难，每年配电网规划滚动耗时耗力，且数据准确性、规划合理性有待提高，规划项目与目前存在的问题仍难以科学合理的结合。

目前主要着四大困难：

1.数据难：目前配网规划工作的自动化水平低、集成度低、数据分散、数据获取困难。

2.预测难：规划工作所需数据量大、计算复杂，通常采用人工预测方法，效率低、准确度低。

3.分析难：电网指标种类繁多，数据繁杂，计算复杂，多采用人工方式获取数据并手动计算，导致准确度低、工作效率低。

4.管控难：规划管理数据繁杂，项目自动化管理水平低，精益化管理水平低。

我们需要一个借助云计算、物联网、大数据、移动互联及信息融合技术，集各类数据于一体的智能辅助平台，以支撑配网规划、管理等各项工作。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以有效的集中数据、分析和管理数据的基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台，其特征在于：包括：

应用层，其内具有数据中心、预测分析模块、项目优选模块和项目管理模块，所述预测分析模块、项目优选模块和项目管理模块均与数据中心耦接，所述预测分析模块与项目优选模块耦接，所述项目优选模块与项目管理模块耦接，其中，预测分析模块从数据中心调用数据输出预测数据到项目优选模块，项目优选模块输出优选项目数据输入到项目管理模块内，项目管理模块将项目进行存储，并输出项目实施数据；

服务层，该服务层内具有数据交换模块、数据计算模块、数据分析模块、数据管理模块和集成服务模块，所述数据交换模块与数据中心耦接，以与数据中心交换数据，数据计算模块和数据分析模块均与预测分析模块耦接，以将数据进行计算分析后输入到预测分析模块内，所述数据管理模块和集成服务模块均与项目管理模块耦接，以对项目管理模块内的项目数据进行管理和集成；

离线层，所述离线层内具有数据集市层、数据仓库层和统一视图区，所述数据集市层与数据仓库层耦接，以将数据集市层内的数据输入到数据仓库层内进行存储，所述数据仓库层与统一视图区耦接，以将数据仓库层内的数据输入到统一视图区显示出来，所述数据仓库层还与数据交换模块、数据计算模块、数据分析模块耦接，以将数据输入到数据交换模块、数据计算模块、数据分析模块内进行数据交换、计算和分析操作，其中，该离线层还包括缓冲区，所述缓冲区与数据仓库层耦接，以收集外部电网数据输入到数据仓库层内。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲区包括：

d5000系统，耦接于数据仓库层，以采集电力电量数据输入到数据仓库层内；营销系统，耦接于数据仓库层，以将用户信息数据和台区信息数据输入到数据仓库层内；

pms2.0系统，耦接于数据仓库层，以将设备线路数据、基础台账数据输入到数据仓库层内；

配网抢修系统，耦接于数据仓库层，以将配网故障工单数据输入到数据仓库层内；

同期线损系统，耦接于数据仓库层，以将线损数据输入到数据仓库层内；

用采系统，耦接于数据仓库层，以将停电次数数据和停电时长数据输入到数据仓库层内；

配网自动化系统，耦接于数据仓库层，以生成配网自动化成图输入到数据仓库层内。

作为本发明的进一步改进，所述用户信息数据包括用户户名、用户地址和用户编号，所述台区信息数据包括台区名称、台区编号和配变容量。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲区还包括智能公变装置，所述智能公变装置耦接于数据仓库层，以将重过载数据、低/过电压数据输入到数据仓库层内。

作为本发明的进一步改进，所述智能公变装置包括：

变压器体，耦接于外部电网，还耦接于外部负载，以将外部电网内的电源变压后输出到外部负载；

智能控制器，耦接于变压器体，还耦接于数据仓库层，以检测变压器体是否过载、低/过电压，并生成数据包输入到数据仓库层内。

作为本发明的进一步改进，所述智能控制器包括：

电压检测电路，耦接于变压器体，以检测变压器体内的电压并输出；

温度检测电路，其内具有温度传感器，所述温度传感器贴设在变压器体上以检测变压器体上的温度并输出；

控制电路，耦接于电压检测电路和温度检测电路，以接收电压检测电路输出的电压信号和接收温度检测电路输出的温度信号，其内具有电压阈值和温度阈值，并耦接有报警电路，所述报警电路耦接于外部电网和变压器体之间，当接收到的电压数值超过电压阈值或是温度数值超过温度阈值的时候，输出信号到报警电路内报警并断开外部电网与变压器体，同时控制电路进行内部计数，生成过载过压数据包；

以太网电路，耦接于控制电路，还耦接于数据仓库层，以将控制电路内的过载过压数据包通过以太网协议输入到数据仓库层内。

作为本发明的进一步改进，所述电压检测电路包括：

运算放大器u1，该运算放大器u1具有同相输入端、反向输入端和输出端，其同向输入端耦接有电阻r3后耦接有电阻r1后耦接于变压器体(51)，还耦接有相互并联的电容c1、电容c2、电阻r2后接地，该同向输入端还耦接有压敏电阻ry1后接地，所述反向输入端与输出端短接，所述输出端耦接于控制电路。

作为本发明的进一步改进，所述温度检测电路包括：

运算放大器u3，该运算放大器u3具有同相输入端、反向输入端和输出端，其同向输入端耦接有电阻r6后接地，反向输入端耦接有反馈电阻rf后耦接于输出端，且该反向输入端还耦接有电阻r7后耦接于温度传感器，还耦接有电阻r5后接电源，其输出端耦接于控制电路，所述温度传感器为型号ds18b20的温度传感器，其具有电源引脚vcc、输出引脚rq和接地引脚gnd，所述电源引脚vcc耦接于电源，输出引脚rq耦接于电阻r7，接地引脚gnd接地。

作为本发明的进一步改进，所述以太网电路包括：

以太网芯片u2，该以太网芯片u2具有数据通信引脚d0-d15、读取引脚ior、写入引脚iow、控制引脚cmd、地址引脚cs和复位引脚pwrst，其还具有输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-，所述数据通信引脚d0-d15、读取引脚ior、写入引脚iow、控制引脚cmd、地址引脚cs和复位引脚pwrst均与控制电路耦接，以接收控制电路发出的驱动信号和数据信号，将数据包通过以太网协议进行编译，并通过输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-输出至外部插口；

隔离变压器，其耦接于以太网芯片u2的输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-与外部插口之间，以将输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-输出的数据包信号隔离后输入到插口内。

作为本发明的进一步改进，所述隔离变压器与外部插口之间还耦接有缓冲电路，所述缓冲电路包括二极管d1、电阻r8、电容c3和二极管d2，所述二极管d1的阳极耦接于隔离变压器，阴极耦接于外部插口，所述二极管d2的阳极耦接于电阻r8后耦接于外部插口，阴极接地，所述电容c3的一端耦接于外部插口，另一端接地。

本发明的有益效果，通过离线层内的数据集市层、数据仓库层和统一视图区的设置，就可以有效的实现大量数据的收集和存储，然后通过服务层的设置，就可以有效利用其内部的数据交换模块、数据计算模块、数据分析模块、数据管理模块和集成服务模块的对离线层所收集到的数据进行分析计算集成处理，最后通过应用层的设置就可以利用其内的数据中心存储大量的数据，利用预测分析模块和项目优选模块根据分析计算完成的数据进行预测分析，然后有效的优选出相应的项目，然后通过项目管理模块对优选出来的项目进行管理和实施，这样就可以有效的通过离线层避免了数据难的问题，通过服务层避免了分析难的问题，最后通过应用层避免了预测难和管控难的问题，有效的实现了集中数据、分析和管理数据的效果。

附图说明

图1为本发明的基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台的架构图；

图2为本发明的基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台的系统图；

图3为电压检测电路的电路图；

图4为温度检测电路的电路图；

图5为以太网电路的电路图；

图6为缓冲电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至6所示，本实施例的一种基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台，其特征在于：包括：

应用层1，其内具有数据中心11、预测分析模块12、项目优选模块13和项目管理模块14，所述预测分析模块12、项目优选模块13和项目管理模块14均与数据中心11耦接，所述预测分析模块12与项目优选模块13耦接，所述项目优选模块13与项目管理模块14耦接，其中，预测分析模块12从数据中心11调用数据输出预测数据到项目优选模块13，项目优选模块13输出优选项目数据输入到项目管理模块14内，项目管理模块14将项目进行存储，并输出项目实施数据；

服务层2，该服务层2内具有数据交换模块21、数据计算模块22、数据分析模块23、数据管理模块24和集成服务模块25，所述数据交换模块21与数据中心11耦接，以与数据中心11交换数据，数据计算模块22和数据分析模块23均与预测分析模块12耦接，以将数据进行计算分析后输入到预测分析模块12内，所述数据管理模块24和集成服务模块25均与项目管理模块14耦接，以对项目管理模块14内的项目数据进行管理和集成；

离线层3，所述离线层3内具有数据集市层31、数据仓库层32和统一视图区33，所述数据集市层31与数据仓库层32耦接，以将数据集市层31内的数据输入到数据仓库层32内进行存储，所述数据仓库层32与统一视图区33耦接，以将数据仓库层32内的数据输入到统一视图区33显示出来，所述数据仓库层32还与数据交换模块21、数据计算模块22、数据分析模块23耦接，以将数据输入到数据交换模块21、数据计算模块22、数据分析模块23内进行数据交换、计算和分析操作，其中，该离线层3还包括缓冲区4，所述缓冲区4与数据仓库层32耦接，以收集外部电网数据输入到数据仓库层32内，在平台工作的过程中，首先通过离线层3内的数据集市层31、数据仓库层32和统一视图区33采集现有电网上的各个数据，然后将数据通过统一视图区33显示出来，其中这里的统一视图区33为现有的显示屏构成，因而不再赘述，然后利用服务层中的数据交换模块21对原有的数据进行更新，更新到数据中心11，利用数据计算模块22和数据分析模块23对离线层3收集到的数据进行计算和分析，在计算和分析完成以后输入到应用层1的预测分析模块12内，预测分析模块12就会根据数据进行预测分析，有效的实现了精确预测，再利用数据管理模块24和集成服务模块25对数据进行管理和集成，方便了数据的传输，如此通过的离线层3的设置避免了现有技术中数据难的问题，通过服务层2的设置，避免了现有技术中分析难的问题，而通过应用层1的设置，就可以有效的避免了预测难和管控难的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述缓冲区4包括：

d5000系统41，耦接于数据仓库层32，以采集电力电量数据输入到数据仓库层32内；

营销系统42，耦接于数据仓库层32，以将用户信息数据和台区信息数据输入到数据仓库层32内；

pms2.0系统43，耦接于数据仓库层32，以将设备线路数据、基础台账数据输入到数据仓库层32内；

配网抢修系统44，耦接于数据仓库层32，以将配网故障工单数据输入到数据仓库层32内；

同期线损系统45，耦接于数据仓库层32，以将线损数据输入到数据仓库层32内；

用采系统46，耦接于数据仓库层32，以将停电次数数据和停电时长数据输入到数据仓库层32内；

配网自动化系统47，耦接于数据仓库层32，以生成配网自动化成图输入到数据仓库层32内，d5000系统是现有电力中检测电力电量最常用的系统，因而用在这里就可以快速有效的采集到电力电量数据，营销系统42是专门用于与用户接触的系统，因而在这里就可以有效的采集到用户信息数据和台区信息数据，pms2.0系统43是台账维护系统，因而用在这里可以有效的采集到设备线路数据和基础台账数据，配网抢修系统44是专门用于配网抢修专用，因而用在这里可以有效的采集到配网故障工单数据，同期线损系统45是现有专用于线损检测的系统，因而用在这里可以有效的采集线损数据，用采系统46则是专门用于采集停电数据的系统，因而用在这里可以有效的实现停电次数数据和停电时长数据的采集，配网自动化系统则是专用于自动化配网的系统，所以用在这里可以有效的采集配网自动化成图，如此便可以有效的避免现有技术中数据难的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述用户信息数据包括用户户名、用户地址和用户编号，所述台区信息数据包括台区名称、台区编号和配变容量，用户户名、用户地址和用户编号可以有效的代表一个用户的基本信息，台区名称、台区编号和配变容量就可以有效的代表一个台区的基本信息，这样就可以有效的完成用户信息数据的采集和台区信息数据的采集。

作为改进的一种具体实施方式，所述缓冲区4还包括智能公变装置5，所述智能公变装置5耦接于数据仓库层32，以将重过载数据、低/过电压数据输入到数据仓库层32内，通过智能公变装置5的设置，就可以有效的将重过载数据、低/过电压数据进行采集了。

作为改进的一种具体实施方式，所述智能公变装置5包括：

变压器体51，耦接于外部电网，还耦接于外部负载，以将外部电网内的电源变压后输出到外部负载；

智能控制器52，耦接于变压器体51，还耦接于数据仓库层32，以检测变压器体51是否过载、低/过电压，并生成数据包输入到数据仓库层32内，通过变压器体51就可以有效的实现变压，而通过智能控制器52的设置就可以有效的检测变压器体51的过压过载数据，如此有效的完成了过压过载数据的采集。

作为改进的一种具体实施方式，所述智能控制器52包括：

电压检测电路521，耦接于变压器体51，以检测变压器体51内的电压并输出；温度检测电路522，其内具有温度传感器，所述温度传感器贴设在变压器体51上以检测变压器体51上的温度并输出；

控制电路523，耦接于电压检测电路521和温度检测电路522，以接收电压检测电路521输出的电压信号和接收温度检测电路522输出的温度信号，其内具有电压阈值和温度阈值，并耦接有报警电路，所述报警电路耦接于外部电网和变压器体51之间，当接收到的电压数值超过电压阈值或是温度数值超过温度阈值的时候，输出信号到报警电路内报警并断开外部电网与变压器体51，同时控制电路523进行内部计数，生成过载过压数据包；

以太网电路524，耦接于控制电路523，还耦接于数据仓库层32，以将控制电路523内的过载过压数据包通过以太网协议输入到数据仓库层32内，本实施例的控制电路523为现有的单片机最小系统，报警电路为现有技术中的声光报警电路，并且报警电路内部具有开关管，该开关管的第一端和第二端耦接于外部电网与变压器体51之间，控制端耦接于控制电路523，在过压过载的时候开关管断开，断开电网与变压器体51之间的连接，因而不再赘述，通过电压检测电路521、温度检测电路522的设置，就可以有效的完成电压的检测和温度的检测，由于当变压器过载的时候温度会上升，所以温度的检测便可以实现过载的检测，这样就可以有效的检测到过压过载数据，然后通过以太网电路524发送出去了。

作为改进的一种具体实施方式，所述电压检测电路521包括：

运算放大器u1，该运算放大器u1具有同相输入端、反向输入端和输出端，其同向输入端耦接有电阻r3后耦接有电阻r1后耦接于变压器体51，还耦接有相互并联的电容c1、电容c2、电阻r2后接地，该同向输入端还耦接有压敏电阻ry1后接地，所述反向输入端与输出端短接，所述输出端耦接于控制电路523，通过运算放大器u1的设置就可以有效的就可以实现一个信号放大的作用，而通过电阻r1、电阻r2、电阻r3和电容c1的设置，就可以实现一个分压的作用，有效的将变压器体51的电压转变成小电压输入到运算放大器u1内，有效的完成电压检测，而通过压敏电阻ry1的设置，就可以有效的在过压的时候，直接接地，避免了运算放大器u1的损坏，同时也完成了对过压的检测。

作为改进的一种具体实施方式，所述温度检测电路522包括：

运算放大器u3，该运算放大器u3具有同相输入端、反向输入端和输出端，其同向输入端耦接有电阻r6后接地，反向输入端耦接有反馈电阻rf后耦接于输出端，且该反向输入端还耦接有电阻r7后耦接于温度传感器，还耦接有电阻r5后接电源，其输出端耦接于控制电路523，所述温度传感器为型号ds18b20的温度传感器，其具有电源引脚vcc、输出引脚rq和接地引脚gnd，所述电源引脚vcc耦接于电源，输出引脚rq耦接于电阻r7，接地引脚gnd接地，通过运算放大器u3的设置，就可以有效的对温度传感器输出的信号进行放大，使得控制电路523有效的接收到温度信号，更好的完成了温度的检测。

作为改进的一种具体实施方式，所述以太网电路524包括：

以太网芯片u2，该以太网芯片u2具有数据通信引脚d0-d15、读取引脚ior、写入引脚iow、控制引脚cmd、地址引脚cs和复位引脚pwrst，其还具有输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-，所述数据通信引脚d0-d15、读取引脚ior、写入引脚iow、控制引脚cmd、地址引脚cs和复位引脚pwrst均与控制电路523耦接，以接收控制电路523发出的驱动信号和数据信号，将数据包通过以太网协议进行编译，并通过输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-输出至外部插口；

隔离变压器5241，其耦接于以太网芯片u2的输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-与外部插口之间，以将输出引脚txo+、输出引脚txo-、输出引脚rxi+、输出引脚rxi-输出的数据包信号隔离后输入到插口内，通过以太网芯片u2的设置，就可以有效的将控制电路523发出的数据包进行以太网编译了，而通过隔离变压器5241的设置，就可以有效的实现一个数据隔离的作用，如此便可以避免插口的原因导致以太网芯片u2损坏的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述隔离变压器5241与外部插口之间还耦接有缓冲电路5242，所述缓冲电路5242包括二极管d1、电阻r8、电容c3和二极管d2，所述二极管d1的阳极耦接于隔离变压器5241，阴极耦接于外部插口，所述二极管d2的阳极耦接于电阻r8后耦接于外部插口，阴极接地，所述电容c3的一端耦接于外部插口，另一端接地，通过缓冲电路5242的设置，就可以在插口拔插的过程中，将产生的瞬间高压大电流进行泄流，如此就可以避免插口出产生电弧的问题，且结构简单容易实现。

综上所述，本发明的基于大数据的智能配电网规划设计辅助决策平台，通过离线层3解决数据难的问题，通过服务层2解决分析难的问题，通过应用层解决预测难和管控难的问题，如此有效的实现了自动化管理的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。