一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统的制作方法

本发明涉及智能监管系统技术领域，具体为一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统。

背景技术：

高压输电设备是经发电厂的变压器将发电机输出的电压进行升压传输的一类设备，该种输电方式可在相同输电功率的情况下，来减少输电时的电流，以降低因电流所产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本，且与其相关联的电器化设备有电抗器、断路器、互感器、避雷器和耦合电容器等。

而在公开号为cn108551210a的文件中，仅是依据对500kv电网的全景状态感知，并通过运行人员采集的遥测信息、遥信信息和继电保护与故障录波信息，来保证500kv输变电设备的运行、维护、检修等业务的顺畅开展，且以公共信息平台为核心的监控中心自动化系统包括集控scada系统、继电保护及故障信息管理系统、输电线路故障测距系统等子系统，使其与省调ems系统进行交互，来实现集控中心自动化的快速初始化；同时还使其与资产管理系统、运行管理系统等进行信息交互，来支持优化的资产管理分析应用，并将其与现有的基于大数据的高压输电设备智能监管系统相结合来说；现有的大多仅是依据高压输电设备的单一监测管理状况，来对其使用安全情况进行表层的简单判别与处理，而难以将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况，经初步的整体化分析和二次的细致化处理相结合，并依据得出的综合性判别结果与细节性分析结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果；

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统，本发明是将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况相结合，经初步整体化的赋值、公式分析，得出综合性的高压输电设备的使用安全情况，据此调取与其相关联的深层次信息，再经二次细致化的修正式处理，得出细节性的高压输电设备的处理结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果。

本发明所要解决的技术问题如下：

如何通过一种有效的方式，解决现有的大多仅是依据高压输电设备的单一监测管理状况，来对其使用安全情况进行表层的简单判别与处理，而难以将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况，经初步的整体化分析和二次的细致化处理相结合，并依据得出的综合性判别结果与细节性分析结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统，包括数据采集模块、数据分析模块、信号生成模块、控制器、数据互联模块、数据显示模块、显示屏、反馈判定模块和信号处理模块；

所述数据采集模块用于实时的采集高压输电设备的监测管理信息，并将其传输至数据分析模块；

所述数据分析模块则据此对其进行输电安全监测分析操作，得到第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si，并将其传输至信号生成模块；

所述信号生成模块则将第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si与预设范围s相比对，当其大于预设范围s的最大值、位于预设范围s之内和小于预设范围s的最小值时，将与该si所对应的高压输电设备分别生成警示调取信号、观察监测信号和正常工作信号，且将观察监测信号经控制器传输至数据互联模块，且将正常工作信号经控制器传输至数据显示模块，且将警示调取信号经控制器传输至反馈判定模块；

所述数据互联模块则据此将与观察监测信号所对应的高压输电设备发送至监管人员手机，且监管人员手机与数据互联模块经无线传输等方式相连通；所述数据显示模块则据此将与正常工作信号所对应的高压输电设备发送至显示屏；

所述反馈判定模块用于实时的采集高压输电设备的深度监测信息，并将其存储至内部的文件夹；当反馈判定模块在接收到实时的警示调取信号后，则据此调取与该警示调取信号所对应的高压输电设备的深度监测信息，并对其进行细节监管分析操作，得到实时的修护管理信号和记录管理信号，并将其传输至信号处理模块；

所述信号处理模块则据此将与修护管理信号所对应的高压输电设备经颜色与闪烁标记并发送至显示屏，所述信号处理模块则据此将与记录管理信号所对应的高压输电设备记录，当该高压输电设备的记录次数超过其预设范围时，则将该高压输电设备经字母与闪烁标记并发送至显示屏，进而将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况相结合，经初步整体化的赋值、公式分析，得出综合性的高压输电设备的使用安全情况，据此调取与其相关联的深层次信息，再经二次细致化的修正式处理，得出细节性的高压输电设备的处理结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果。

进一步的，所述高压输电设备的监测管理信息由高压输电设备的运行环境信息、高压输电设备的运行干扰信息和高压输电设备的实际输电数据组成；所述高压输电设备的运行环境信息由所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压组成，所述高压输电设备的运行干扰信息由电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量组成，所述高压输电设备的实际输电数据表示高压输电设备的实际输出电压总变化量，且上述各类数据均可依据传感器、监测仪器或网络监测平台等方式获取与读取得到。

进一步的，所述输电安全监测分析操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第一时间级内的高压输电设备的监测管理信息，并将其中的各高压输电设备的运行环境信息、各高压输电设备的运行干扰信息和各高压输电设备的实际输电数据分别标定为qi、wi和ei，i＝1...n，且qi、wi和ei均互为一一对应，第一时间级表示两个小时的时长，且变量i与各高压输电设备相对应；

步骤二a：将与各高压输电设备的运行环境信息qi所对应的所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压分别标定为ri、ti和yi，i＝1...n，且ri、ti和yi均互为一一对应；当各高压输电设备的所在海拔高度ri大于预设范围r的最大值、位于预设范围r之内和小于预设范围r的最小值时，则将其分别赋予标定正值m1、m2和m3，且m1大于m2大于m3；当各高压输电设备的位置整体总高ti大于预设值t和小于等于预设值t时，则将其分别赋予标定正值n1和n2，且n1大于n2；当各高压输电设备的额定输电电压大于预设值y和小于等于预设值y时，则将其分别赋予标定正值b1和b2，且b1大于b2；并依据公式ui＝ri+ti+yi，i＝1...n，得出第一时间级内的各高压输电设备的运行环境信息qi；

步骤二b：将与各高压输电设备的运行干扰信息wi所对应的电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量分别标定为ii、oi和pi，i＝1...n，且ii、oi和pi均互为一一对应；并依据公式m、o和p均为干扰因子，o大于m大于p且m+o+p＝4.2581，得出第一时间级内的各高压输电设备的运行干扰信息wi；

步骤三：先将各高压输电设备的运行环境信息qi、各高压输电设备的运行干扰信息wi和各高压输电设备的实际输电数据ei分别赋予权重系数q、w和e，w大于q大于e且q+w+e＝3.2511，再依据公式δ、ε和μ均为安全因子，ε大于δ大于μ且δ+ε+μ＝5.3283，求得第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si。

进一步的，所述高压输电设备的深度监测信息由高压输电设备的温变量级、高压输电设备的输电变量和高压输电设备的局放变量组成；所述高压输电设备的温变量级表示工作温度与环境温度间的比值，所述高压输电设备的输电变量表示实际输出电压与额定输出电压间的差值，所述高压输电设备的局放变量表示实际的总局部放电量，且上述各类数据均可依据传感器、监测仪器或网络监测平台等方式获取与读取得到。

进一步的，所述细节监管分析操作的具体步骤如下：

步骤一：实时获取到各高压输电设备的深度监测信息，并将其中的各高压输电设备的温变量级、各高压输电设备的输电变量和各高压输电设备的局放变量分别标定为di、fi和gi，i＝1...n，且di、fi和gi均互为一一对应；

步骤二：依据公式d、f和g均为权重系数，g大于f大于d且d+f+g＝6.2175，v、c和x均为修正因子，c大于v大于x且v+c+x＝3.2887，求得实时的各高压输电设备的深度安全指数hi；

步骤三：将各高压输电设备的深度安全指数hi与预设值h相比对，当其大于预设值h时，则将与该hi所对应的高压输电设备生成修护管理信号，当其小于等于预设值h时，则将与该hi所对应的高压输电设备生成记录管理信号。

本发明的有益效果：

本发明是将高压输电设备的监测管理信息实时采集，并据此对其进行输电安全监测分析操作，即先将各高压输电设备的运行环境信息、各高压输电设备的运行干扰信息和各高压输电设备的实际输电数据经初次标定，再将各高压输电设备的运行环境信息qi所对应的所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压经二次标定，并对其进行范围赋值化分析，以及将各高压输电设备的运行干扰信息wi所对应的电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量经二次标定，并对其进行干扰公式化分析，最后经内至外的对其进行整体性的权重化处理，以得到第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si；

且将第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si与预设范围s相比对，来将与该si所对应的高压输电设备分别生成警示调取信号、观察监测信号和正常工作信号，并将观察监测信号所对应的高压输电设备发送至监管人员手机，以及将正常工作信号所对应的高压输电设备发送至显示屏；

同时还将高压输电设备的深度监测信息实时采集，依据警示调取信号调取与其所对应的高压输电设备的深度监测信息，并对其进行细节监管分析操作，即将各高压输电设备的温变量级、各高压输电设备的输电变量和各高压输电设备的局放变量经差异化定义，并对其进行数据标定、细致性的修正化公式分析和比对处理，以得到实时的修护管理信号和记录管理信号；

且将与修护管理信号所对应的高压输电设备经颜色与闪烁标记并发送至显示屏，且将与记录管理信号所对应的高压输电设备记录，当该高压输电设备的记录次数超过其预设范围时，则将该高压输电设备经字母与闪烁标记并发送至显示屏，进而将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况相结合，经初步整体化的赋值、公式分析，得出综合性的高压输电设备的使用安全情况，据此调取与其相关联的深层次信息，再经二次细致化的修正式处理，得出细节性的高压输电设备的处理结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统，包括数据采集模块、数据分析模块、信号生成模块、控制器、数据互联模块、数据显示模块、显示屏、反馈判定模块和信号处理模块；

数据采集模块用于实时的采集高压输电设备的监测管理信息，高压输电设备的监测管理信息由高压输电设备的运行环境信息、高压输电设备的运行干扰信息和高压输电设备的实际输电数据组成；高压输电设备的运行环境信息由所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压组成，高压输电设备的运行干扰信息由电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量组成，高压输电设备的实际输电数据表示高压输电设备的实际输出电压总变化量，并将其传输至数据分析模块；

数据分析模块则据此对其进行输电安全监测分析操作，具体步骤如下：

步骤一：获取到第一时间级内的高压输电设备的监测管理信息，并将其中的各高压输电设备的运行环境信息、各高压输电设备的运行干扰信息和各高压输电设备的实际输电数据分别标定为qi、wi和ei，i＝1...n，且qi、wi和ei均互为一一对应，第一时间级表示两个小时的时长；

步骤二a：将与各高压输电设备的运行环境信息qi所对应的所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压分别标定为ri、ti和yi，i＝1...n，且ri、ti和yi均互为一一对应；当各高压输电设备的所在海拔高度ri大于预设范围r的最大值、位于预设范围r之内和小于预设范围r的最小值时，则将其分别赋予标定正值m1、m2和m3，且m1大于m2大于m3；当各高压输电设备的位置整体总高ti大于预设值t和小于等于预设值t时，则将其分别赋予标定正值n1和n2，且n1大于n2；当各高压输电设备的额定输电电压大于预设值y和小于等于预设值y时，则将其分别赋予标定正值b1和b2，且b1大于b2；并依据公式ui＝ri+ti+yi，i＝1...n，得出第一时间级内的各高压输电设备的运行环境信息qi；

步骤二b：将与各高压输电设备的运行干扰信息wi所对应的电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量分别标定为ii、oi和pi，i＝1...n，且ii、oi和pi均互为一一对应；并依据公式m、o和p均为干扰因子，o大于m大于p且m+o+p＝4.2581，得出第一时间级内的各高压输电设备的运行干扰信息wi；

步骤三：先将各高压输电设备的运行环境信息qi、各高压输电设备的运行干扰信息wi和各高压输电设备的实际输电数据ei分别赋予权重系数q、w和e，w大于q大于e且q+w+e＝3.2511，再依据公式δ、ε和μ均为安全因子，ε大于δ大于μ且δ+ε+μ＝5.3283，求得第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si；

以得到第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si，并将其传输至信号生成模块；

信号生成模块则将第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si与预设范围s相比对，当其大于预设范围s的最大值、位于预设范围s之内和小于预设范围s的最小值时，将与该si所对应的高压输电设备分别生成警示调取信号、观察监测信号和正常工作信号，且将观察监测信号经控制器传输至数据互联模块，且将正常工作信号经控制器传输至数据显示模块，且将警示调取信号经控制器传输至反馈判定模块；

数据互联模块则据此将与观察监测信号所对应的高压输电设备发送至监管人员手机；数据显示模块则据此将与正常工作信号所对应的高压输电设备发送至显示屏；

反馈判定模块用于实时的采集高压输电设备的深度监测信息，高压输电设备的深度监测信息由高压输电设备的温变量级、高压输电设备的输电变量和高压输电设备的局放变量组成；高压输电设备的温变量级表示工作温度与环境温度间的比值，高压输电设备的输电变量表示实际输出电压与额定输出电压间的差值，高压输电设备的局放变量表示实际的总局部放电量，并将其存储至内部的文件夹；当反馈判定模块在接收到实时的警示调取信号后，则据此调取与该警示调取信号所对应的高压输电设备的深度监测信息，并对其进行细节监管分析操作，具体步骤如下：

步骤一：实时获取到各高压输电设备的深度监测信息，并将其中的各高压输电设备的温变量级、各高压输电设备的输电变量和各高压输电设备的局放变量分别标定为di、fi和gi，i＝1...n，且di、fi和gi均互为一一对应；

步骤二：依据公式d、f和g均为权重系数，g大于f大于d且d+f+g＝6.2175，v、c和x均为修正因子，c大于v大于x且v+c+x＝3.2887，求得实时的各高压输电设备的深度安全指数hi；

步骤三：将各高压输电设备的深度安全指数hi与预设值h相比对，当其大于预设值h时，则将与该hi所对应的高压输电设备生成修护管理信号，当其小于等于预设值h时，则将与该hi所对应的高压输电设备生成记录管理信号；

以得到实时的修护管理信号和记录管理信号，并将其传输至信号处理模块；

信号处理模块则据此将与修护管理信号所对应的高压输电设备经颜色与闪烁标记并发送至显示屏，信号处理模块则据此将与记录管理信号所对应的高压输电设备记录，当该高压输电设备的记录次数超过其预设范围时，则将该高压输电设备经字母与闪烁标记并发送至显示屏，进而将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况相结合，经初步整体化的赋值、公式分析，得出综合性的高压输电设备的使用安全情况，据此调取与其相关联的深层次信息，再经二次细致化的修正式处理，得出细节性的高压输电设备的处理结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果。

一种基于大数据的高压输电设备智能监管系统，在工作过程中，经数据采集模块将高压输电设备的监测管理信息实时采集，高压输电设备的监测管理信息由高压输电设备的运行环境信息、高压输电设备的运行干扰信息和高压输电设备的实际输电数据组成；高压输电设备的运行环境信息由所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压组成，高压输电设备的运行干扰信息由电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量组成，高压输电设备的实际输电数据表示高压输电设备的实际输出电压总变化量，并将其传输至数据分析模块；

数据分析模块则据此对其进行输电安全监测分析操作，即先将各高压输电设备的运行环境信息、各高压输电设备的运行干扰信息和各高压输电设备的实际输电数据经初次标定，再将各高压输电设备的运行环境信息qi所对应的所在海拔高度、位置整体总高和额定输电电压经二次标定，并对其进行范围赋值化分析，以及将各高压输电设备的运行干扰信息wi所对应的电场强度监测均值、电磁干扰监测均值和环境温度总变化量经二次标定，并对其进行干扰公式化分析，最后经内至外的对其进行整体性的权重化处理，以得到第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si，并将其传输至信号生成模块；

信号生成模块则将第一时间级内的各高压输电设备的使用安全指数si与预设范围s相比对，当其大于预设范围s的最大值、位于预设范围s之内和小于预设范围s的最小值时，将与该si所对应的高压输电设备分别生成警示调取信号、观察监测信号和正常工作信号，且将观察监测信号经控制器传输至数据互联模块，且将正常工作信号经控制器传输至数据显示模块，且将警示调取信号经控制器传输至反馈判定模块；

数据互联模块则据此将与观察监测信号所对应的高压输电设备发送至监管人员手机；数据显示模块则据此将与正常工作信号所对应的高压输电设备发送至显示屏；

反馈判定模块将高压输电设备的深度监测信息实时采集，高压输电设备的深度监测信息由高压输电设备的温变量级、高压输电设备的输电变量和高压输电设备的局放变量组成；高压输电设备的温变量级表示工作温度与环境温度间的比值，高压输电设备的输电变量表示实际输出电压与额定输出电压间的差值，高压输电设备的局放变量表示实际的总局部放电量，并将其存储至内部的文件夹；当反馈判定模块在接收到实时的警示调取信号后，则据此调取与该警示调取信号所对应的高压输电设备的深度监测信息，并对其进行细节监管分析操作，即将各高压输电设备的温变量级、各高压输电设备的输电变量和各高压输电设备的局放变量经差异化定义，并对其进行数据标定、细致性的修正化公式分析和比对处理，以得到实时的修护管理信号和记录管理信号，并将其传输至信号处理模块；

信号处理模块则据此将与修护管理信号所对应的高压输电设备经颜色与闪烁标记并发送至显示屏，信号处理模块则据此将与记录管理信号所对应的高压输电设备记录，当该高压输电设备的记录次数超过其预设范围时，则将该高压输电设备经字母与闪烁标记并发送至显示屏，进而将高压输电设备的运行环境状况、运行干扰状况和实际输电状况相结合，经初步整体化的赋值、公式分析，得出综合性的高压输电设备的使用安全情况，据此调取与其相关联的深层次信息，再经二次细致化的修正式处理，得出细节性的高压输电设备的处理结果，来对高压输电设备的使用安全情况进行智能化监管，并及时的做出所需调整，以达到“广判别、细监管”的叠进式作用效果。

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。