一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统及方法与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，具体为一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统及方法。


背景技术：

2.电力是以电能作为动力的能源，它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户，但电力在实际运行过程中，对其安全性、稳定性和可靠性提出了更高的要求，因此需要对电力运行进行仿真分析。
3.现有的电力业务智能仿真管理系统在对电力业务进行仿真分析时，在仿真分析前无法对电力业务的实施可行性进行分析，导致电力业务在仿真分析完成后，无法投入实际运行中，增加了系统的工作量，以及在对电力业务进行仿真分析时，未考虑到实施环境因素对仿真分析产生的影响，导致仿真分析结果与电力业务实际运行过程不符，进而降低了系统的仿真效果，以及在对电力业务进行仿真时，无法对涉及到的电力设备进行集中控制，进而降低系统仿真管理效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统，所述系统包括电力业务分析模块、仿真分析模块、设备运维分析模块、调整模块和设备集中控制模块；所述电力业务分析模块用于对电力业务参数和电力业务实施地理位置进行获取，根据获取内容对电力业务的实施可行性进行预测，并将预测结果传输至仿真分析模块和设备运维分析模块；所述仿真分析模块用于对电力业务分析模块传输的预测结果进行接收，根据预测结果选择是否对电力业务进行仿真，以及在电力业务进行仿真分析时，将环境因素考虑到仿真分析中，并将仿真分析结果传输至设备运维分析模块，以及对调整模块传输的调整结果进行接收，基于接收内容对电力业务进行二次仿真，并将二次仿真结果传输至设备集中控制模块；所述设备运维分析模块用于对仿真分析模块传输的仿真分析结果进行接收，基于仿真分析结果和设备运作状态对对应设备工作时的参数进行获取，分析设备是否存在故障，并将分析结果传输至调整模块；所述调整模块用于对设备运维分析模块传输的分析结果进行接收，根据接收内容对运维设备进行调整，并将调整结果传输至仿真分析模块和设备集中控制模块；所述设备集中控制模块用于对仿真分析模块传输的二次仿真分析结果和调整模块传输的调整结果进行接收，基于接收内容对运维设备进行集中控制。
6.进一步的，所述电力业务分析模块包括电力业务参数采集单元、电力业务实施地理位置采集单元和电力业务实施可行性预测单元；所述电力业务参数采集单元对电力业务实施参数进行获取，并将获取的电力业务参数传输至电力业务实施可行性预测单元；所述电力业务实施地理位置采集单元对电力业务的实施地理位置进行获取，基于获取内容对电力业务的运维设备状态和实施环境进行获取，并将获取的电力业务运维设备状态和实施环境传输至电力业务实施可行性预测单元；所述电力业务实施可行性预测单元对电力业务参数采集单元传输的电力业务参数和电力业务实施地理位置采集单元传输的电力业务运维设备状态与实施环境进行接收，基于接收内容构建预测模型对电力业务的实施可行性进行预测，并将预测结果传输至仿真分析模块。
7.进一步的，所述仿真分析模块包括仿真单元和分析单元；所述仿真单元对电力业务实施可行性预测单元传输的预测结果进行接收，若预测电力业务实施可行性低于设定阈值，则无需进行仿真，若预测电力业务实施可行性高于或等于设定阈值，则基于电力业务实施参数和数据库中获取的电力业务运维设备对电力业务进行仿真，并将仿真数据传输至分析单元；所述分析单元对仿真单元传输的仿真数据进行接收，基于仿真数据和环境因素对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析，并将分析结果传输至设备运维分析模块，以及对调整模块传输的调整结果进行接收，基于接收内容对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行二次分析，并将二次分析结果传输至设备集中控制模块。
8.进一步的，所述设备运维分析模块包括参数采集单元和故障分析单元；所述参数采集单元对分析单元传输的分析结果进行接收，基于分析结果对对应设备工作时的参数进行采集，并将采集数据传输至运维分析单元；所述故障分析单元对参数采集单元传输的采集数据进行接收，将采集数据与对应设备在正常情况下的工作参数进行对比，若两者差值处于误差范围内，则判断对应设备正常工作，若两者差值处于误差范围外，则判断对应设备存在故障，并将分析结果传输至调整模块。
9.进一步的，所述调整模块包括故障位置确定单元和维修单元；所述故障确定单元对故障分析单元传输的故障分析结果进行接收，基于采集数据与对应设备在正常情况下的工作参数，对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的主要故障部位进行确定，并将确定结果传输至维修单元，以及对维修单元传输的二次采集数据进行接收，基于二次采集数据对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的次要故障部位进行确定，并将确定的次要故障部位传输至维修单元；所述维修单元对故障确定单元传输的故障确定结果进行接收，维修人员根据设备主要故障部位对设备进行维修处理，若设备维修后对应部位正常工作，则对该设备工作时的参数再次进行采集，并将采集数据反馈至故障确定单元，若设备维修后对应部位无法正常工作，则将维修结果传输至仿真分析单元和设备集中控制模块。
10.进一步的，所述设备集中控制模块对分析单元传输的二次分析结果和维修单元传输的维修结果进行接收，基于接收内容对额外安装的电力业务运维设备和数据库中获取的正常工作的电力业务运维设备进行集中管控。
11.一种基于数据库的电力业务智能仿真管理方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：利用电力业务分析模块对电力业务的实时可行性进行预测；步骤二：基于步骤一的预测结果，利用仿真分析模块对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析；步骤三：对数据库中获取的电力业务运维设备是否存在故障进行判断，根据判断结果对设备进行维修处理，并将维修处理结果反馈至步骤二，再次对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析；步骤四：对额外安装的电力业务运维设备和数据库中获取的正常工作的电力业务运维设备进行集中管控。
12.进一步的，所述步骤一中利用电力业务分析模块对电力业务的实施可行性进行预测的具体方法为：1）基于电力业务的实施地理位置对电力业务的运维设备状态和实施环境进行获取，具体的获取方法为：对电力业务实施地理位置与标准地理位置之间的距离进行计算，基于计算结果在数据库中对电力业务的运维设备状态进行获取，具体的计算公式 a为：；其中，(x,y)表示标准地理位置对应的坐标，表示电力业务实施地理位置对应的坐标，表示对两地理位置之间形成倾斜角进行计算，表示对电力业务实施地理位置所在方向进行确定，表示对电力业务实施地理位置与标准地理位置之间的距离进行计算；2）基于1）中获取的电力业务运维设备状态和电力业务需求的运维设备状态，对现有运维设备满足电力业务要求的匹配程度进行计算，具体的匹配公式b为：；其中，i=1，2，
…
，n表示电力业务运维设备对应的编号， 表示第i个电力业务运维设备对应的状态系数，b表示电力业务运维设备在标准状态时对应的电力处理量，j=1，2，
…
，m表示电力业务需求的运维设备对应的编号， 表示第j个电力业务需求的运维设备对应的状态系数，h表示电力业务需求的运维设备在标准状态时对应的电力处理量，n、m
分别表示i、j所能取到的最大值；3）基于2）中计算的匹配程度，结合电力业务实施环境对对电力业务的实施可行性进行预测，具体的电力业务可行性计算公式q为：；其中，f表示电力业务实施环境参数，表示电力业务标准实施环境参数，利用作为系数对电力业务的实施可行性进行计算，避免实施环境因素对电力业务运维设备的电力处理量产生影响。
13.进一步的，所述步骤二中利用所述仿真分析模块对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析的具体方法为：（1）基于数据库中获取的电力业务运维设备对仿真数据进行分级处理，将处于同一级别的仿真数据放置在同一集合中，判断集合中的仿真数据是否与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数相同，若相同，则无需额外安装电力业务运维设备，若不同，则需要额外安装电力业务运维设备；（2）对集合中仿真数据与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数之间的差值进行计算；（3）基于（2）中计算结果，结合电力业务环境因素对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行确定，则：对电力业务运维设备的安装型号和安装数量进行确定，则：；其中，r表示集合中仿真数据与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数之间的差值， 表示电力业务运维设备对应种类编号，表示s所能取到的最大值，表示第种电力业务运维设备对应的工作参数，w表示电力业务运维设备的最小安装数量；对电力业务运维设备的安装位置进行计算，则：；其中，表示根据环境因素规划的电力业务运维设备对应的安装轨迹，表示同一级别对应的在数据库中获取的电力业务运维设备的编号，表示g所能取到的最大值，表示同一级别对应的在数据库中获取的第g个电力业务运维设备的安装位置，d表示电力业务运维设备的最近安装位置，根据w值大小，选取对应数
量的d值。
14.进一步的，所述步骤三中对数据库中获取的电力业务运维设备是否存在故障进行判断的具体方法为：ⅰ.基于设备工作时的工作参数与对应设备在正常情况下的工作参数，对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的主要故障部位进行确定；ⅱ.根据ⅰ中确定的设备主要故障部位，维修人员对设备进行维修处理，当设备维修后对应部位正常工作时，对该设备工作时的工作参数再次进行采集，并执行ⅰ，对设备的次要故障部位进行确定，维修人员根据确定的设备次要故障位置对设备进行维修处理，若设备维修后对应部位正常工作，则判断该设备正常，若设备维修后对应部位无法正常工作，则执行ⅲ；ⅲ.当设备维修后对应部位无法正常工作时，执行步骤二对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行再次分析。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1.本发明利用电力业务参数和电力业务实施地理位置对电力业务的实施可行性进行预测出，基于预测结果选择是否对电力业务进行仿真分析，进一步减少了系统的工作量，提高了系统的工作效率。
16.2.本发明通过将环境因素考虑到仿真分析中，保证在现有设备无法满足电力业务的情况下，能够根据电力业务实施环境对设备的安装位置、安装数量和安装型号进行合理规划，避免设备在实际安装过程中由于环境因素，需要对设备安装进行重新规划，浪费时间和成本，进一步降低了系统的仿真效果。
17.3.本发明通过对设备各部位的参数输出比值进行计算，对设备的主要故障部位和次要故障部位进行确定，当设备维修后无法正常工作时，根据维修结果对电力业务进行二次仿真分析，保证仿真分析结果与实际情况相符合，并基于二次仿真结果对额外安装的电力业务运维设备和数据库中获取的正常工作的电力业务运维设备进行集中管控，进一步提高了系统的仿真管理效果。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统及方法的工作原理结构示意图；图2是本发明一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统及方法的工作流程图。
具体实施方式
19.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1和图2，本发明提供技术方案： 一种基于数据库的电力业务智能仿真管理系统，系统包括电力业务分析模块、仿真分析模块、设备运维分析模块、调整模块和设备集中控制模块；电力业务分析模块用于对电力业务参数和电力业务实施地理位置进行获取，根据获取内容对电力业务的实施可行性进行预测，并将预测结果传输至仿真分析模块和设备运维分析模块；电力业务分析模块包括电力业务参数采集单元、电力业务实施地理位置采集单元和电力业务实施可行性预测单元；电力业务参数采集单元对电力业务实施参数进行获取，并将获取的电力业务参数传输至电力业务实施可行性预测单元；电力业务实施地理位置采集单元对电力业务的实施地理位置进行获取，基于获取内容对电力业务的运维设备状态和实施环境进行获取，并将获取的电力业务运维设备状态和实施环境传输至电力业务实施可行性预测单元；电力业务实施可行性预测单元对电力业务参数采集单元传输的电力业务参数和电力业务实施地理位置采集单元传输的电力业务运维设备状态与实施环境进行接收，基于接收内容构建预测模型对电力业务的实施可行性进行预测，并将预测结果传输至仿真分析模块；仿真分析模块用于对电力业务分析模块传输的预测结果进行接收，根据预测结果选择是否对电力业务进行仿真，以及在电力业务进行仿真分析时，将环境因素考虑到仿真分析中，并将仿真分析结果传输至设备运维分析模块，以及对调整模块传输的调整结果进行接收，基于接收内容对电力业务进行二次仿真，并将二次仿真结果传输至设备集中控制模块；仿真分析模块包括仿真单元和分析单元；仿真单元对电力业务实施可行性预测单元传输的预测结果进行接收，若预测电力业务实施可行性低于设定阈值，则无需进行仿真，若预测电力业务实施可行性高于或等于设定阈值，则基于电力业务实施参数和数据库中获取的电力业务运维设备对电力业务进行仿真，并将仿真数据传输至分析单元；分析单元对仿真单元传输的仿真数据进行接收，基于仿真数据和环境因素对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析，并将分析结果传输至设备运维分析模块，以及对调整模块传输的调整结果进行接收，基于接收内容对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行二次分析，并将二次分析结果传输至设备集中控制模块；设备运维分析模块用于对仿真分析模块传输的仿真分析结果进行接收，基于仿真分析结果和设备运作状态对对应设备工作时的参数进行获取，分析设备是否存在故障，并将分析结果传输至调整模块；设备运维分析模块包括参数采集单元和故障分析单元；参数采集单元对分析单元传输的分析结果进行接收，基于分析结果对对应设备工作时的参数进行采集，并将采集数据传输至运维分析单元；故障分析单元对参数采集单元传输的采集数据进行接收，将采集数据与对应设备
在正常情况下的工作参数进行对比，若两者差值处于误差范围内，则判断对应设备正常工作，若两者差值处于误差范围外，则判断对应设备存在故障，并将分析结果传输至调整模块；调整模块用于对设备运维分析模块传输的分析结果进行接收，根据接收内容对运维设备进行调整，并将调整结果传输至仿真分析模块和设备集中控制模块；调整模块包括故障位置确定单元和维修单元；故障确定单元对故障分析单元传输的故障分析结果进行接收，基于采集数据与对应设备在正常情况下的工作参数，对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的主要故障部位进行确定，并将确定结果传输至维修单元，以及对维修单元传输的二次采集数据进行接收，基于二次采集数据对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的次要故障部位进行确定，并将确定的次要故障部位传输至维修单元；维修单元对故障确定单元传输的故障确定结果进行接收，维修人员根据设备主要故障部位对设备进行维修处理，若设备维修后对应部位正常工作，则对该设备工作时的参数再次进行采集，并将采集数据反馈至故障确定单元，若设备维修后对应部位无法正常工作，则将维修结果传输至仿真分析单元和设备集中控制模块；设备集中控制模块对分析单元传输的二次分析结果和维修单元传输的维修结果进行接收，基于接收内容对额外安装的电力业务运维设备和数据库中获取的正常工作的电力业务运维设备进行集中管控。
21.一种基于数据库的电力业务智能仿真管理方法，方法包括以下步骤：步骤一：利用电力业务分析模块对电力业务的实时可行性进行预测，具体方法为：1）基于电力业务的实施地理位置对电力业务的运维设备状态和实施环境进行获取，具体的获取方法为：对电力业务实施地理位置与标准地理位置之间的距离进行计算，基于计算结果在数据库中对电力业务的运维设备状态进行获取，具体的计算公式a为：；其中，（x，y）表示标准地理位置对应的坐标，表示电力业务实施地理位置对应的坐标，表示对两地理位置之间形成倾斜角进行计算，表示对电力业务实施地理位置所在方向进行确定，表示对电力业务实施地理位置与标准地理位置之间的距离进行计算；2）基于1）中获取的电力业务运维设备状态和电力业务需求的运维设备状态，对现有运维设备满足电力业务要求的匹配程度进行计算，具体的匹配公式b为：；
其中，i=1,2，
…
，n表示电力业务运维设备对应的编号，表示第i个电力业务运维设备对应的状态系数，b表示电力业务运维设备在标准状态时对应的电力处理量，j=1，2，
…
，m表示电力业务需求的运维设备对应的编号，表示第j个电力业务需求的运维设备对应的状态系数，h表示电力业务需求的运维设备在标准状态时对应的电力处理量，n、m分别表示i、j所能取到的最大值；3）基于2）中计算的匹配程度，结合电力业务实施环境对对电力业务的实施可行性进行预测，具体的电力业务可行性计算公式q为：；其中，f表示电力业务实施环境参数，表示电力业务标准实施环境参数，利用作为系数对电力业务的实施可行性进行计算，避免实施环境因素对电力业务运维设备的电力处理量产生影响；步骤二：基于步骤一的预测结果，利用仿真分析模块对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析，具体方法为：（1）基于数据库中获取的电力业务运维设备对仿真数据进行分级处理，将处于同一级别的仿真数据放置在同一集合中，判断集合中的仿真数据是否与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数相同，若相同，则无需额外安装电力业务运维设备，若不同，则需要额外安装电力业务运维设备；（2）对集合中仿真数据与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数之间的差值进行计算；（3）基于（2）中计算结果，结合电力业务环境因素对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行确定，则：对电力业务运维设备的安装型号和安装数量进行确定，则：；其中，r表示集合中仿真数据与同一级别对应的电力业务运维设备的工作参数之间的差值，表示电力业务运维设备对应种类编号，表示s所能取到的最大值，表示第s种电力业务运维设备对应的工作参数，w表示电力业务运维设备的最小安装数量；对电力业务运维设备的安装位置进行计算，则：；
其中，表示根据环境因素规划的电力业务运维设备对应的安装轨迹，表示同一级别对应的在数据库中获取的电力业务运维设备的编号，表示g所能取到的最大值，表示同一级别对应的在数据库中获取的第g个电力业务运维设备的安装位置， d表示电力业务运维设备的最近安装位置，根据w值大小，选取对应数量的d值；步骤三：对数据库中获取的电力业务运维设备是否存在故障进行判断，根据判断结果对设备进行维修处理，并将维修处理结果反馈至步骤二，再次对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行分析；步骤三中对数据库中获取的电力业务运维设备是否存在故障进行判断的具体方法为：ⅰ.基于设备工作时的工作参数与对应设备在正常情况下的工作参数，对设备各部位的参数输出比值进行计算，根据计算结果对设备的主要故障部位进行确定；ⅱ.根据ⅰ中确定的设备主要故障部位，维修人员对设备进行维修处理，当设备维修后对应部位正常工作时，对该设备工作时的工作参数再次进行采集，并执行ⅰ，对设备的次要故障部位进行确定，维修人员根据确定的设备次要故障位置对设备进行维修处理，若设备维修后对应部位正常工作，则判断该设备正常，若设备维修后对应部位无法正常工作，则执行ⅲ；ⅲ.当设备维修后对应部位无法正常工作时，执行步骤二对电力业务运维设备的安装位置、安装型号和安装数量进行再次分析；步骤四：对额外安装的电力业务运维设备和数据库中获取的正常工作的电力业务运维设备进行集中管控。
22.实施例：设标准地理位置对应的坐标为（3，2）电力业务实施地理位置对应的坐标为（4，5），则利用计算公式a在数据库中对电力业务的运维设备状态进行获取：；则，表示对电力业务实施地理位置所在方向进行确定，表示电力业务实施地理位置与标准地理位置之间的距离，基于方向和距离值在数据库中寻找电力业务在此地理位置实施时对应的运维设备型号、数量和状态。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。