一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，包括综合信息知识库、数据智能处理模块、智能诊断模块。综合信息知识库存储了各类设备的故障缺陷诊断规则库，以及现场检测得到的相关设备信息、检测数据和历史诊断过程中建立的案例库，联通了期刊文章、标准、电力成果、专家库等数据库和设备状态评价系统，提供跨平台的综合信息检索接口；数据智能处理模块用于对现场检测到的数据进行分类、压缩、转换等处理，便于检索与浏览；智能诊断模块基于深度学习算法建立，对设备运行信息及检测信息进行智能识别与诊断，初步判断设备故障类型，并通过设备和故障类型自动检索和匹配专家，经由数据网络呼叫专家进入诊断平台。
【专利说明】
一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，属于高电压输变电技术领域。
【背景技术】
[0002]随着电力系统运维一体化的推进，变电站运维人员往往会因为检测经验、和技术能力的不足，难以准确、有效地发现设备潜伏性缺陷;此外，当变电站设备出现故障后，仅靠运维人员难以迅速诊断和排除故障，需要相关设备的专家予以支持，然而，由于专家往往位于全国各地，无法及时赶赴现场，致使故障处理难以快速开展，延长了停电时间，严重情况下可能导致较大的经济损失。
[0003]为了解决上述问题，目前正在开发变电站设备故障缺陷分析远程支撑系统，依托于信息技术和高速移动网络技术，对变电站设备的故障缺陷分析开展远程支撑，然而现有检测仪器无法进行数据集中化管理、历史数据积累、深层次化分析等工作，制约了带电检测技术的发展，目前对该系统工作过程中所用到的庞大数据缺乏相应的数据管理系统来支撑。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，能够开展智能诊断，并为远程专家提供全面而可靠的数据信息支撑，提高故障缺陷诊断效率和准确率，缩短因设备损坏导致的停电时间。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，包括如下几个功能模块:综合信息知识库模块，该模块包括基础数据库以及跨平台的综合信息检索接口，其中基础数据库包括各类变电站设备的故障缺陷诊断规则库，故障设备信息库和历史诊断过程中建立的历史案例库;其中，故障设备信息库包括故障设备的运行数据以及现场检测数据；综合信息检索接口与外部平台相联通，外部平台包括文献库、专家库以及设备状态评价系统；
数据智能处理模块，该模块用于对现场检测数据进行分类、压缩、转码处理，现场检测数据包括视频、图片、文字；
智能诊断模块，该模块依据设备状态评价系统、故障缺陷诊断规则库和历史案例库，对设备运行信息、检测信息、故障现象进行智能识别与诊断，初步判断设备故障类型，再通过设备类型和故障类型自动检索和匹配专家，经由数据网络呼叫专家进入诊断平台进行进一步诊断。
[0006]进一步的，所述各类变电站设备的故障缺陷诊断规则库基于设备评价标准和故障诊断经验建立，以树形结构存储。
[0007]进一步的，所述数据智能处理模块具备扫描探测功能，能够实时检测到新上传的文件，并通过文件名和文件类型(如丨11:、]_?〖、1]1?3、3￥；[、1]1?4等)自动根据诊断事件对文件进行归类、转换和存档。
[0008]进一步的，所述智能诊断模块基于深度学习算法建立，能够通过历史设备故障信息和诊断案例进行自我训练，形成智能诊断能力，能够直接输出处理建议或为专家诊断提供参考。
[0009]本发明的有益效果是:本发明针对变电站设备故障缺陷分析远程支撑系统，开发了对其进行数据支撑、且具备智能诊断功能的综合性数据管理系统，包括综合信息知识库模块、数据智能处理模块、智能诊断模块。远在全国各地的专家与现场人员可运用智能移动终端，通过高速移动互联网访问该数据管理系统，获取故障设备现场信息，包括视频、音频和文字等多种载体数据，并可实时查询设备状态评价系统、标准、期刊、案例库等，依托设备故障智能诊断系统，可充分发挥专家的专业知识和技能，帮助现场运检人员开展设备缺陷检测和诊断，大幅提高设备缺陷和故障的检测速度和准确度，减少因设备损坏带来的停电损失，具有良好的社会经济效益和应用推广前景。
【附图说明】
[0010]图1为本发明一种用于变电站设备故障缺陷分析的综综合数据管理系统的结构示意图；
图2为本发明的故障设备基本信息和检测数据结构示意图；
图3为本发明的设备故障规则库数据结构示意图(以变压器为例)；
图4为本发明的案例数据结构示意图；
图5为本发明的专家库数据结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步说明。
[0012]本发明的一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统主要包括以下功能t吴块:
综合信息知识库模块，其组成内容如图1所示，包括基础数据库以及跨平台的综合信息检索接口，其中基础数据库包括各类变电站设备的故障缺陷诊断规则库，故障设备信息库和历史诊断过程中建立的历史案例库，其中，故障设备信息库包括故障设备的运行数据以及现场检测数据;综合信息检索接口与外部平台相联通，外部平台包括文献库、专家库以及设备状态评价系统；
各数据库具体内容如下:
(I)故障设备信息库；由于现场检测设备多、人员复杂，获得的信息量大且庞杂，因而相关数据应及时存入标准结构化的数据库中，如图2所示，该数据库包含故障设备信息、检测设备及人员信息、检测数据等，每种信息进行合理的分类，如检测数据分为文字、音频、图像及视频等。
[0013](2)文献库;海量的专业信息数据库，包括期刊、标准、电力成果、专利等，便于现场人员和远程专家随时查询与检索设备相关信息和相关专业知识。
[0014](3)设备状态评价系统；该系统包含设备基础信息、历史缺陷信息和评价信息等，将其接入信息知识库便于专家随时查阅设备历史状态，分析可能的故障原因。
[0015](4)故障缺陷诊断规则库(基于设备评价标准和故障诊断经验建立，国家电网公司已经出台了一系列的相关标准，比如《油浸式变压器(电抗器)状态评价导则》、《气体绝缘金属封闭开关设备状态评价导则》等);针对每一种变电站主要设备，建立故障规则，以树形结构存储。如图3所示，以变压器为例，对其每个故障节点分配一个唯一标识，规则如下:按照树形结构的层次，自顶向下的层次编号，依次为A、B、C，每层故障节点的自编号用两位自然数表示，如首层节点的编号定义为101^02^03^04”，其后各层各节点命名规则为层次编号加上父节点自编号加上本节点自编号，如某节点位于第三层，自编号为“01”，其父节点为“B0201”(导流回路过热)，则该节点编号为“C020101”(油道堵塞)。
[0016](5)案例库;是在设备故障缺陷远程诊断系统运行的过程中逐渐建立起来的标准化结构数据库，存储了诊断系统的历史诊断数据，主要包括参与人员数据、故障时间、设备现场运行数据/检测数据/试验数据、音视频实时会话诊断过程数据、相关文件、信息检索内容、结论与处理措施、故障报告等，是智能化故障诊断技术的基础，也可以在诊断过程中作为专家的参考依据，如图4所示。
[0017](6)专家库;录入各专业专家，包括国家电网公司专家、省电力公司专家和各高校专家等，细化专家资料，包括基本信息、专业关键词、诊断历史等，便于需要时根据实际情况进行专家匹配，如图5所示。
[0018]数据智能处理模块;针对现场检测信息定制的数据处理软件，功能包括A.信息分类整理功能:由于现场传来的信息种类繁多，可快速自动或手动对其归类，并能对信息进行筛选、整理、删除操作，便于后期的检索匹配;B.文件处理功能:由现场传来的检测信息及时存入数据库后，除可直接提取对外发送外，为了满足各专家不同的网络条件和终端设备种类要求，还可对数据进行相应的处理，如文件格式转换、分辨率转换、视频压缩、文件分割等;
智能诊断模块;基于深度学习算法，建立模拟人脑进行分析学习的神经网络，模仿人脑的机制来解释数据，例如图像、声音和文本。通过研究设备状态评价系统、故障缺陷诊断规则库和大量的故障诊断案例数据，形成智能故障分析能力，对设备运行信息、检测信息、故障现象进行智能识别与诊断，初步判断设备故障类型，并通过设备和故障类型自动检索和匹配专家，经由移动数据网络呼叫专家进入诊断平台。
【主权项】
1.一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，其特征在于，包括如下几个功能模块: 综合信息知识库模块;该模块包括基础数据库以及跨平台的综合信息检索接口，其中基础数据库包括各类变电站设备的故障缺陷诊断规则库，故障设备信息库和历史诊断过程中建立的历史案例库;其中，故障设备信息库包括故障设备的运行数据以及现场检测数据；综合信息检索接口与外部平台相联通，外部平台包括文献库、专家库以及设备状态评价系统； 数据智能处理模块;该模块用于对现场检测数据进行分类、压缩、转码处理，现场检测数据包括视频、图片、文字； 智能诊断模块;该模块依据设备状态评价系统、故障缺陷诊断规则库和历史案例库，对设备运行信息、检测信息、故障现象进行智能识别与诊断，初步判断设备故障类型，再通过设备类型和故障类型自动检索和匹配专家，经由数据网络呼叫专家进入诊断平台进行进一步诊断。2.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，其特征在于，所述各类变电站设备的故障缺陷诊断规则库基于设备评价标准和故障诊断经验建立，以树形结构存储。3.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，其特征在于，所述数据智能处理模块具备扫描探测功能，能够实时检测到新上传的文件，并通过文件名和文件类型自动根据诊断事件对文件进行归类、转换和存档。4.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备故障缺陷分析的综合数据管理系统，其特征在于，所述智能诊断模块基于深度学习算法建立，能够通过历史设备故障信息和诊断案例进行自我训练，形成智能诊断能力，能够直接输出处理建议或为专家诊断提供参考。
【文档编号】G06Q50/06GK105844416SQ201610182668
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】谢天喜, 徐阳, 周志成, 魏旭, 马勇, 杨小平, 胡成博
【申请人】国网江苏省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 江苏方天电力技术有限公司