高速公路电能质量监测方法、系统、终端及存储介质与流程

本发明涉及电力监测，具体涉及一种高速公路电能质量监测方法、系统、终端及存储介质。

背景技术：

1、在现代高速公路系统中，对电能质量的要求越来越高，因为电力系统的可靠性直接关系到交通设备的正常运行和驾驶者的安全。然而，高速公路电能质量面临一系列挑战：

2、电压波动： 高速公路上的电力系统可能因为负载波动、交叉感应等原因而引起电压波动，这可能对灯光、监控设备等交通设备造成干扰。

3、谐波和电流不平衡： 大量的电子设备和照明设施引入了谐波和电流不平衡，可能导致设备故障和功耗增加。

4、实时监测和报警： 对于高速公路电能质量问题，需要实时监测系统，能够及时报警并采取措施，以确保交通系统的连续性和稳定性。

5、目前，针对高速公路电能质量的监测系统存在以下问题：

6、局部化： 部分监测系统仅关注局部区域，而缺乏对整个高速公路系统的全面监测。

7、报警响应滞后： 部分系统在检测到问题并发出报警信号之间存在延迟，可能无法及时阻止潜在的电能质量问题。

8、数据处理不足： 部分系统在处理大量电能质量数据时存在困难，难以提取有用的信息以进行进一步的分析。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供一种高速公路电能质量监测方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种高速公路电能质量监测方法，包括：

3、边缘节点通过远距离无线电接收监测仪器采集的监测数据；

4、边缘节点将所述监测数据与预先设定的标准阈值进行比对，并将监测数据上传至云计算，云计算的神经网络模型基于接收的数据进行异常分析；

5、边缘节点从云计算订阅异常分析结果数据，并从所述异常分析结果数据中筛选出与自身关联的异常数据，并生成相应的报警信息。

6、在一个可选的实施方式中，边缘节点通过远距离无线电接收监测仪器采集的监测数据，包括：

7、边缘节点通过远距离无线电与各监测节点的电压波动传感器、谐波分析仪和电流不平衡检测器，监测节点包括主要线路的监测节点和龙门架拍摄照明设备的供电线路的监测节点；

8、边缘节点持续获取电压波动数据、谐波监测数据和电流不平衡检测数据；

9、边缘节点通过远距离无线电与环境传感器连接，并获取环境传感器采集的环境数据。

10、在一个可选的实施方式中，边缘节点将所述监测数据与预先设定的标准阈值进行比对，并将比对结果上传至云计算，云计算的神经网络模型基于接收的数据进行异常分析，包括：

11、边缘节点存储有预先设定的标准阈值，所述标准阈值包括电压波动阈值、谐波阈值和电流不平衡阈值；

12、边缘节点将监测数据与相应的标准阈值进行比对，判断监测数据是否超过相应的标准阈值：

13、若是，则生成相应的报警信息；

14、若否，则将监测数据和当前环境数据封装为以所述边缘节点ip命名的文件包，并将所述文件包上传至云计算的共享存储池。

15、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

16、云计算对共享存储池中的新增文件包进行预处理，得到标记有边缘节点ip的监测数据和环境数据；

17、云计算将标记有边缘节点ip的监测数据和环境数据作为样本数据输入神经网络模型，得到神经网络模型输出的被标记为异常的监测数据；

18、云计算根据被标记为异常的监测数据的边缘节点ip，将被标记为异常的监测数据发送至相应的边缘节点。

19、第二方面，本发明提供一种高速公路电能质量监测系统，包括：

20、数据采集模块，用于边缘节点通过远距离无线电接收监测仪器采集的监测数据；

21、数据处理模块，用于边缘节点将所述监测数据与预先设定的标准阈值进行比对，并将监测数据上传至云计算，云计算的神经网络模型基于接收的数据进行异常分析；

22、报警生成模块，用于边缘节点从云计算订阅异常分析结果数据，并从所述异常分析结果数据中筛选出与自身关联的异常数据，并生成相应的报警信息。

23、在一个可选的实施方式中，所述数据采集模块包括：

24、边缘节点通过远距离无线电与各监测节点的电压波动传感器、谐波分析仪和电流不平衡检测器，监测节点包括主要线路的监测节点和龙门架拍摄照明设备的供电线路的监测节点；

25、边缘节点持续获取电压波动数据、谐波监测数据和电流不平衡检测数据；

26、边缘节点通过远距离无线电与环境传感器连接，并获取环境传感器采集的环境数据。

27、在一个可选的实施方式中，所述数据处理模块包括：

28、标准存储单元，用于边缘节点存储有预先设定的标准阈值，所述标准阈值包括电压波动阈值、谐波阈值和电流不平衡阈值；

29、数据比对单元，用于边缘节点将监测数据与相应的标准阈值进行比对，判断监测数据是否超过相应的标准阈值；

30、直接报警单元，用于若监测数据超过相应的标准阈值，则生成相应的报警信息；

31、数据上传单元，用于若监测数据未超过相应的标准阈值，则将监测数据和当前环境数据封装为以所述边缘节点ip命名的文件包，并将所述文件包上传至云计算的共享存储池。

32、在一个可选的实施方式中，所述系统还包括：

33、云计算对共享存储池中的新增文件包进行预处理，得到标记有边缘节点ip的监测数据和环境数据；

34、云计算将标记有边缘节点ip的监测数据和环境数据作为样本数据输入神经网络模型，得到神经网络模型输出的被标记为异常的监测数据；

35、云计算根据被标记为异常的监测数据的边缘节点ip，将被标记为异常的监测数据发送至相应的边缘节点。

36、第三方面，提供一种终端，包括：

37、处理器、存储器，其中，

38、该存储器用于存储计算机程序，

39、该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。

40、第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

41、本发明的有益效果在于，本发明提供的高速公路电能质量监测方法、系统、终端及存储介质，通过底端监测仪器、边缘节点和云计算的三层架构，结合远距离无线电通信和互联网通信实现三层架构之间的互联，且适用于高速公路的特殊环境，且将云计算作为数据计算方，能够最大限度地扩大神经网络模型的数据样本，提升模型准确度，且降低了对边缘节点的计算能力要求，提升了计算速度，进而提升了报警反应速度。

42、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种高速公路电能质量监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，边缘节点通过远距离无线电接收监测仪器采集的监测数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，边缘节点将所述监测数据与预先设定的标准阈值进行比对，并将比对结果上传至云计算，云计算的神经网络模型基于接收的数据进行异常分析，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.一种高速公路电能质量监测系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

9.一种终端，其特征在于，包括：

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有高速公路电能质量监测程序，所述高速公路电能质量监测程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述高速公路电能质量监测方法的步骤。

技术总结
本发明涉及电力监测技术领域，具体提供一种高速公路电能质量监测方法、系统、终端及存储介质，包括：边缘节点通过远距离无线电接收监测仪器采集的监测数据；边缘节点将所述监测数据与预先设定的标准阈值进行比对，并将监测数据上传至云计算，云计算的神经网络模型基于接收的数据进行异常分析；边缘节点从云计算订阅异常分析结果数据，并从所述异常分析结果数据中筛选出与自身关联的异常数据，并生成相应的报警信息。通过底端监测仪器、边缘节点和云计算的三层架构，结合远距离无线电通信和互联网通信实现三层架构之间的互联，且适用于高速公路的特殊环境，且提升了计算速度，进而提升了报警反应速度。

技术研发人员：王哲,高鹤,冯雅卫,刘雪菲,赵旭
受保护的技术使用者：山东正晨科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31