一种多传感器多参量信息智能融合系统的制作方法_2

文档序号:9615298阅读:来源:国知局
合方式,综合分析各监测内容,通过主站数据控制中心对 各个传感器装置上传的数据进行计算处理,得到更为准确的判断值,实现配网环境有效协 同感知监测,为配网线路安全运行提供高可靠性的智能辅助决策。本发明通过基于统一传 感数据模型的传感器网络,构建开放协同的无线传感器网络,能够对配网状态监测各种传 感量进行统一采集和处理,有效提高了配网状态监测系统的设备兼容性和互通性。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明的结构示意图;
[0030] 图2为本发明中多源异构传感信息协同决策框图;
[0031] 图3为本发明中多源异构传感信息协同决策的仿真过程示意图。
【具体实施方式】
[0032] 如图1所述的一种多传感器多参量信息智能融合系统,包括信息融合部和多源异 构信息协同决策单元,信息融合部的信号输入端用于连接多源异构传感器节点模型,信息 融合部的信号输出端连接多源异构信息协同决策单元;信息融合部包括协同管理单元、故 障诊断单元、信息判断单元、信息推理单元、信息融合单元和感知学习单元;
[0033] 协同管理单元用于对信息融合部中各个单元间的合作进行管理,通过对传感器设 备的信息采集与分析的任务进行分解,向信息融合部中各功能单元分配任务,并根据任务 执行情况对各单元提出的协同请求进行回应;
[0034] 故障诊断单元用于实现故障的诊断任务;
[0035] 信息判断单元用于实现诊断所需信息的判断,接受信息融合部中其它单元提出的 判断请求,进行信息的判断,并将判断结果反馈给提出的判断请求的单元;
[0036] 信息推理单元用于实现不确定信息的推理,根据概率模型,应用贝叶斯网络推理 公式计算各有向弧对应事件发生的后验概率,并提供给多源异构信息协同决策单元作为推 理诊断的依据;
[0037] 信息融合单元用于实现对传感设备上传的多类监测数据的融合与输出,根据信息 融合部中其它单元提出的融合请求,对待融合数据进行分析,以D-S证据理论选择判据为 基础进行融合方法的选择,并以所选融合方法对多论据进行融合操作获取一致性输出,将 融合结果提供给信息融合部中的其它单元应用;
[0038] 感知学习单元用于结合历史统计信息及采集的故障信息进行学习进而获取相关 元件故障的先验概率用于不确定信息的推理,使诊断系统能够适应环境变化进行信息的更 新;
[0039] 多源异构信息协同决策单元用于对观察结果的对应的位置信息、事件的时间信 息、事件描述信息、场景描述信息、元数据信息进行处理和分析,对待测设备的运行状态进 行监测,并给出故障诊断分析,对存在的故障做出智能辅助决策。
[0040] 如图2所示,所述的多源异构信息协同决策单元在处理信息融合部传递来的信息 时,首先,利用贝叶斯公式将传感器节点的可靠性分解为节点的互信度与可信度;其次,从 传感器节点的监测结果相互支持、节点监测结果的不确定性、节点的历史分类正确率、节点 接收目标信号的信噪比和环境影响方面分别对节点的互信度和可信度进行了推导和建模; 再次,计算加权信任函数;最后计算决策结果。。
[0041] 多源异构信息协同决策单元是信息融合的最后一个环节,决定信息融合的最终结 果,对于提高信息融合的准确性和电力监测系统的鲁棒性、环境适应性具有十分重要的意 义。
[0042] 协同决策的本质是从多源信息中提炼出真实有效的信息,确定相应的融合规则使 得决策的错误率或者损失最小。对于电力监测应用来说,由于节点模态、位置和处理能力不 同,导致不同节点对目标的分类判决结果存在差异,协同决策算法就是要对这些差异进行 分析、处理和判断,排除干扰,获取真实信息。为了分析节点判决结果之间的差异性,需要对 各节点和它们的分类结果进行可靠性进行建模,在建模过程中需要考虑节点模态、位置、信 息可信度等方面因素,然后依据这些模型确定包括基于模态、空间等不同层级的融合规则。
[0043] 针对电力设备多传感信息融合和协同决策的技术方案,利用贝叶斯公式将节点的 可靠性分解为节点的互信度与可信度;然后从节点的监测结果相互支持、节点监测结果的 不确定性、节点的历史分类正确率、节点接收目标信号的信噪比和环境影响等方面分别对 节点的互信度和可信度进行了推导和建模。该模型涵盖了影响节点可靠性的各种因素,并 对各种因素进行了合理分析和量化,实现了高可靠性的智能辅助决策。在获得节点的可靠 性度量后,就可以利用证据预处理及决策融合模式来进行决策融合,证据预处理及决策融 合模式见下图,节点的可靠性综合了节点局部决策信息和节点外部因素、历史统计等信息。 协同决策的仿真过程示意图如图3所示,主要原理和思想是通过迭代信号模型提高协同决 策的输出结果。
[0044] 所述的协同管理单元包括通信管理模块、输入/输出控制模块和信息协同管理模 块,通信管理模块和输入/输出控制模块分别与信息协同管理模块连接;通信管理模块用 于负责系统内及系统间信息的交流,并对信息的发送及系统中各单元间信息的传递进行控 制;输入/输出控制模块用于与外界信息的交流,包括多源传感信息采集、融合结果的发布 及辅助决策信号的输出;信息协同管理模块用于任务的分析、分解与分配,对系统中各单元 的合作请求进行应答。
[0045] 协同管理单元还用于与电力监控系统的联络与信息交互,实现大范围区域智能监 控系统的协同。
[0046] 协同管理单元与信息融合部中其它单元或电力监控系统之间通过客户/服务器 方式实现信息交换。
[0047] 所述的故障诊断单元包括输入/输出模块和通信管理模块,输入/输出模块和通 信管理模块连接;输入/输出模块用于接收故障信息和输出诊断结果与决策建议,通信管 理模块用于与信息融合部中其它单元进行信息交互,接收合作请求、提出信息需求并提供 诊断信息。
[0048] 本发明以物联网系统配网线路监测为例,进行具体说明。目前物联网配网监测项 目已在河南鹤壁进行实施和运行,该试点项目选定鹤壁淇滨#26和淇滨#28两条10kV配电 线路通过安装13种无线传感器,使其分别应用于配网运行管理中,实现配网设备温度、环 境运行温湿度、环网柜水浸、门开关、杆塔倾斜、线路故障电流、电缆屏蔽层电流、变压器中 心点电流、变压器噪声等多参量的状态、故障及防盗在线监测。并在此监测的基础上,开展 配网设备在线监测分析、状态检修、设备全寿命周期管理等功能。主要的监测配网设备覆盖 种类广,包括配网线路、配电变压器、断路器、隔离开关、环网柜、分支箱、箱式变等。
[0049] 由于电力系统中存在大量不确定的潜伏性故障,特别是在比较复杂的配电网络, 由于其运行线路复杂,线路故障情况多样,给检修人员进行故障定位提供了困难。从目前单 一监测量往往很难诊断故障做出正确定位,甚至会出现"虚警"现象,给维护人员带来不必 要的麻烦。因此需要采用上述的多传感器融合方式,综合分析各监测内容,通过信息融合部 对各个传感器装置上传的数据进行计算处理,得到更为为准确的判断值。
[005
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1