一种在线监测装置的运行质量评价方法及装置与流程
本发明涉及电力设备在线监测装置领域，尤其涉及一种在线监测装置的运行质量评价方法及装置。
背景技术：
近年来，各类型电力设备在线监测装置不断涌现，为设备状态检修提供了重要的工具。在线监测是预警设备潜在缺陷、防范设备事故发生的重要技术手段。通过采集输变电设备的在线监测数据，结合历史试验、检修、缺陷记录，环境影响因素等进行深度整合分析，评估设备的运行状态。
输变电设备在线监测技术的应用效果与数据融合分析深度，所用的诊断分析方法有密切联系，除此之外，监测诊断有效性还依赖于监测数据的可靠和稳定，在线监测装置的运行质量决定了状态检修决策的准确性与科学性。采用合理方法评估监测装置的运行质量，可为装置检修、诊断评价结果有效性评价以及装置供货商选择提供依据。
然而，当前的评价方法难以全面、有效地对在线监测装置的运行质量进行评估，无法合理地反映各生产厂商产品质量。
因此，需要提供一种方法以解决当前的评价方法难以全面、有效地对在线监测装置的运行质量进行评估，无法合理地反映各生产厂商产品质量的技术问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种在线监测装置的运行质量评价方法及装置，以装置运行数据为输入，可直接输出批次装置的运行质量评价分数。
本发明实施例提供了一种在线监测装置的运行质量评价方法，包括：
s1：对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；
s2：对每日在线情况值进行计算得到在线指标，对每日误告警值进行计算得到误告警指标，对每日目标物监测值进行计算得到误差合格指标和趋势合格指标；
s3：根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；
s4：根据预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分。
优选地，每日目标物监测值包含至少两个单日目标物监测值。
优选地，步骤s2具体包括：
s21：通过预置第一公式对每日在线情况值进行计算得到在线指标；
s22：通过预置第二公式对每日误告警值进行计算得到误告警指标；
s23：获取到目标物试验监测值和试验时间段，对位于试验时间段内的单日目标物监测值进行取平均值得到监测数据平均值，通过预置第三公式和预置第四公式对目标物试验监测值和监测数据平均值进行计算得到绝对误差和相对误差，根据绝对误差、相对误差和预置误差允许范围确定误差合格结果，并通过预置第五公式对误差合格结果进行计算得到误差合格指标；
s24：确定每两个单日目标物检测值之间的波动范围，若波动范围超过预置限值的次数大于预置次数，则得到赋值为零的趋势合格指标，若所有波动范围均不大于预置限值，则得到赋值为一的趋势合格指标；
其中，预置第一公式为：
式中，kl为在线指标，lj为每日在线情况值，j为第j天，t为待测试在线监测装置的总运行天数；
预置第二公式为：
式中，kw误告警指标，wj为每日误告警值；
预置第三公式为：
式中，δm为绝对误差，
预置第四公式为：
式中，δm为相对误差；
预置第五公式为：
式中，kn为误差合格指标，ni为误差合格结果。
优选地，步骤s4之后还包括：
s5：获取到各个批次装置的数量，对各个批次装置的综合评分和各个批次装置的数量进行计算得到装置综合总评分。
优选地，步骤s4具体包括：
通过预置第六公式对预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分；
其中，预置第六公式为：
w＝(kl×η1+kw×η2+kn×η3+ks×η4)×100
式中，kl为在线率，kw为误告警率，kn为误差合格率，ks为趋势合格率，η1、η2、η3和η4为预置权重系数。
优选地，本发明实施例还提供了一种在线监测装置的运行质量评价装置，包括：
提取单元，用于对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；
第一计算单元，用于对每日在线情况值进行计算得到在线指标，对每日误告警值进行计算得到误告警指标，对每日目标物监测值进行计算得到误差合格指标和趋势合格指标；
第二计算单元，用于根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；
第三计算单元，用于根据预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分。
优选地，每日目标物监测值包含至少两个单日目标物监测值。
优选地，第一计算单元具体包括：
第一计算子单元，用于通过预置第一公式对每日在线情况值进行计算得到在线指标；
第二计算子单元，用于通过预置第二公式对每日误告警值进行计算得到误告警指标；
第三计算子单元，用于获取到目标物试验监测值和试验时间段，对位于试验时间段内的单日目标物监测值进行取平均值得到监测数据平均值，通过预置第三公式和预置第四公式对目标物试验监测值和监测数据平均值进行计算得到绝对误差和相对误差，根据绝对误差、相对误差和预置误差允许范围确定误差合格结果，并通过预置第五公式对误差合格结果进行计算得到误差合格指标；
第四计算子单元，用于确定每两个单日目标物检测值之间的波动范围，若波动范围超过预置限值的次数大于预置次数，则得到赋值为零的趋势合格指标，若所有波动范围均不大于预置限值，则得到赋值为一的趋势合格指标；
其中，预置第一公式为：
式中，kl为在线指标，lj为每日在线情况值，j为第j天，t为待测试在线监测装置的总运行天数；
预置第二公式为：
式中，kw误告警指标，wj为每日误告警值；
预置第三公式为：
式中，δm为绝对误差，
预置第四公式为：
式中，δm为相对误差；
预置第五公式为：
式中，kn为误差合格指标，ni为误差合格结果。
优选地，本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价装置还包括：
第四计算单元，用于获取到各个批次装置的数量，对各个批次装置的综合评分和各个批次装置的数量进行计算得到装置综合总评分。
优选地，第三计算单元还用于通过预置第六公式对预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分；
其中，预置第六公式为：
w＝(kl×η1+kw×η2+kn×η3+ks×η4)×100
式中，kl为在线率，kw为误告警率，kn为误差合格率，ks为趋势合格率，η1、η2、η3和η4为预置权重系数。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种在线监测装置的运行质量评价方法及装置，其中，该方法包括：s1：对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；s2：对每日在线情况值进行计算得到在线指标，对每日误告警值进行计算得到误告警指标，对每日目标物监测值进行计算得到误差合格指标和趋势合格指标；s3：根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；s4：根据预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分。本发明通过获取到待测试在线监测装置的历史运行信息，从历史运行信息中提取得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值，在对每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值进行计算后得到与待测试在线监测装置对应的批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率，通过这些指标综合判断在线监测装置的运行情况，能更全面反映监测装置运行的可靠性和监测数据的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种在线监测装置的运行质量评价方法及装置，以装置运行数据为输入，可直接输出批次装置的运行质量评价分数。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价方法的一个实施例，包括：
101、对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；
102、对每日在线情况值进行计算得到在线指标，对每日误告警值进行计算得到误告警指标，对每日目标物监测值进行计算得到误差合格指标和趋势合格指标；
103、根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；
104、根据预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分。
本发明实施例通过获取到待测试在线监测装置的历史运行信息，从历史运行信息中提取得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值，在对每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值进行计算后得到与待测试在线监测装置对应的批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率，通过这些指标综合判断在线监测装置的运行情况，能更全面反映监测装置运行的可靠性和监测数据的有效性。
以上为一种在线监测装置的运行质量评价方法的一个实施例，为进行更具体的说明，下面提供一种在线监测装置的运行质量评价方法的另一个实施例，本发明提供的一种在线监测装置的运行质量评价方法的另一个实施例，包括：
201、对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；
在本实施例中，待测试对象为全组分油中气体在线监测装置在的运行数据。对待测试对象的历史运行信息进行提取得到该装置的运行特征量，特征量有。需要说明的是，特征量有l，w，m。其中，l为装置的每日在线情况值，当装置离线时l为0,当装置在线时l为1。w为装置的每日误告警值，无误告警时w为0,有误告警时w为1。m为每日目标物监测值的矢量，当装置监测的目标物有多个时，例如m＝[m1，m2，m3……m7]，分别表示氢气、乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳各组分气体监测值。
需要说明的是，每日目标物监测值包含至少两个单日目标物监测值，即m有多个，因对在线监测装置运行质量的评估是针对在某段时间内数据的考察，因此，从历史运行信息中提取出的每日目标物监测值为监测装置在设定时间段(评价周期)内每天的目标物检测值，即每日目标物监测值包含多个单日目标物监测值。对每日在线情况值、每日误告警值也是相同的，此处不再赘述。
202、通过预置第一公式对每日在线情况值进行计算得到在线指标；
在本实施例中，预置第一公式为：
式中，kl为在线指标，lj为每日在线情况值，j为第j天，t为待测试在线监测装置的总运行天数。可以理解的是，该总运行天数即为提前设定的时间段(评价周期)的总天数。
203、通过预置第二公式对每日误告警值进行计算得到误告警指标；
在本实施例中，预置第二公式为：
式中，kw误告警指标，wj为每日误告警值。
根据预置第二公式可知，待测试的在线监测装置在评价周期内只要出现过误告警，则记为误告警装置。
204、获取到目标物试验监测值和试验时间段，对位于试验时间段内的单日目标物监测值进行取平均值得到监测数据平均值，通过预置第三公式和预置第四公式对目标物试验监测值和监测数据平均值进行计算得到绝对误差和相对误差，根据绝对误差、相对误差和预置误差允许范围确定误差合格结果，并通过预置第五公式对误差合格结果进行计算得到误差合格指标；
预置第三公式为：
式中，δm为绝对误差，
预置第四公式为：
式中，δm为相对误差；
预置第五公式为：
式中，kn为误差合格指标，ni为误差合格结果。
在本实施例中，在评价周期内会对待测试在线监测装置进行定期预防性试验，得到目标物试验监测值，对于一次试验监测值，其绝对误差δm与相对误差δm计算公式分别为上述预置第三公式和预置第四公式所示。可以理解的是，
通过分别判断绝对误差、相对误差是否在预置误差允许范围内，进而确定误差合格结果。例如，若绝对误差或相对误差对应的一种气体误差超出预置误差允许范围，则记n＝0。在本实施例中，仅考虑乙炔、总烃和氢气等3种重要的特征气体，判定测量误差是否合格的标准如表1所示。
表1油气监测装置技术指标
以氢气为例，2-20、±8μl/l为氢气的绝对误差对应的检测范围和预置误差允许范围(限值)，20-2000、±40％为氢气的相对误差对应的检测范围和预置误差允许范围(限值)。乙炔、总烃与氢气类似，此处不再赘述。
若评价周期内共有x次离线试验，则该待测检测装置的误差合格指标kn为：
即该装置在评价周期只要出现过误差不合格，则记为误差不合格装置。
205、确定每两个单日目标物检测值之间的波动范围，若波动范围超过预置限值的次数大于预置次数，则得到赋值为零的趋势合格指标，若所有波动范围均不大于预置限值，则得到赋值为一的趋势合格指标；
对单日目标物检测值m进行计算，当相邻两次单日目标物检测值的波动范围超出预置误差限值，且一段时间或一定数量的监测序列内异动次数超过设定次数，则判定为监测趋势异常，记为ks＝0。若所有监测值趋势合格，则记为ks＝1。若监测数据出现反复、大范围波动，则可判定趋势不合格。
206、根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；
通过公式(6)计算批次装置在线率kl：
其中，n为该批次装置的数量。
通过公式(7)计算批次装置误告警率kw：
通过公式(8)计算批次装置误告警率kn：
通过公式(9)计算批次装置误告警率ks：
207、通过预置第六公式对预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分；
预置第六公式为：
w＝(kl×η1+kw×η2+kn×η3+ks×η4)×100
式中，kl为在线率，kw为误告警率，kn为误差合格率，ks为趋势合格率，η1、η2、η3和η4为预置权重系数。
208、获取到各个批次装置的数量，对各个批次装置的综合评分和各个批次装置的数量进行计算得到装置综合总评分。
计算该供货厂商装置的综合总评分w：
其中，y为总批次数，ni表示第i批次产品的数量。
本发明采用了在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率等指标综合判断在线监测装置的运行情况，能更全面反映监测装置运行的可靠性和监测数据的有效性。另外，本发明实施例克服了传统装置运行评价方法中，忽略各批次产品数量的差异，直接平均各批次产品得分而带来的不确定性，考虑了不同批次产品数量差异而采用加权平均的方法，降低了随机因素对供应商整体评价结果的影响。
请参阅图2，本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价装置的一个实施例，包括：
提取单元301，用于对获取到的待测试在线监测装置的历史运行信息进行运行特征量提取，得到每日在线情况值、每日误告警值和每日目标物监测值；
第一计算单元302，用于对每日在线情况值进行计算得到在线指标，对每日误告警值进行计算得到误告警指标，对每日目标物监测值进行计算得到误差合格指标和趋势合格指标；
第二计算单元303，用于根据与待测试在线监测装置对应的批次装置的数量分别对在线指标、误告警指标、误差合格指标和趋势合格指标进行计算得到批次装置的在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率；
第三计算单元304，用于根据预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分。
每日目标物监测值包含至少两个单日目标物监测值。
第一计算单元302具体包括：
第一计算子单元3021，用于通过预置第一公式对每日在线情况值进行计算得到在线指标；
第二计算子单元3022，用于通过预置第二公式对每日误告警值进行计算得到误告警指标；
第三计算子单元3023，用于获取到目标物试验监测值和试验时间段，对位于试验时间段内的单日目标物监测值进行取平均值得到监测数据平均值，通过预置第三公式和预置第四公式对目标物试验监测值和监测数据平均值进行计算得到绝对误差和相对误差，根据绝对误差、相对误差和预置误差允许范围确定误差合格结果，并通过预置第五公式对误差合格结果进行计算得到误差合格指标；
第四计算子单元3024，用于确定每两个单日目标物检测值之间的波动范围，若波动范围超过预置限值的次数大于预置次数，则得到赋值为零的趋势合格指标，若所有波动范围均不大于预置限值，则得到赋值为一的趋势合格指标；
其中，预置第一公式为：
式中，kl为在线指标，lj为每日在线情况值，j为第j天，t为待测试在线监测装置的总运行天数；
预置第二公式为：
式中，kw误告警指标，wj为每日误告警值；
预置第三公式为：
式中，δm为绝对误差，
预置第四公式为：
式中，δm为相对误差；
预置第五公式为：
式中，kn为误差合格指标，ni为误差合格结果。
本发明实施例提供的一种在线监测装置的运行质量评价装置还包括：
第四计算单元305，用于获取到各个批次装置的数量，对各个批次装置的综合评分和各个批次装置的数量进行计算得到装置综合总评分。
第三计算单元304还用于通过预置第六公式对预置权重系数、在线率、误告警率、误差合格率和趋势合格率进行计算得到批次装置的综合评分；
其中，预置第六公式为：
w＝(kl×η1+kw×η2+kn×η3+ks×η4)×100
式中，kl为在线率，kw为误告警率，kn为误差合格率，ks为趋势合格率，η1、η2、η3和η4为预置权重系数。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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