一种变电站设备维护管理方法、装置及终端设备与流程

本发明属于设备维护技术领域，尤其涉及一种变电站设备维护管理方法、装置及终端设备。

背景技术

电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成，其中每个环节又由数量不菲的各种电力设备拼接而成。传统电力系统二次设备主要包括继电保护、安全自动装置、故障录波、就地监控及运动系统。随着计算机技术、通信技术的飞速发展，智能电网、特高压系统及新能源的需要，将会出现更多的智能二次设备的需求。在实际运行中因二次设备原因造成的电力系统故障时有发生。

传统电力设备维护时，往往是定期维护电力设备，以降低设备故障率，且在电力设备发生故障后，工作人员需要排查后才能确定电力设备的故障地点，再针对故障原因进行设备维护，这种传统的设备维护方法不能及时的发现设备故障，降低了故障维护效率，延长了电力设备的故障运行时间，使电力系统及设备的安全受到威胁。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种变电站设备维护管理方法、装置及终端设备，以解决现有技术中设备故障发现不及时，设备故障维护效率低下的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种变电站设备维护管理方法，包括：

获取电力设备的当前状态信息；

根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；

若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；

根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。

本发明实施例的第二方面提供了一种一种变电站设备维护管理装置，包括：

当前状态信息获取模块，用于获取电力设备的当前状态信息；

故障判断模块，用于根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；

故障等级确定模块，用于若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；

维护措施确定模块，用于根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上变电站设备维护管理方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上变电站设备维护管理方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例首先获取电力设备的当前状态信息；然后根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；最后根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。本发明实施例能够通过电力设备的当前状态信息确定故障等级，并给出对应的维护措施，从而缩短电力设备故障的排查时间，提高电力设备故障的维护效率，保障电力设备的安全，稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种变电站设备维护管理方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中s102的具体实现流程图；

图3是本发明实施例提供的图2中s201的具体实现流程图；

图4是本发明实施例提供的图1中s103的具体实现流程图；

图5是本发明实施例提供的图1中s104的具体实现流程图；

图6是本发明实施例提供的一种变电站设备维护管理装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

图1示出了本发明的一个实施例提供的一种变电站设备维护管理方法的实现流程，其过程详述如下：

在s101中，获取电力设备的当前状态信息。

在本实施例中，流程主体为终端设备，终端设备按照预设周期获取电力设备的当前状态信息。电力设备可以为二次设备，当前工作状态可以为当前设备功耗数据，当前设备功耗数据用于表示电力设备耗散的热能。通过霍尔传感器采集电力设备的源输入回路中的信号将信号输入到a/d采样系统，得到二次设备电源输入端的电流值，并通过电流值和该电力设备预设的额定直流电压值相乘得到当前设备功耗数据。

在s102中，根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障。

在本实施例中，由于电力设备在正常工作状态时的功耗通常保持在一定的范围内，所以，可以通过检测电力设备的当前设备功耗数据，来预测电力设备是否存在故障。

在s103中，若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级。

在本实施例中，根据电力设备的故障严重程度，对应的采取维护措施。

在s104中，根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。

从上述实施例可知，本发明实施例首先获取电力设备的当前状态信息；然后根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；最后根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。本发明实施例能够通过电力设备的当前状态信息确定故障等级，并给出对应的维护措施，从而缩短电力设备故障的排查时间，提高电力设备故障的维护效率，保障电力设备的安全，稳定运行。

如图2所示在，当前状态信息包括当前设备功耗数据，在本发明的一个实施例中，图2示出了图1中s102的具体实现流程，其过程详述如下：

在s201中，获取电力设备的历史功耗数据，并根据历史功耗数据，得到电力设备的预测功耗数据。

在本实施例中，为了判定电力设备是否存在故障，可以根据其历史功耗数据，预测当前时刻的电力设备的预测功耗数据。

在s202中，将当前设备功耗数据减去预测功耗数据，得到功耗差值。

在本实施例中，电力设备的功耗用于表示电力设备的电力原件耗散的热能，当电力设备耗费的热能过大时，则存在电力设备损坏的风险，因此将当前设备功耗数据减去预测功耗数据，计算功耗差值，若功耗差值大于预设功耗差阈值，说明电力设备的功耗过大，则说明电力设备存在故障。

在s203中，若功耗差值大于预设功耗差阈值，则判定电力设备存在故障。

从上述实施例可知，通过比较电力设备的当前设备功耗数据和预测功耗数据的大小，判断电力设备是否存在故障，能够在电力设备存在故障风险时及时的告警，使工作人员及时的获知电力设备的故障情况，从而及时的采取维护措施，减少电力设备故障状态运行时间，保障电力设备的安全稳定运行。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，当前状态信息包括数据获取时间，图3示出了图2中s201的具体实现流程，其过程详述如下:

在s301中，获取当前设备功耗数据的数据获取时间，确定数据获取时间所属的时段。

在本实施例中，预测功耗数据需要根据电力设备的历史功耗数据确定，首先获取当前设备功耗数据的获取时间为数据获取时间，然后根据数据获取时间及时间段划分信息，确定数据获取时间所属的时段，例如，若数据获取时间为15:00，而时间段划分信息包括7:00-11:00为上午时段，11:00-14:00为午间时段，14:00-17:00为下午时段，17:00-21:00为傍晚时段，21:00-24:00为晚间时段，24:00-7:00为凌晨时段。通过上述时间段划分信息，可以确定数据获取时间所属的时段为下午时段。

在s302中，根据数据获取时间所属的时段，从电力设备历史功耗记录中提取时段对应的历史功耗数据。

在本实施例中，电力设备的实际功耗处于额定功耗左右，且电力设备随着使用时间的增长，额定功耗会由于电力元器件的损坏而慢慢减小。所以，为了准确的通过电力设备的当前设备功耗数据判断电力设备是否存在故障，可以通过历史功耗记录对当前的功耗数据进行预测，从而根据电力设备的当前设备功耗数据更加准确地判断出电力设备是否存在故障。

在本实施例中，终端设备中预存有电力设备的历史功耗记录，获取历史功耗记录中时段对应的所有的初始历史功耗数据，并分别计算历史功耗记录中每天的时段的初始历史功耗数据的平均值，得到历史功耗数据。

在s303中，对历史功耗数据进行曲线拟合，得到历史功耗数据的多项式拟合曲线。

在本实施例中，为了尽可能准确的对历史功耗数据进行曲线拟合，首先采用四次多项式拟合曲线，通过多组历史功耗数据，得到多项式拟合曲线的各次项系数，从而得到准确的多项式拟合曲线，多项式拟合曲线为横坐标为时间，纵坐标为历史功耗数据的曲线，横坐标为日期。

在s304中，根据多项式拟合曲线，得到电力设备的在数据获取时间时的预测功耗数据。

在本实施例中，通过多项式拟合曲线，以数据获取时间对应的日期作为输入，得到数据获取时间的预测功耗数据。

从上述实施例可知，通过多项式拟合曲线获取到电力设备的预测功耗数据，能够使电力设备的预测功耗数据更加准确，从而更加准确的判断电力设备是否存在故障。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，图4示出了图1中s103的具体实现流程，其过程详述如下：

在s401中，当功耗差值大于第一预设功耗差阈值且小于第二预设功耗差阈值时，判定电力设备的故障等级为一级故障。

在s402中，当功耗差值大于第二预设功耗差阈值时，判定电力设备的故障等级为二级故障。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，图5示出了图1中s104的具体实现流程，其过程详述如下：

在s501中，若电力设备的故障等级为一级故障，则将电力设备标记为重点关注设备，并获取数据获取时间之后预设时间段内的重点关注设备的平均功耗数据，当平均功耗数据大于当前设备功耗数据时，生成并显示第一故障报警信息。

在s502中，若电力设备的故障等级为二级故障，则生成并显示第二故障报警信息。

在本实施例中，根据功耗差值的大小，将故障等级分为一级故障和二级故障，当故障等级为一级故障，功耗差值大于第一预设功耗差阈值且小于第二预设功耗差阈值时，说明电力设备功耗较大，电力设备若短期处于大功耗状态，对电力设备的影响不大，此时可以不通知工作人员。但需在终端设备中置顶显示该重点关注设备，并继续观察数据获取时间后预设时间段内的电力设备的设备功耗数据，若预设时间段内的功耗数据平均值大于当前设备功耗数据，则生成第一故障报警信息，第一故障报警信息可以通过声光报警的方式显示给工作人员，也可以通过短信的方式发送至工作人员携带的移动终端上，从而方便工作人员获取到电力设备的具体故障信息并及时的处理，第一故障报警信息包括发生故障的电力设备的位置信息、设备编号及具体故障信息，具体故障信息可以为电力设备的设备功耗数据曲线。

在本实施例中，当故障等级为一级故障时，可发送控制命令至电力设备的散热模块，散热模块根据控制命令开启散热工作，为电力设备进行外部降温。从外部降低电力设备的热能损耗。以避免电力设备因功耗过大元器件过热而烧坏。

在本实施例中，散热模块可以为散热风扇，也可以为多个半导体制冷器tec。

在本发明的一个实施例中，对电力设备按照预设周期进行整体维护。可以记录电力设备在预设周期内一级故障的发生次数，并根据电力设备的一级故障发生次数，在对所有的电力设备进行整体维护时，按照电力设备的一级故障发生次数获取电力设备的维护顺序，具体如下：

1、获取电力设备的一级故障发生次数；

2、获取电力设备的重要性等级，电力设备越重要，其重要性等级越高，电力设备的重要性等级为专家评定给出；

3、将电力设备的一次故障次数乘以重要性等级，得到电力设备的维护分数；

4、按照维护分数从高到低的顺序为对应的电力设备进行排序；

5、根据电力设备的维护顺序对电力设备进行维护。

当故障等级为二级故障，则可判定当前设备功耗数据超出最大功耗，电力设备存在较大故障的可能，此时需要及时的通知工作人员，使工作人员查看到第二故障报警信息，第二故障报警信息包括发生故障的电力设备的位置信息、设备编号及具体故障信息，具体故障信息可以为电力设备的设备功耗数据曲线，从而能够及时的对电力设备的故障进行处理，减少电力设备故障状态运行时间，保障电力设备的安全稳定运行。

从上述实施例可知，通过电力设备的故障分级，能够使工作人员更加准确的获取到电力设备的故障信息，并根据故障等级采取相应的维护措施，从而既能提高工作人员的工作效率，又能减少电力设备的故障状态运行时间，保证电力设备的安全，稳定运行，延长电力设备的使用寿命。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例2：

如图6所示，本发明的一个实施例提供的一种变电站设备维护管理装置100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：

当前状态信息获取模块110，用于获取电力设备的当前状态信息；

故障判断模块120，用于根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；

故障等级确定模块130，用于若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；

维护措施确定模块140，用于根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。

从上述实施例可知，本发明实施例首先获取电力设备的当前状态信息；然后根据当前状态信息，确定电力设备是否存在故障；若电力设备存在故障，则根据电力设备的当前状态信息，确定电力设备的故障等级；最后根据电力设备的故障等级，确定对应的维护措施。本发明实施例能够通过电力设备的当前状态信息确定故障等级，并给出对应的维护措施，从而缩短电力设备故障的排查时间，提高电力设备故障的维护效率，保障电力设备的安全，稳定运行。

在本发明的一个实施例中，当前状态信息包括当前设备功耗数据，图6中的故障判断模块120还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

预测功耗数据获取单元，用于获取电力设备的历史功耗数据，并根据历史功耗数据，得到电力设备的预测功耗数据；

功耗差值获取单元，用于将当前设备功耗数据减去预测功耗数据，得到功耗差值；

故障判定单元，用于若功耗差值大于预设功耗差阈值，则判定电力设备存在故障。

从上述实施例可知，通过比较电力设备的当前设备功耗数据和预测功耗数据的大小，判断电力设备是否存在故障，能够在电力设备存在故障风险时及时的告警，使工作人员能够及时的获知电力设备的故障情况，从而及时的采取维护措施，减少电力设备故障状态运行时间，保障电力设备的安全稳定运行。

在本发明的一个实施例中，当前状态信息包括数据获取时间，预测功耗数据获取单元还包括用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

时段获取模块，用于获取当前设备功耗数据的数据获取时间，确定数据获取时间所属的时段；

历史功耗数据获取模块，用于根据数据获取时间所属的时段，从电力设备历史功耗记录中提取时段对应的历史功耗数据；

多项式拟合曲线获取模块，用于对历史功耗数据进行曲线拟合，得到历史功耗数据的多项式拟合曲线；

预测功耗数据获取模块，用于根据多项式拟合曲线，得到电力设备的在数据获取时间时的预测功耗数据。

从上述实施例可知，通过多项式拟合曲线获取到电力设备的预测功耗数据，能够使电力设备的预测功耗数据更加准确，从而更加准确的判断电力设备是否存在故障。

在本发明的一个实施例中，故障等级包括一级故障和二级故障，图6中的故障等级确定模块130还包括用于执行图4所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

一级故障确定模块，用于当功耗差值大于第一预设功耗差阈值且小于第二预设功耗差阈值时，判定电力设备的故障等级为一级故障；

二级故障确定模块，用于当功耗差值大于第二预设功耗差阈值时，判定电力设备的故障等级为二级故障。

在本发明的一个实施例中，图6中的维护措施确定模块140还包括用于执行图5所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

一级故障维护单元，用于若电力设备的故障等级为一级故障，则将电力设备标记为重点关注设备，并获取数据获取时间之后预设时间段内的重点关注设备的平均功耗数据，当平均功耗数据大于当前设备功耗数据时，生成并显示第一故障报警信息；

二级故障维护单元，用于若电力设备的故障等级为二级故障，则生成并显示第二故障报警信息。

从上述实施例可知，通过电力设备的故障分级，能够使工作人员更加准确的获取到电力设备的故障信息，并根据故障等级采取相应的维护措施，从而既能提高工作人员的工作效率，又能减少电力设备的故障状态运行时间，保证电力设备的安全，稳定运行，延长电力设备的使用寿命。

在一个实施例中，生产线设备的巡检装置100还包括其他功能模块/单元，用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。

实施例3：

图7是本发明一实施例提供的服务器的示意图。如图7所示，该实施例的服务器7包括：处理器70、存储器71以及存储在存储器71中并可在处理器70上运行的计算机程序72。处理器70执行计算机程序72时实现上述各个变电站设备维护管理方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块110至140的功能。

示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述服务器7中的执行过程。

所述服务器7可以是本地服务器，云端服务器，也可以为终端设备。所述服务器可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是服务器7的示例，并不构成对服务器7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述服务器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器70可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器71可以是所述服务器7的内部存储单元，例如服务器7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述服务器7的外部存储设备，例如所述服务器7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述服务器7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述服务器所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。

所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。