一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法与流程

本发明属于配电网可视化，具体涉及一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法。

背景技术：

1、配电室是指带有低压负荷的室内配电场所，现有配电室主要为低压用户配送电能，设有中压进线(可有少量出线)、配电变压器和低压配电装置，传统配电室位于配电网的末端，起到向用户供应和分配电能的作用，配电室的可靠性对电力系统的稳定运行、供电质量和供电效率有着重要影响。而配电室内各种电气元件、电力设备、电力仪表以及串并联线路组作为配电室中的重要元素，需要对其进行后台实时呈现和监测预警。

2、但是现有的配电室资产（设备）管理系统大多仍基于二维平面图和表格的数据展示形式，使得配电室设备运行状态不够直观，无法满足配电室智能化、可视化管理的需要。基于此，我们提出了一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法，解决了现有的配电室资产管理系统大多仍基于二维平面图和表格的数据展示形式，使得配电室设备运行状态不够直观，无法满足配电室智能化、可视化管理需要的问题。

2、现有的配电室资产（设备）管理系统大多仍基于二维平面图和表格的数据展示形式，使得配电室设备运行状态不够直观，无法满足配电室智能化、可视化管理的需要。基于此，我们提出了一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法，简而言之，所述方法包括基于设备参数数据构建配电室2.5d拓扑模型，然后基于预训练的脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数，判配电室设备脆性参数是否超过预设脆性阈值，若超过预设脆性阈值，则输出当前设备脆性参数以及对应的配电室设备参数数据，最后基于脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型搭建可视化仿真框架。本发明实施例通过脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数，然后基于脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型搭建可视化仿真框架，实现了对配电室设备运行状态直观2.5d展示，并且脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型结合能够对配电室设备运行预警，避免了电力事故的发生。

3、本发明是这样实现的，一种基于拓扑结构的资产可视化创建方法，所述基于拓扑结构的资产可视化创建方法包括：

4、获取配电室设备参数数据，基于设备参数数据构建配电室2.5d拓扑模型；

5、获取设备运行数据，基于预训练的脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数，判配电室设备脆性参数是否超过预设脆性阈值，若超过预设脆性阈值，则输出当前设备脆性参数以及对应的配电室设备参数数据；

6、加载设备运行数据，基于脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型搭建可视化仿真框架。

7、优选地，所述方法，还包括：

8、若配电室设备脆性参数小于预设脆性阈值，计算当前配电室设备重要度，判断当前配电室设备是否超过预设重要阈值，若超过，则输出当前设备脆性参数以及对应的配电室设备参数数据。

9、优选地，所述方法，还包括：

10、运行所述可视化仿真框架，基于所述可视化仿真框架的拓扑参数对配电室设备运行预警。

11、优选地，所述基于设备参数数据构建配电室2.5d拓扑模型的方法，具体包括：

12、获取配电室设备参数数据，其中，所述配电室设备参数包括配电室环境参数、配电室消防设备参数、配电室平面图参数、配电室设备静态信息、配电室设备坐标信息；

13、加载配电室设备参数数据，基于配电室平面图参数生成配电室平面框架图，对配电室设备归一化处理，并对归一化的配电室设备编号；

14、基于配电室设备参数数据抽取配电室设备之间的连接电路关系，并将连接电路关系抽象为网络节点，将连接电路抽象为网络连边，对网络节点以及配电室设备简化处理，得到简化复合点；

15、获取简化复合点以及网络连边，形成配电室2.5d拓扑模型。

16、优选地，所述对网络节点以及配电室设备简化处理的方法，具体包括：

17、确定网络节点之间的间距矩阵，其中所述网络节点间距矩阵的计算公式如下：

18、（1）

19、其中，配电室中网络节点数量为个，任意网络节点2.5d坐标表示为，且网络节点编号分别为1-；

20、基于间距矩阵计算单组电路中网络节点的初始权重值，初始权重值计算公式如下：

21、（2）

22、其中，所述表示为单组电路中负载系数，单组电路的负载系数基础值为0.1，每增加一组网络节点负载系数增加0.2取值，每增加一组网络连边，负载系数增加0.05取值，为单组电路的设备风险指标总和，为当前网络节点对应的设备风险指标值；

23、遍历网络节点的权重值，基于权重补偿函数对权重进行补偿，得到补偿权重值，判断单组电路中网络节点的补偿权重值是否低于预设权重阈值，若小于预设权重阈值，则合并小于预设权重阈值的网络节点。

24、优选地，所述权重补偿函数的计算表达式为：

25、（3）

26、其中，表示网络节点对应的修正分解值，网络节点对应的修正分解值表示为：

27、（4）

28、其中，以及分别表示网络节点间距矩阵的级以及级分解幅值，表示网络节点的周向角度。

29、优选地，所述脆性评估网络模型包括：

30、卷积模块，所述卷积模块用于提取输入的设备运行数据信息中多层特征；

31、其中，所述卷积模块包括卷积层、池化层以及全连接层，且卷积层包括第一段卷积、第二段卷积以及第三段卷积，其中，第一段卷积设置64个3*3*卷积核，第二段卷积设置128个3*3*卷积核，第三段卷积设置256个3*3*卷积核，所述卷积层与池化层连接，池化层与全连接层连接，且全连接层还连接有segnet模块。

32、优选地，所述脆性评估网络模型还包括：

33、segnet模块，所述segnet模块用于设备运行数据信息中多层特征的上采样，且segnet模块包括上采样器以及脆性参数提取器，同时，所述上采样器以及脆性参数提取器采用对称设置。

34、优选地，基于预训练的脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数的方法，具体包括：

35、对设备运行数据信息归一化处理，使得设备运行数据信息归一化为区间的数值，信息归一化值为；

36、通过卷积模块提取输入的设备运行数据信息中多层特征，得到卷积结果；

37、（5）

38、其中，所述表示卷积核的大小，为，而表示输入运行数据信息的集合；

39、加载卷积结果，对卷积结果上采样以及增加空洞度，得到配电室设备脆性参数；

40、其中，（6）

41、其中，表示上采样周期，表示上采样矢量变化值，表示空洞度误差值。

42、优选地，所述基于脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型搭建可视化仿真框架的方法，具体包括：

43、加载脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型，基于脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数；

44、以配电室设备脆性参数为输入，对配电室2.5d拓扑模型超参数进行调整和更新；

45、获取更新后的配电室2.5d拓扑模型，通过暗通道的方式清除配电室2.5d拓扑模型模糊影响节点，搭建可视化仿真框架。

46、与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：

47、本发明实施例通过脆性评估网络模型计算配电室设备脆性参数，然后基于脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型搭建可视化仿真框架，实现了对配电室设备运行状态直观2.5d展示，并且脆性评估网络模型以及配电室2.5d拓扑模型结合能够对配电室设备运行预警，避免了电力事故的发生。