一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法及系统与流程

本发明涉及电站数据处理，具体而言，涉及一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法及系统。

背景技术：

1、各类传感器采集的机组数据被储存在各个数据库中，运行数据为数据驱动建模提供了研究基础。

2、在电站数据处理的过程中，建模过程中主要依赖于采集到的工程数据。基于数据驱动建模的原理，收集到的数据如存在异常值或缺失值都会对建模效果产生影响，因而数据预处理工作是数据驱动建模的基础性环节。即在模型建立前，需对建模数据集进行异常值检测，筛选出数据集中的异常数据值。

3、但是机组中大量设备一般长时间处于高湿度、高温度、高压力和大量粉尘污染的环境中，设备所产生的异常值可能是自身故障，也有可能是信号干扰、通讯受阻和执行器扰动等一系列问题的影响，所以产生的异常值如果是设备故障所带来的，那么所采集的数据全部不准确，造成后续简历的系统模型精确度过低，通过该模型所计算出来的数据误差较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法及系统，来解决现有技术中的上述问题。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供的一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法，包括；

4、获取电站各设备的待处理运行数据的模拟信号，对模拟信号进行预处理，对预处理后的模拟信号进行转换得到各组运行数据；

5、建立各设备运行数据的正常阈值的范围，将获取的各组运行数据分别对应映射至正常阈值的取值范围内；

6、对不在正常阈值范围内的异常运行数据进行标记，记作第一异常值；

7、再次进行若干次运行数据的获取，若再次出现同一设备的异常运行数据进行标记，分别记录第二次出现的异常运行数据和第三次的出现的异常运行数据，分别记作第二异常值和第三异常值；

8、获取第一异常值与第二异常值之间的第一间隔时间，第二异常值与第三异常值的第二间隔时间，判断第一间隔时间与第二间隔时间是否相同，若相同则判断对应设备发生异常，若不相同时则判断为正常；

9、若不相同时则判断为正常，并将异常值删除，进行保存；

10、将该设备异常的数据加密后通过网关发送至边缘设备和云端服务器。

11、在本发明的一实施例中，所述对模拟信号进行预处理包括对模型信号进行滤波处理，包括；

12、连续进行x次数的采样，并将所采集的同一次的数据进行若干行的排列，得到第一数集组，所述x为奇数；

13、通过计步器获取当前读取到第n行数据，当n等于x时，进行滤波；

14、将x个时间点对应的值从小到大排序得到第二数集组，取位于中间位置的值为第一数集，从第二数集组内随机选取两组数集，为第二数集和第三数集；

15、通过第一数集、第二数集和第三数集的数据值，计算平均值得到第四数集，将第四数集的数据值输出。

16、在本发明的一实施例中，包括；

17、所述第一间隔时间与第二间隔时间不相同时，设置间隔时间阈值；

18、若第一间隔时间和第二间隔时间均小于间隔时间阈值，则对该设备进行标记处理，并发送出检修信号；

19、若第一间隔时间和第二间隔时间均大于间隔时间阈值，则不作处理。

20、在本发明的一实施例中，所述发送出检修信号包括；

21、设置检修时间阈值，从出现第三异常值时开始计时；

22、当超过检修时间阈值时，发出对应设备故障的信号。

23、在本发明的一实施例中，所述将该设备异常的数据加密包括；

24、获取所要传输的异常数据，生成密钥；

25、对文件进行加密，生成文件的哈希值；

26、生成数字签名，发送密文数据和数字签名。

27、在本发明的一实施例中，所述对文件进行加密包括；

28、输入超混沌映射的初始参数，迭代并舍去前n次的数据；

29、得到超混沌实数值密钥流，生成密钥。

30、在本发明的一实施例中，所述生成密钥包括

31、将密钥按一定字节值划分为若干组子密钥；

32、获取设备异常的数据的明文分组，结合通过idex分组加密算法对明文分组划分成等长的信息组，结合若干组子密钥，输出加密后的密文分组。

33、第二方面，本发明还提供了一种基于边缘计算网关的电站数据处理系统，包括；

34、获取模块，被配置为获取电站各设备的待处理运行数据的模拟信号，对模拟信号进行预处理，对预处理后的模拟信号进行转换得到各组运行数据；

35、映射模块，被配置为建立各设备运行数据的正常阈值的范围，将获取的各组运行数据分别对应映射至正常阈值的取值范围内；

36、第一标记模块，被配置为对不在正常阈值范围内的异常运行数据进行标记，记作第一异常值；

37、第二标记模块，被配置为再次进行若干次运行数据的获取，若再次出现同一设备的异常运行数据进行标记，分别记录第二次出现的异常运行数据和第三次的出现的异常运行数据，分别记作第二异常值和第三异常值；

38、对比模块，被配置为获取第一异常值与第二异常值之间的第一间隔时间，第二异常值与第三异常值的第二间隔时间，判断第一间隔时间与第二间隔时间是否相同，若相同则判断对应设备发生异常，若不相同时则判断为正常；

39、加密传输模块，被配置为将该设备异常的数据加密后通过网关发送至边缘设备和云端服务器；

40、主控装置，所述主控装置与所述获取模块、映射模块、第一标记模块、第一标记模块、对比模块和加密传输模块连接，用于执行上述的一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法。

41、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法。

42、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于边缘计算网关的电站数据处理方法。

43、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

44、采用本发明所提供的上述方法，主要包括了获取电站各设备的运行数据，建立各设备运行数据的正常阈值的范围，将获取的各组运行数据分别对应映射至正常阈值的取值范围内；对不在正常阈值范围内的异常运行数据进行标记，分别采集了第一异常值、第二异常值和第三异常值。在上述方法中，通过对获取第一异常值与第二异常值之间的第一间隔时间，第二异常值与第三异常值的第二间隔时间，判断第一间隔时间与第二间隔时间是否相同，若相同则判断对应设备发生异常，若不相同时则判断为正常，这样可以判断出对应设备是发生故障了，还是仅是一次正常的波动数据，确定为设备故障的对应运行数据则不进行后续建模的使用，其他数据则去掉异常值，进行正常后续建模使用，这样所得到的电站数据处理模型更加精确，通过模型所获得的数据也更加准确。