一种基于云服务器的配电线路故障检测系统的制作方法

文档序号:14325057阅读:295来源:国知局

本发明属于供电技术领域,具体涉及一种基于云服务器的配电线路故障检测系统。



背景技术:

随着经济的迅猛发展,用电负荷的大量增加,对供电可靠性和供电质量提出了越来越高的要求,配电网直接面向用户,对用户供电质量和供电可靠性的影响也最为直接,相对于输电网而言,配电网保护、控制装置的配置相对简单,极易遭受各种因素导致的故障。据统计,多数停电事故缘于配电网故障,电力系统配电网馈线数目众多,供电范围广,设备数量巨大。线路发生故障时不仅损失大,故障点的排查也非常困难。特别是在城市配电网中,地埋电缆供电方式应用的日益广泛,更是增加了排查的难度。为了找出具体故障位置,往往需要操作人员拉线停电和人工巡线来查找故障点,花费时间长,人力物力耗费大,容易延长停电时间,降低了供电可靠性。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对上述现有技术存在的缺陷,提供设计一种基于云服务器的配电线路故障检测系统,以解决上述技术问题。

为了达到上述目的,本发明的技术方案是:

一种基于云服务器的配电线路故障检测系统,包括云服务器和分别设置在配电网各片区线路监控点的数据管理子系统;

所述数据管理子系统包括:采集单元、控制处理单元、总线接口单元和通信单元;

控制处理单元与采集单元连接,通信单元与控制处理单元连接;所述采集单元将采集到的数据信息传输至控制处理单元,控制处理单元将接收到的数据处理后通过通信单元上传至云服务器;

采集单元包括:供电线路数据采集模块和开关数据采集模块;

所述供电线路数据采集模块用于采集供电线路的电压、电流信号,所述的供电线路的电压、电流信号为电压电流互感器分别将供电线路各电压电流信号转换的弱电信号;

开关数据采集模块用于采集开关的动作特性、触头的温度的信号;

所述云服务器包括片区数据库、员工日志数据库和检修日志库,所述片区数据库用于记录每个片区配电设备及线路信息,以及每个片区所对应的维修维护工作人员;

所述员工日志数据库,用于记录工作人员的工作信息;

所述检修日志库,用于记录线路监控点历史数据、线路监控点实时采集数据以及监控点故障检修数据;

所述云服务器包括数据处理子系统和管理控制子系统,数据处理子系统与管理控制子系统连接;

数据处理子系统包括关联模块、分析处理模块、匹配模块和判断模块;

所述关联模块,用于并将线路监控点历史数据和线路监控点实时采集数据与监控点故障检修数据进行关联存储;

所述分析处理模块,用于进行与监控点故障相关联的参数相关性分析;将检修日志库中各参数的各次故障的运行数据拟合成直线,每个参数的每次故障的运行数据对应一条拟合直线并分析某个参数的各次故障运行数据拟合直线的斜率是否一致,若斜率有大于零也有小于零的,则该参数与当前线路监控点的故障无关;若斜率都大于零或都小于零,则该参数与当前线路监控点的故障相关联;

所述分析处理模块还用于将实时采集监控点的各参数运行数据拟合成曲线组成第一类曲线,同时将检修日志库中的相对应参数的各次故障的运行数据也拟合成曲线组成第二类曲线;

所述匹配模块,用于将线路监控点实时采集数据与检修日志库中的数据进行数据匹配;将分析处理模块拟合的第一类曲线中各参数运行数据曲线与第二类曲线中相对应参数的各次故障的运行数据的曲线逐个进行匹配处理;

所述判断模块,用于当匹配模块输出线路监控点实时采集数据与检修日志库中的某一次检修数据相匹配的匹配值时,根据检修日志库中的匹配到的数据对线路监控点进行故障类型的预测判断;

数据处理子系统还包括监控点位置设置模块、位置获取模块和输出模块;

所述监控点位置设置模块,用于设置配电线路中各个监控点的通信地址信息,通信地址信息中包括线路监控或开关监控的信息设置,并将配电线路中各个监控点的通信地址信息设置成位置地图;

所述位置获取模块,用于从设置的位置地图中,实时获取各个监控点地理位置信息并将获取的地理位置信息转换成可识别的坐标模式;

输出模块,用于在位置地图中对根据判断模块监对控点进行故障类型的预测判断进行故障告警标识提示,并进一步把对应监控点预测故障位置信息发送到故障所在片区维修人员的移动终端。

进一步的,管理控制子系统包括通信设置模块和总线扩展模块,所述通信设置模块,用于在网络信号正常时默认通过网络进行数据管理子系统与云服务器的数据转输,断网时通信设置模块自动设置数据管理子系统通过总线接口单元并通过总线扩展模块与云服务器通信连接。

进一步的,云服务器还包括信息管理子系统,所述信息管理子系统,用于对工作人员的工作情况分析认定,为公司对员工考核作参考;

信息管理子系统包括信息处理模块,所述信息处理模块,用于故障排除完成后对工作人员输入工作日志进行预处理和特征提取;

日志预处理得到工作日志内的相关事件信息和待检测的故障处理方法;特征提取包括提取工作人员相应故障信息的时间,排障工作开始和结束时间,结束时间与系统故障恢复时间进行比对,开始时间和响应故障信息时间进行比对并将结果存入定级规则库,为公司员工考核做参考。

进一步的,线路监控点历史数据、线路监控点实时采集数据以及监控点故障检修数据按时间顺序记录在检修日志库中,所述监控点故障检修数据包括监控点故障检修时间和故障类型描述。

进一步的,所述匹配模块包括计算单元和初始化单元;

计算单元,用于计算参数n当前运行数据拟合曲线和第m次故障运行数据拟合曲线的相似度sn,

还用于计算监控点实时采集各参数运行数据拟合曲线和第m次故障运行数据拟合曲线的整体相似度s;

初始化单元,用于设定第一阈值和第二阈值,第一阈值为单个参数匹配相似程度值;第二阈值为全部参数匹配相似程度值。进一步的,线路监控点将要发生或已经发生的故障类型为检修日志库中满足设定的匹配条件的故障的检修数据记录的故障类型。

进一步的,设定的匹配条件包括若所有的sn大于或等于第一阈值,并且s大于或等于第二阈值,则匹配成功,若任一个sn小于第一阈值或s小于第二阈值则匹配失败。

本发明的有益效果在于,本发明中云服务器设有多个数据库,其中包括片区数据库、员工日志数据库和检修日志库,通过对不同数据库的管理分析能对配电线路中个监测点的相关设备进行远程监控,并进行故障的判断或预测,并能提供预测将发生或已经发生故障的监控点的位置,工作人员能在第一时间收到位置坐标信息,对线路进行巡检维修,节省了时间,为生产和生活的正常进行提供基本保障。

此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。

由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著地进步,其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为一种基于云服务器的配电线路故障检测系统连接框图;

图2为一种基于云服务器的配电线路故障检测系统连接框图;

其中,1-云服务器,1.1-数据处理子系统1.2-管理控制子系统,1.3-信息管理子系统,1.4-片区数据库,1.5-检修日志库,1.6-员工日志数据库,2-移动终端,3-数据管理子系统,3.1-采集单元,3.2-控制处理单元,3.3-总线接口单元,3.4-通信单元。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述,以下实施例是对本发明的解释,而本发明并不局限于以下实施方式。

如图1、图2所示,本发明实施例提供的一种基于云服务器的配电线路故障检测系统,包括云服务器1和分别设置在配电网各片区线路监控点的数据管理子系统3;

所述数据管理子系统3包括:采集单元3.1、控制处理单元3.2、总线接口单元3.3和通信单元3.4;

控制处理单元3.2与采集单元3.1连接,通信单元3.4与控制处理单元3.2连接;所述采集单元3.1将采集到的数据信息传输至控制处理单元3.2,控制处理单元3.2将接收到的数据处理后通过通信单元3.4上传至云服务器1或控制处理单元3.2将接收到的数据处理后通过总线接口单元3.3传输至云服务器1;

采集单元3.1包括:供电线路数据采集模块和开关数据采集模块;

所述供电线路数据采集模块用于采集供电线路的电压、电流信号,所述的供电线路的电压、电流信号为电压电流互感器分别将供电线路各电压电流信号转换的弱电信号;

开关数据采集模块用于采集开关的动作特性、触头的温度的信号;

所述云服务器1包括片区数据库1.4、员工日志数据库1.6和检修日志库1.5,所述片区数据库1.4用于记录每个片区配电设备及线路信息,以及每个片区所对应的维修维护工作人员;

所述员工日志数据库1.6,用于记录工作人员的工作信息;

所述检修日志库1.5,用于记录线路监控点历史数据、线路监控点实时采集数据以及监控点故障检修数据;

所述云服务器1包括数据处理子系统1.1和管理控制子系统1.2,数据处理子系统1.1与管理控制子系统1.2连接;

数据处理子系统1.1包括关联模块、分析处理模块、匹配模块和判断模块;

所述关联模块,用于并将线路监控点历史数据和线路监控点实时采集数据与监控点故障检修数据进行关联存储;

所述分析处理模块,用于进行与监控点故障相关联的参数相关性分析;将检修日志库中各参数的各次故障的运行数据拟合成直线,每个参数的每次故障的运行数据对应一条拟合直线并分析某个参数的各次故障运行数据拟合直线的斜率是否一致,若斜率有大于零也有小于零的,则该参数与当前线路监控点的故障无关;若斜率都大于零或都小于零,则该参数与当前线路监控点的故障相关联;

所述分析处理模块还用于将实时采集监控点的各参数运行数据拟合成曲线组成第一类曲线,同时将检修日志库中的相对应参数的各次故障的运行数据也拟合成曲线组成第二类曲线;

所述匹配模块,用于将线路监控点实时采集数据与检修日志库中的数据进行数据匹配;将分析处理模块拟合的第一类曲线中各参数运行数据曲线与第二类曲线中相对应参数的各次故障的运行数据的曲线逐个进行匹配处理;

所述判断模块,用于当匹配模块输出线路监控点实时采集数据与检修日志库中的某一次检修数据相匹配的匹配值时,根据检修日志库中的匹配到的数据对线路监控点进行故障类型的预测判断;

数据处理子系统1.1还包括监控点位置设置模块、位置获取模块和输出模块;

所述监控点位置设置模块,用于设置配电线路中各个监控点的通信地址信息,通信地址信息中包括线路监控或开关监控的信息设置,并将配电线路中各个监控点的通信地址信息设置成位置地图;

所述位置获取模块,用于从设置的位置地图中,实时获取各个监控点地理位置信息并将获取的地理位置信息转换成可识别的坐标模式;

输出模块,用于在位置地图中对根据判断模块监对控点进行故障类型的预测判断进行故障告警标识提示,并进一步把对应监控点预测故障位置信息发送到故障所在片区维修人员的移动终端2。

管理控制子系统1.2包括通信设置模块和总线扩展模块,所述通信设置模块,用于在网络信号正常时默认通过网络通信单元进行数据管理子系统3与云服务器1的数据转输,断网时通信设置模块自动设置数据管理子系统3通过总线接口单元3.3并通过总线扩展模块与云服务器1通信连接。

云服务器1还包括信息管理子系统1.3,所述信息管理子系统1.3用于对工作人员的工作情况分析认定,为公司对员工考核作参考;

信息管理子系统1.3包括信息处理模块,所述信息处理模块,用于故障排除完成后对工作人员输入工作日志进行预处理和特征提取;

日志预处理得到工作日志内的相关事件信息和待检测的故障处理方法;特征提取包括提取工作人员相应故障信息的时间,排障工作开始和结束时间,结束时间与系统故障恢复时间进行比对,开始时间和响应故障信息时间进行比对并将结果存入定级规则库,为公司员工考核做参考。

线路监控点历史数据、线路监控点实时采集数据以及监控点故障检修数据按时间顺序记录在检修日志库中,所述监控点故障检修数据包括监控点故障检修时间和故障类型描述。

所述匹配模块包括计算单元和初始化单元;

计算单元,用于计算参数n当前运行数据拟合曲线和第m次故障运行数据拟合曲线的相似度sn,

还用于计算监控点实时采集各参数运行数据拟合曲线和第m次故障运行数据拟合曲线的整体相似度s;

初始化单元,用于设定第一阈值和第二阈值,第一阈值为单个参数匹配相似程度值;第二阈值为全部参数匹配相似程度值。

线路监控点将要发生或已经发生的故障类型为检修日志库中满足设定的匹配条件的故障的检修数据记录的故障类型。

设定的匹配条件包括若所有的sn大于或等于第一阈值,并且s大于或等于第二阈值,则匹配成功,若任一个sn小于第一阈值或s小于第二阈值则匹配失败。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化,以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰,都应落在本发明的保护范围内。

当前第1页1 2 
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