全息数字化新能源电站智能设备监管系统的制作方法

本发明属于监视、监管，更具体地说，尤其涉及全息数字化新能源电站智能设备监管系统。

背景技术：

1、现有技术新能源电站的监管，大多靠人力巡检发现问题的方式，工作量大、时效性差，已经不能适应大数据、人工智能时代信息化管理的要求。同时，随着各行业智能化进程的日益加速，为实现物理世界与信息世界的交互与融合，“数字孪生”的概念应运而生，并不断地快速演化发展，对很多行业产生了巨大的推动作用；

2、目前，部分电力行业中，变电、配电领域也在采用数字全息技术进行监管，但是，目前在全息技术的使用上，多数停留在最基本的三维展示，并未对三维可视化结合业务数据方面进行深入应用，因此，我们提出一种全息数字化新能源电站智能设备监管系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，本系统运用数字孪生理念，实现新能源电站重要设施设备、物联网采集设备、机房设备等的实景化展示，并叠加显示运行状态信息，实现电力场站的场所运营监管、设备运行监控、流程自动管控。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、全息数字化新能源电站智能设备监管系统，包括：

4、采集模块，所述采集模块用于采集新能源电站的运行数据以及设备参数；

5、全息模型建立模块，采用菲涅耳变换法并结合采集模块采集到的新能源电站的运行数据以及设备参数建立新能源电站的全息模型；

6、综合处理模块，所述综合处理模块对采集模块的数据进行数据治理，并实现实时运行数据感知分析，所述采集模块通过与无线信号传输单元进行大数据交互、分析并结合全息模型建立模块建立的全息模型进行全息化运行管理。

7、优选的，所述系统还包括：

8、储存单元，所述储存单元用于储存数据信息，所述储存单元分别与所述全息模型建立模块、采集模块以及所述综合处理模块交互，所述储存单元中存有多个矩阵，综合处理模块从储存单元中提取对应的矩阵作为生成所述数据信息的标准，全息模型建立模块根据综合处理模块输出的指令从储存单元中选取对应的矩阵作为三维全息图的生成标准，并根据综合处理模块的指令从储存单元中选取对应的矩阵作为针对三维全息图的贴图素材。

9、优选的，所述综合处理模块内置监管模块，所述监管模块包括：

10、运行状态监测模块、智能分析模块、智能设备评估系统以及云端服务器，智能设备评估系统包括有设备健康管理模块以及设备寿命评估模块组成；

11、所述运行状态监测模块由传感器、温度计、风力监测计以及电力计等组成，运行监测模块的输出端与输入端与云端服务器连接，通过传感器对电站光伏区、风场、仓库以及升压站中的设备进行运行监测，使用温度计对全站各个位置的温度进行监测，风力监测计对风场的风力进行监测，电力计对全站运行电量以及产电量进行统计，，然后运行状态监测模块将监测出的数据全部上传到云端服务器中。

12、优选的，所述设备寿命评估模块对各部件的生命周期信息进行评估，确定各部件的生命周期后，对全部件按照其在完整生命周期中所处的阶段进行排序，根据每个部件的使用年限进行排布，对使用年限接低于一年的部件的检测次数以及检测种类相对减少，对使用年限高于一年的部件的检测次数以及检测种类应增多，进而就减少了工作量。

13、优选的，所述健康管理模块的输入端与输出端分别与云端服务器的输出端和输入端对应连接，设备健康管理模块从云端服务器中查询全站设备的组成信息以及运行信息，然后运算出全设备的生命周期，再对其生命周期进行排序，便于后期的检修以及更换。

14、优选的，所述菲涅耳变换法在空间域定义光的传播，把孔径平面的光场看作点源的集合，像平面上的场分布等于点源所发出的带有不同权重因子的球面子波的相干叠加，球面子波在像平面上的复振幅分布就是系统的脉冲响应；

15、菲涅耳衍射式为：

16、

17、上式中，k是波数，λ是波长，d是传播距离，u0是初始光波场分布，(x,y)是初始光波场坐标，(ξ,η)是传播后的光波场坐标。

18、优选的，采集模块输出的数据生成数据信息时，综合处理模块根据数据信息建立三维模拟图并根据检测前预先输入至所述系统内的待检测地域的地域种类选取对应的预设平面合并角度标准，当判定预先输入的待检测地域种类为ai时，设定i＝1，2，3，4，综合处理模块将预设平面合并角度标准设置为θi；

19、当完成了对预设平面合并角度标准的设置时，综合处理模块依次检测所述三维模拟图中各平面之间的夹角，针对单组相邻两平面间的夹角θ，综合处理模块将θ与θi进行比对，若θ＜θi，综合处理模块将两平面合并以形成单个平面，若θ≥θi，综合处理模块不合并两平面，当综合处理模块完成对三维模拟图中各相邻平面的角度判定且根据判定结果合并对应的平面组时，综合处理模块将合并后的三维模拟图的数据信息输送至储存单元保存。

20、优选的，所述储存单元中还设有预设平面尺寸矩阵d0和预设平面合并角度标准修正系数矩阵α0；对于所述预设平面尺寸矩阵d0，设定d0(d1，d2，d3，d4)，其中，d1为第一预设平面尺寸，d2为第二预设平面尺寸，d3为第三预设平面尺寸，d4为第四预设平面尺寸，各预设平面尺寸按照顺序逐渐增加；

21、优选的，对于所述预设平面合并角度标准修正系数矩阵α0，设定α0(α1，α2，α3，α4)，其中，α1为第一预设平面合并角度标准修正系数，α2为第二预设平面合并角度标准修正系数，α3为第三预设平面合并角度标准修正系数，α4为第四预设平面合并角度标准修正系数，1＜α1＜α2＜α3＜α4＜2。

22、本发明的技术效果和优点：与现有技术相比，本发明运用数字孪生理念，实现新能源电站重要设施设备、物联网采集设备、机房设备等的实景化展示，并叠加显示运行状态信息，实现电力场站的场所运营监管、设备运行监控、流程自动管控；

23、其次，采用菲涅耳变换法建立全息模型，提高了光影效果以及写实风格的画面渲染。

技术特征：

1.全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述系统还包括：

3.根据权利要求1所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述综合处理模块内置监管模块，所述监管模块包括：

4.根据权利要求3所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述设备寿命评估模块对各部件的生命周期信息进行评估，确定各部件的生命周期后，对各部件按照其在完整生命周期中所处的阶段进行排序，根据每个部件的使用年限进行排布，对使用年限接低于一年的部件的检测次数以及检测种类相对减少，对使用年限高于一年的部件的检测次数以及检测种类应增多。

5.根据权利要求3所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述健康管理模块的输入端与输出端分别与云端服务器的输出端和输入端对应连接，设备健康管理模块从云端服务器中查询全站设备的组成信息以及运行信息，然后运算出全设备的生命周期，再对其生命周期进行排序，便于后期的检修以及更换。

6.根据权利要求1所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述菲涅耳变换法在空间域定义光的传播，把孔径平面的光场看作点源的集合，像平面上的场分布等于点源所发出的带有不同权重因子的球面子波的相干叠加，球面子波在像平面上的复振幅分布就是系统的脉冲响应；

7.根据权利要求2所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：采集模块输出的数据生成数据信息时，综合处理模块根据数据信息建立三维模拟图并根据检测前预先输入至所述系统内的待检测地域的地域种类选取对应的预设平面合并角度标准，当判定预先输入的待检测地域种类为ai时，设定i＝1，2，3，4，综合处理模块将预设平面合并角度标准设置为θi；

8.根据权利要求7所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：所述储存单元中还设有预设平面尺寸矩阵d0和预设平面合并角度标准修正系数矩阵α0；对于所述预设平面尺寸矩阵d0，设定d0(d1，d2，d3，d4)，其中，d1为第一预设平面尺寸，d2为第二预设平面尺寸，d3为第三预设平面尺寸，d4为第四预设平面尺寸，各预设平面尺寸按照顺序逐渐增加；

9.根据权利要求8所述的全息数字化新能源电站智能设备监管系统，其特征在于：对于所述预设平面合并角度标准修正系数矩阵α0，设定α0(α1，α2，α3，α4)，其中，α1为第一预设平面合并角度标准修正系数，α2为第二预设平面合并角度标准修正系数，α3为第三预设平面合并角度标准修正系数，α4为第四预设平面合并角度标准修正系数，1＜α1＜α2＜α3＜α4＜2。

技术总结
本发明公开了全息数字化新能源电站智能设备监管系统，包括：采集模块，采集模块用于采集新能源电站的运行数据以及设备参数；全息模型建立模块，采用菲涅耳变换法并结合采集模块采集到的新能源电站的运行数据以及设备参数建立新能源电站的全息模型；综合处理模块，综合处理模块对采集模块的数据进行数据治理，并实现实时运行数据感知分析，采集模块通过与无线信号传输单元进行大数据交互、分析并结合全息模型建立模块建立的全息模型进行全息化运行管理。本发明运用数字孪生理念，实现新能源电站重要设施设备、物联网采集设备、机房设备等的实景化展示，并叠加显示运行状态信息，实现电力场站的场所运营监管、设备运行监控、流程自动管控。

技术研发人员：赵根恒,曹会阳,陈天敏,王东旭,李辉
受保护的技术使用者：河北信服科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16