电力物联网的智能故障检测方法及装置与流程

文档序号:25308429发布日期:2021-06-04 15:03阅读:来源:国知局

技术特征:
1.电力物联网的智能故障检测方法,其特征在于,所述方法执行以下步骤:步骤1:构建电力物联网的故障检测地图;其中,电力网物联网中的设备作为故障检测地图的节点,电力物联网中的电力线作为故障检测地图的连接线;步骤2:获取电力物联网的运行数据和物理参数;所述运行数据包括:设备的历史数据传输轨迹,设备的数据传输流量阈值,设备的数据传输实时速度;所述物理参数包括:电力物联网的电力线的信道数、电力物联网的误码率、信道固定功率分配、数据前导序列和信道增益估计值;步骤3:基于获取的电力物联网的物理参数,计算电力物联网的信道的信噪比,根据计算得到的信噪比,判断物联网是否出现故障;步骤4:基于电力物联网的运行数据,进行电力物联网的故障预测。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4包括:步骤4.1:基于设备的历史传输轨迹,进行路径匹配后,并计算出数据在通过第一电力线的传输速度;步骤4.2:根据数据在第一电力线的传输速度,计算数据在第一电力线的平均传输速度及方差,根据平均传输速度与方差计算出数据传输阈值;步骤4.3:获取当前数据在第一电力线的瞬时传输速度,判断瞬时传输速度是否小于数据传输阈值,若小于,则判定第一电力线发生数据拥堵;步骤4.4:遍历所有的电力线,将每月中发生数据拥堵次数大于预定次数的电力线判定为常发性数据拥堵电力线,根据常发性数据拥堵电力线生成拥堵子图。3.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤4.3包括:获取当前数据在第一电力线的瞬时传输速度,判断当前数据在第一电力线的瞬时传输速度是否小于数据传输阈值;若瞬时传输速度小于数据传输阈值,则判定第一电力线发生数据拥堵;获取与第一电力线连接的第二电力线,若第二电力线在第一电力线发生数据拥堵后的第二时间段内发生数据拥堵,则数据拥堵发生传播。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤4.4包括:遍历所有的电力线,将每月中发生数据拥堵次数大于预定次数的电力线判定为常发性数据拥堵电力线;将常发性数据拥堵电力线加入拥堵电力线集合,根据拥堵电力线集合中道路间的拓扑关系,提取连通的拥堵道路组成拥堵传播模型的拥堵子图;计算拥堵子图中的所有连接电力线同时发生数据拥堵的概率,对拥堵子图进行标定后生成数据拥堵概率图模型;根据数据拥堵概率图模型对电力线的数据拥堵情况进行预测。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤3包括:设定电力物联网中有用信道数为n,误码率为b
target
,所有信道按照固定功率分配;由数据前导序列和信道增益估计值,计算信道信噪比yi:其中|h
i
|2和σ
i2
分别表示信道i比特的信道增益和噪声功率:;由于前导序列已知,所以得知信道信号功率p
i
,信道增益|h
i
|2可由信道估计获得,噪声功率σ
i2
由接收端前导序列功率与p
i
×
|h
i
|2相减得到;根据计算得到的信道信噪比和设定的标准值进行差值计算;若计算得到的差值超过设定的阈值,则表示出现故障。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤4.1包括:获取电力物联网的终端设
备的历史轨迹及电力物联网的终端设备的路线,进行路径匹配,计算电力物联网的终端设备在第预定时间内的通过第一电力线的第一传输速度;获取电力物联网的终端代理的历史轨迹及电力物联网的终端代理处于载客状态时的路径,进行路径匹配,计算电力物联网的终端代理在第预定时间内的通过第一电力线的第二传输速度;获取电力物联网的主站服务器的历史轨迹,进行路径匹配,计算电力物联网的主站服务器在第预定时间内的通过第一电力线的第三传输速度;获取区域数据中心的历史轨迹,进行路径匹配,计算区域数据中心在第预定时间内的通过第一电力线的第四传输速度。7.一种基于权利要求1至6之一所述方法的电力物联网的智能故障检测装置,其特征在于,所述装置包括:故障检测地图构建单元,配置用于构建电力物联网的故障检测地图;其中,电力网物联网中的设备作为故障检测地图的节点,电力物联网中的电力线作为故障检测地图的连接线;数据获取单元,配置用于获取电力物联网的运行数据和物理参数;所述运行数据包括:设备的历史数据传输轨迹,设备的数据传输流量阈值,设备的数据传输实时速度;所述物理参数包括:电力物联网的电力线的信道数、电力物联网的误码率、信道固定功率分配、数据前导序列和信道增益估计值;故障判断单元,配置用于基于获取的电力物联网的物理参数,计算电力物联网的信道的信噪比,根据计算得到的信噪比,判断物联网是否出现故障;故障预测单元,配置用于基于电力物联网的运行数据,进行电力物联网的故障预测。8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述故障预测单元包括:第一计算单元,配置用于基于设备的历史传输轨迹,进行路径匹配后,并计算出数据在通过第一电力线的传输速度;第二计算单元,配置用于根据数据在第一电力线的传输速度,计算数据在第一电力线的平均传输速度及方差,根据平均传输速度与方差计算出数据传输阈值;第一判定单元,配置用于获取当前数据在第一电力线的瞬时传输速度,判断瞬时传输速度是否小于数据传输阈值,若小于,则判定第一电力线发生数据拥堵;第二判定单元,配置用于遍历所有的电力线,将每月中发生数据拥堵次数大于预定次数的电力线判定为常发性数据拥堵电力线,根据常发性数据拥堵电力线生成拥堵子图。9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一判定单元获取当前数据在第一电力线的瞬时传输速度,判断瞬时传输速度是否小于数据传输阈值的方法包括:获取当前数据在第一电力线的瞬时传输速度,判断当前数据在第一电力线的瞬时传输速度是否小于数据传输阈值;若瞬时传输速度小于数据传输阈值,则判定第一电力线发生数据拥堵;获取与第一电力线连接的第二电力线,若第二电力线在第一电力线发生数据拥堵后的第二时间段内发生数据拥堵,则数据拥堵发生传播。10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第二判定单元,遍历所有的电力线,将每月中发生数据拥堵次数大于预定次数的电力线判定为常发性数据拥堵电力线,根据常发性数据拥堵电力线生成拥堵子图的方法包括:遍历所有的电力线,将每月中发生数据拥堵次数大于预定次数的电力线判定为常发性数据拥堵电力线;将常发性数据拥堵电力线加入拥堵电力线集合,根据拥堵电力线集合中道路间的拓扑关系,提取连通的拥堵道路组成拥堵传播模型的拥堵子图;计算拥堵子图中的所有连接电力线同时发生数据拥堵的概率,对拥堵子图进行标定后生成数据拥堵概率图模型;根据数据拥堵概率图模型对电力线的数据拥堵情况进行预测。
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