【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，屬于傳感器虛擬數(shù)據(jù)的處理技術(shù)。
技術(shù)介紹
1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變配電站房的異常檢測(cè)過(guò)程需要使用到的傳感器越來(lái)越多，對(duì)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析是非常重要的一環(huán)，主要包括以下幾個(gè)方面：
2、1、數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理：傳感器采集原始的電壓、電流、溫度等運(yùn)行數(shù)據(jù)；對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、歸一化等預(yù)處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，方便后續(xù)的分析和計(jì)算。
3、2、特征提取和分析：根據(jù)設(shè)備運(yùn)行特性，從原始數(shù)據(jù)中提取相關(guān)的特征指標(biāo)，如諧波含量、溫升等；利用統(tǒng)計(jì)分析、時(shí)頻分析等方法對(duì)特征指標(biāo)進(jìn)行深入分析，挖掘異常模式；應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類、關(guān)聯(lián)分析等，發(fā)現(xiàn)潛在的故障規(guī)律。
4、3、故障診斷和預(yù)測(cè)：建立基于特征數(shù)據(jù)的故障診斷模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障類型和嚴(yán)重程度的智能判斷；利用時(shí)間序列分析、深度學(xué)習(xí)等方法對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)建模，提前預(yù)警可能發(fā)生的故障；融合多源數(shù)據(jù)，如設(shè)備運(yùn)行日志、環(huán)境數(shù)據(jù)等，提高故障診斷和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
5、4、決策支持和優(yōu)化：將故障診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果與設(shè)備維護(hù)策略相結(jié)合，為運(yùn)維人員提供決策支持；基于故障預(yù)測(cè)結(jié)果,采用優(yōu)化算法調(diào)整設(shè)備巡檢、維護(hù)計(jì)劃，提高資源利用效率；利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)，不斷優(yōu)化故障診斷和預(yù)測(cè)模型，提高系統(tǒng)的智能化水平。
6、總的來(lái)說(shuō)，傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析是配電站異常檢測(cè)的核心，需要結(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)和診斷，為配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)
7、為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效分析，首先需要變配電站房將部署在站房?jī)?nèi)的各類傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、計(jì)算，然后通過(guò)電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上報(bào)到物聯(lián)平臺(tái)。在實(shí)際操作中，經(jīng)常會(huì)遇到需要結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，將最終得到的一個(gè)數(shù)據(jù)作為上報(bào)信息進(jìn)行上報(bào)，這個(gè)數(shù)據(jù)不是傳感器直接采集上報(bào)的，而是由智能網(wǎng)關(guān)機(jī)采集一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)后，采用設(shè)計(jì)算法進(jìn)行綜合運(yùn)算而得，我們將這樣的數(shù)據(jù)稱為傳感器虛擬數(shù)據(jù)。
8、虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)源于數(shù)據(jù)孿生概念，通過(guò)對(duì)真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算可以獲得虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)，是一種對(duì)真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理的方法，該方法不僅能夠保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性，還能夠提高數(shù)據(jù)挖掘的潛力，從而提供更加個(gè)性化和精準(zhǔn)的服務(wù)，以滿足物聯(lián)平臺(tái)的數(shù)據(jù)上報(bào)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本專利技術(shù)提供一種針對(duì)智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，不僅能夠保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性，還能夠提高數(shù)據(jù)挖掘的潛力，從而提供更加個(gè)性化和精準(zhǔn)的服務(wù)，以滿足物聯(lián)平臺(tái)的數(shù)據(jù)上報(bào)需求。
2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、一種智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，包括如下步驟：
4、step1、在網(wǎng)關(guān)機(jī)中，為每一種類型的傳感器構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)模型，包括模型識(shí)別模塊和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊，在模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊中設(shè)置真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)，真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)為數(shù)據(jù)模型自身的直接檢測(cè)結(jié)果，虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)為通過(guò)運(yùn)算表達(dá)式對(duì)零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)以上自身或其他真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果；將運(yùn)算表達(dá)式配置到虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的配置中，解析方法選擇為運(yùn)算表達(dá)式解析；將運(yùn)算表達(dá)式的解析方法寫(xiě)入網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中；
5、step2、在網(wǎng)關(guān)機(jī)中，為每一個(gè)傳感器創(chuàng)建傳感器模型，包括傳感器識(shí)別模塊和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊，在傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊中設(shè)置真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)，真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)為傳感器模型自身的直接檢測(cè)結(jié)果，虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)為通過(guò)運(yùn)算表達(dá)式對(duì)零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)以上自身或其他真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果；所述傳感器識(shí)別模塊基于傳感器類型選定數(shù)據(jù)模型，調(diào)用選定數(shù)據(jù)模型的模型識(shí)別模塊作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；所述傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊基于傳感器類型選定數(shù)據(jù)模型，調(diào)用選定數(shù)據(jù)模型的模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；所述虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)涉及的運(yùn)算表達(dá)式，調(diào)用選定數(shù)據(jù)模型的運(yùn)算表達(dá)式，將真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)選定為真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)；
6、step3、網(wǎng)關(guān)機(jī)加載所有傳感器配置和所有傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)配置，完成傳感器初始化；
7、step4、遍歷傳感器，判斷是真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)還是虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)：若是真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)，則繼續(xù)遍歷；若是虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)，則根據(jù)運(yùn)算表達(dá)式的解析方法找出虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)所依賴的真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)列表；
8、step5、將虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)和所依賴的真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)列表存入處理緩存；
9、step6、訂閱所依賴的真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)變化消息；
10、step7、若依賴的真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)變化，則啟動(dòng)運(yùn)算表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，得到虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)。
11、具體的，所述傳感器的數(shù)據(jù)模型中，模型識(shí)別模塊和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為模型表格和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格；所述傳感器模型中，傳感器識(shí)別模塊和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為傳感器表格和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格。
12、具體的，所述模型表格至少包括表征模型id的字段id、表征模型名稱的字段name、表征模型數(shù)據(jù)源類型的字段datasourcetype，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段datasourcetype的數(shù)據(jù)類型為string；所述模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格至少包括表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)id的字段id、表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)名稱的字段name、表征模型id的字段modelid、表征模型四遙類型的字段remotetype、表征真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的字段url，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段modelid的數(shù)據(jù)類型為int，字段remotetype的數(shù)據(jù)類型為string，字段url的數(shù)據(jù)類型為string，若字段url表征的是虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)，則字段url中記載有虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的運(yùn)算表達(dá)式代碼；模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段modelid的取值等于模型表格中字段id。
13、具體的，將運(yùn)算表達(dá)式的解析方法寫(xiě)入網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中；所述網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中設(shè)計(jì)有運(yùn)算表達(dá)式解析列表，運(yùn)算表達(dá)式解析列表至少包括表達(dá)式id及與之一一對(duì)應(yīng)的表達(dá)式運(yùn)算解析代碼。
14、具體的，所述傳感器表格至少包括表征傳感器id的字段id、表征傳感器名稱的字段name、表征所屬模型id的字段modelid，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段modelid的數(shù)據(jù)類型為int；所述傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格至少包括表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)id的字段id、表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)名稱的字段name、表征傳感器id的字段sensorid、表征傳感器數(shù)據(jù)據(jù)點(diǎn)id的字段modelpointid、表征真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的字段url，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段sensorid的數(shù)據(jù)類型為int，字段modelpoint本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述傳感器的數(shù)據(jù)模型中，模型識(shí)別模塊和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為模型表格和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格；所述傳感器模型中，傳感器識(shí)別模塊和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為傳感器表格和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述模型表格至少包括表征模型ID的字段id、表征模型名稱的字段name、表征模型數(shù)據(jù)源類型的字段datasourcetype，字段id的數(shù)據(jù)類型為Int，字段name的數(shù)據(jù)類型為String，字段datasourcetype的數(shù)據(jù)類型為String；所述模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格至少包括表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)ID的字段id、表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)名稱的字段name、表征模型ID的字段modelid、表征模型四遙類型的字段remotetype、表征真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的字段url，字段id的數(shù)據(jù)類型為Int，字段name的數(shù)據(jù)類型為String，字段m
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：將運(yùn)算表達(dá)式的解析方法寫(xiě)入網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中；所述網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中設(shè)計(jì)有運(yùn)算表達(dá)式解析列表，運(yùn)算表達(dá)式解析列表至少包括表達(dá)式ID及與之一一對(duì)應(yīng)的表達(dá)式運(yùn)算解析代碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述傳感器表格至少包括表征傳感器ID的字段id、表征傳感器名稱的字段name、表征所屬模型ID的字段modelid，字段id的數(shù)據(jù)類型為Int，字段name的數(shù)據(jù)類型為String，字段modelid的數(shù)據(jù)類型為Int；所述傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格至少包括表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)ID的字段id、表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)名稱的字段name、表征傳感器ID的字段sensorid、表征傳感器數(shù)據(jù)據(jù)點(diǎn)ID的字段modelpointid、表征真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的字段url，字段id的數(shù)據(jù)類型為Int，字段name的數(shù)據(jù)類型為String，字段sensorid的數(shù)據(jù)類型為Int，字段modelpointid的數(shù)據(jù)類型為Int，字段url的數(shù)據(jù)類型為String，若字段url表征的是虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)，則字段url中記載有虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的運(yùn)算表達(dá)式；傳感器表格中字段modelid的取值為模型表格中字段id；傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段id的取值等于模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段id，傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段name的取值等于模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段name，傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段sensorid的取值等于傳感器表格中字段id，將模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段url中運(yùn)算表達(dá)式涉及的模型數(shù)據(jù)點(diǎn)ID替換為傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)ID后作為傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段url的取值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述運(yùn)算表達(dá)式支持?jǐn)?shù)字及運(yùn)算符號(hào)，所述運(yùn)算符號(hào)包括(、)、+、-、*、/、&&、||、！、％；真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的表示格式為M:模型數(shù)據(jù)點(diǎn)ID，真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的表示格式為S:傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)ID；在編輯運(yùn)算表達(dá)式時(shí)，不同的運(yùn)算符號(hào)或數(shù)字之間使用空格隔開(kāi)；運(yùn)算表達(dá)式編輯完成后，先校驗(yàn)運(yùn)算表達(dá)式，校驗(yàn)通過(guò)后保存配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述Step3中，在傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)配置時(shí)，若真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)是實(shí)時(shí)變量，則將該真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的初始值設(shè)置為一個(gè)無(wú)效值，在真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)采集失敗時(shí)，使用初始值作為真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)；在傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)配置時(shí)，若真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)是固定值，則將真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)的初始值設(shè)置為指定的固定值。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述傳感器的數(shù)據(jù)模型中，模型識(shí)別模塊和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為模型表格和模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格；所述傳感器模型中，傳感器識(shí)別模塊和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)模塊均設(shè)計(jì)為表格，分別記為傳感器表格和傳感器數(shù)據(jù)點(diǎn)表格。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述模型表格至少包括表征模型id的字段id、表征模型名稱的字段name、表征模型數(shù)據(jù)源類型的字段datasourcetype，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段datasourcetype的數(shù)據(jù)類型為string；所述模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格至少包括表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)id的字段id、表征模型數(shù)據(jù)點(diǎn)名稱的字段name、表征模型id的字段modelid、表征模型四遙類型的字段remotetype、表征真實(shí)模型數(shù)據(jù)點(diǎn)或虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的字段url，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)類型為string，字段modelid的數(shù)據(jù)類型為int，字段remotetype的數(shù)據(jù)類型為string，字段url的數(shù)據(jù)類型為string，若字段url表征的是虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)，則字段url中記載有虛擬模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的運(yùn)算表達(dá)式代碼；模型數(shù)據(jù)點(diǎn)表格中字段modelid的取值等于模型表格中字段id。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：將運(yùn)算表達(dá)式的解析方法寫(xiě)入網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中；所述網(wǎng)關(guān)機(jī)的配置字典中設(shè)計(jì)有運(yùn)算表達(dá)式解析列表，運(yùn)算表達(dá)式解析列表至少包括表達(dá)式id及與之一一對(duì)應(yīng)的表達(dá)式運(yùn)算解析代碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧變配電站房傳感器的虛擬數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其特征在于：所述傳感器表格至少包括表征傳感器id的字段id、表征傳感器名稱的字段name、表征所屬模型id的字段modelid，字段id的數(shù)據(jù)類型為int，字段name的數(shù)據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐姣，于文學(xué)，周國(guó)祥，尤敏捷，陳凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇征途技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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