基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，包括以下步骤：收集历史数据和监测数据，把收集的历史数据和监测数据分别通入训练数据输入接口、监测数据输入接口，把各种数据通入数据预处理模块进行预处理，分析设备状态模型，运行状态库，回归预测，预警模块，预警信息，还包括分层式的系统构架，所述系统构架包括应用层、网络层、实体层和传感层，应用层包括变电站直流系统和全生命周期的在线监测诊断系统。本发明专利技术能通过历史数据分析对系统状态进行综合判断，更加精准，对变电站直流系统进行全周期管理，全面掌握设备运行工况及处理方法，建立了变电站直流系统全生命周期的在线监测诊断的平台，提高工作效率。

On line monitoring method of the whole life cycle of DC system in Substation Based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法
本专利技术涉及在线监测
，尤其涉及基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法。
技术介绍
随着电力系统的快速发展，全国范围内无人值班的变电站将会越来越多。由于变电站比较分散，维护起来很不方便，这无法保证变电站系统的正常巡检，为了实现变电站直流系统检修状态的转变，研究和发展变电站直流系统自动化问题成为国人关心的课题，在线系统检测就是在这一背景下应运而生，并得到迅速发展的检测技术之一。目前，监控中心对于直流系统部分只能得到少量的信号上传，直流系统往往会积累很多大大小小的问题后才进行全面整改，可靠性非常低，很多站所只有在遇到全站停电事故时才意识到直流系统的崩溃，直流系统设备已经朝着自动化、系统化、集成化的方向逐步发展，但运检人员的传统维护手段难以及时对直流系统状态进行综合判断和处理，而且直流系统的维护工作随着变电站数目日渐增多和运维人员的不足而变得难以顾及周全，而现有直流系统的事实信息缺失也增加了维护难度，针对单只蓄电池或者充电机的维修周期长效率低，不能满足人们的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，包括以下步骤：S1：收集历史数据和监测数据，通过历史数据分析对系统状态进行综合判断，对直流系统运行参数和实际设备工况进行监测；S2：把收集的历史数据和监测数据分别通入训练数据输入接口、监测数据输入接口；S3：把各种数据通入数据预处理模块进行预处理，利用物联网实现系统互联；S4：分析设备状态模型，通过对输入的数据进行处理的结果来自动处理直流系统部分异常情况，依据现场的运行参数判断直流系统运行状况，并进行相应的调节控制；S5：运行状态库，对现有的状态进行运行调试；S6：回归预测，对变电站直流系统进行全周期管理，全面掌握设备运行工况；S7：预警模块，在运行状态出现异常情况时，及时的进行预警，提醒工作人员进行检修；S8：预警信息，通过变电站直流系统全生命周期的在线监测诊断的平台发布预警信息。作为本专利技术的进一步方案：还包括分层式的系统构架，所述系统构架包括应用层、网络层、实体层和传感层，应用层包括变电站直流系统和全生命周期的在线监测诊断系统。作为本专利技术的进一步方案：所述网络层包括CAN总线、485总线、蓝牙、WiFi、zigbee、RFID、GPRS和Web服务器，管理平台PC端采用先进的B/S架构，手机端采用基于Android/ios开发的应用程序，这些远程管理终端和传感器、嵌入式设备组成的系统分布于各个站所与管理负责单位中，组成一套适用于传统站或者智能站的物联网体系，只要有网络的情况下，便可登陆管理平台，为运维人员提供远程监控、事故预警、故障诊断等专业的信息，从而为变电站直流系统建立一套高效的设备运行及维护管理体系，在信号传输通信过程中保持畅通，根据现场环境来制定选择最理想的网络传输方式，确保网络设备的稳定性以及网络编程的高效性，在预警模块包括报警灯，在检测到故障时通过控制器控制报警灯发出报警信号。作为本专利技术的进一步方案：所述实体层包括Linux操作系统、ARM微处理器和工控屏。作为本专利技术的进一步方案：所述传感层包括电池检测、充电设备检测、母线检测、绝缘检测和负荷检测。作为本专利技术的进一步方案：所述传感层中的多传感器信息融合技术需与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合，这样才能耦合多种复杂的数据对作业人员作业状态进行正确高效的判断，在母线检测时先对母线的外壁进行清理检查，防止出现裂缝等对母线的检测造成干扰。作为本专利技术的进一步方案：所述S3中在数据算法计算时结合现场环境，避免因现场环境的不同导致的“误诊”。作为本专利技术的进一步方案：所述S5中需要降低CPU及内存占用率，来保证软件的正常运行。本专利技术的有益效果为：1、本系统能够对直流系统运行参数和实际设备工况进行监测，能够自动处理直流系统部分异常情况，依据现场的运行参数判断直流系统运行状况，并进行相应的调节控制。2、本系统从直流系统投运初期开始记录整体运行工况，对运行异常的电压以及设备进行准确记录和缺陷隐患分类管理，对人为缺陷处理的信息也进行记录，然后利用远程报警报隐患功能实现设备监测预警和维护，快速发送故障设备维修信息，缩短设备维修过程，提高维修效率，直流系统设备在线监测平台实现流程，强大的数据处理后台能自动地分析海量历史数据，挖掘出丰富预警知识，获得设备运行状态的运行库，对于实时在线监测数据利用回归方法得到设备运行状态的实时预测值，然后利用相关的报警规则实现设备监测预警。3、管理平台PC端采用先进的B/S架构，手机端采用基于Android/ios开发的应用程序，这些远程管理终端和传感器、嵌入式设备组成的系统分布于各个站所与管理负责单位中，组成一套适用于传统站或者智能站的物联网体系，只要有网络的情况下，便可登陆管理平台，为运维人员提供远程监控、事故预警、故障诊断等专业的信息，从而为变电站直流系统建立一套高效的设备运行及维护管理体系，提高了装置的工作效率。附图说明图1为本专利技术提出的基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法的流程图；图2为本专利技术提出的基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法的系统构架示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1参照图1-2，基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，包括以下步骤：S1：收集历史数据和监测数据，通过历史数据分析对系统状态进行综合判断，对直流系统运行参数和实际设备工况进行监测；S2：把收集的历史数据和监测数据分别通入训练数据输入接口、监测数据输入接口；S3：把各种数据通入数据预处理模块进行预处理，利用物联网实现系统互联；S4：分析设备状态模型，通过对输入的数据进行处理的结果来自动处理直流系统部分异常情况，依据现场的运行参数判断直流系统运行状况，并进行相应的调节控制；S5：运行状态库，对现有的状态进行运行调试；S6：回归预测，对变电站直流系统进行全周期管理，全面掌握设备运行工况；S7：预警模块，在运行状态出现异常情况时，及时的进行预警，提醒工作人员进行检修；S8：预警信息，通过变电站直流系统全生命周期的在线监测诊断的平台发布预警信息。本专利技术中还包括分层式的系统构架，系统构架包括应用层、网络层、实体层和传感层，应用层包括变电站直流系统和全生命周期的在线监测诊断系统，网络层包括CAN总线、485总线、蓝牙、WiFi、zigbee、RFID本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，包括以下步骤：/nS1：收集历史数据和监测数据，通过历史数据分析对系统状态进行综合判断，对直流系统运行参数和实际设备工况进行监测；/nS2：把收集的历史数据和监测数据分别通入训练数据输入接口、监测数据输入接口；/nS3：把各种数据通入数据预处理模块进行预处理，利用物联网实现系统互联；/nS4：分析设备状态模型，通过对输入的数据进行处理的结果来自动处理直流系统部分异常情况，依据现场的运行参数判断直流系统运行状况，并进行相应的调节控制；/nS5：运行状态库，对现有的状态进行运行调试；/nS6：回归预测，对变电站直流系统进行全周期管理，全面掌握设备运行工况；/nS7：预警模块，在运行状态出现异常情况时，及时的进行预警，提醒工作人员进行检修；/nS8：预警信息，通过变电站直流系统全生命周期的在线监测诊断的平台发布预警信息。/n

【技术特征摘要】
1.基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，包括以下步骤：
S1：收集历史数据和监测数据，通过历史数据分析对系统状态进行综合判断，对直流系统运行参数和实际设备工况进行监测；
S2：把收集的历史数据和监测数据分别通入训练数据输入接口、监测数据输入接口；
S3：把各种数据通入数据预处理模块进行预处理，利用物联网实现系统互联；
S4：分析设备状态模型，通过对输入的数据进行处理的结果来自动处理直流系统部分异常情况，依据现场的运行参数判断直流系统运行状况，并进行相应的调节控制；
S5：运行状态库，对现有的状态进行运行调试；
S6：回归预测，对变电站直流系统进行全周期管理，全面掌握设备运行工况；
S7：预警模块，在运行状态出现异常情况时，及时的进行预警，提醒工作人员进行检修；
S8：预警信息，通过变电站直流系统全生命周期的在线监测诊断的平台发布预警信息。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，其特征在于，还包括分层式的系统构架，所述系统构架包括应用层、网络层、实体层和传感层，应用层包括变电站直流系统和全生命周期的在线监测诊断系统。


3.根据权利要求2所述的基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法，其特征在于，所述网络层包括CAN总线、485总线、蓝牙、WiFi、zigbee、RFID、GPRS和Web服务器，而且管理管理平台PC端采用先进的B/S架构，手机端采用基于Android/ios开发的应用程序，这些远程管理终端和传感器、嵌入式设备组成的系统分布于各个站所与管理负责单位中，组成一套适用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何梦蜀，徐坚，范朋，吴昊，刘鹏，
申请(专利权)人：国网湖北省电力公司咸宁供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42