一种电力设备知识图谱的本体设计方法技术

本发明专利技术公开了一种电力设备知识图谱本体设计方法，属于电力系统智能变电技术领域，本发明专利技术方法根据电力设备的物理结构和功能，对电力设备知识进行解析，分层分类构建电力设备知识本体，将电力设备知识本体分为物理设备组部件、物理特征量、物理现象和设备应用本体等部分，利用设备的结构属性和功能属性描述设备，将多来源多结构的知识用统一的分层分类的知识本体表达，建立知识与物理设备的直接关系。以本发明专利技术提出的方法初步形成知识本体，在此框架上进行知识嵌入和补全，拓展和丰富电力设备知识。

【技术实现步骤摘要】
一种电力设备知识图谱的本体设计方法
本专利技术属于电力系统智能变电
，尤其涉及一种电力设备知识图谱的本体设计方法。
技术介绍
电力设备包含相关标准规范、产品设计、检验测试、运维管理、以及故障检修记录等，积累了大量的数据及记录文本。如何实现这些知识的计算机表示，以便快速查询、智能搜索以及知识推理，对于规范电力设备数字知识的整理、理论及经验知识的运用，提高设备运维、检修及培训的水平具有重要价值。目前已建立的电力设备知识库大多为多来源不同结构知识的组合，通常按基础知识和应用需求进行描述、表达和结构组织，知识的表达形式包括图、表以及文字等。零散信息之间相关性低，信息量大，知识之间的关联关系没有建立，多个知识点间常存在交叉、重叠，导致计算机处理知识时实现复杂，影响知识表示和推理的正确性。利用关键词和索引的搜索方法，效率低，存在于非结构化数据中的领域知识无法得到充分利用，不能完整体现数字知识的价值。知识图谱本质上是一种结构化信息的多关系网络，构成知识图谱的基本单元是“实体—关系—实体”或“实体—关系—属性”三元组。本体是知识图谱的核心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，包括下列步骤：/n(1)采集电力设备各实体的结构化数据和非结构化数据，对电力设备的组部件按照物理功能和结构进行分类，确定每个分类下层的物理设备组部件本体及组部件本体对应的下层的部件属性本体，并将其进行结构化表达；/n(2)采集表征电力设备运行状态及本体状态的物理量组成物理特征场量本体集合，并将其进行结构化表达；/n(3)确定表征电力设备运行状态及本体状态的各类物理现象的物理现象本体，并将其进行结构化表达；/n(4)确定面向电力设备各类应用的应用本体，并将其进行结构化表达。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)采集电力设备各实体的结构化数据和非结构化数据，对电力设备的组部件按照物理功能和结构进行分类，确定每个分类下层的物理设备组部件本体及组部件本体对应的下层的部件属性本体，并将其进行结构化表达；
(2)采集表征电力设备运行状态及本体状态的物理量组成物理特征场量本体集合，并将其进行结构化表达；
(3)确定表征电力设备运行状态及本体状态的各类物理现象的物理现象本体，并将其进行结构化表达；
(4)确定面向电力设备各类应用的应用本体，并将其进行结构化表达。


2.根据权利要求1所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，所述物理设备组部件本体对应的下层部件属性本体包括部件材料结构本体和部件物理特征量本体。


3.根据权利要求2所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，所述部件材料结构本体包括如下本体：
{部件材料成份本体，部件结构描述本体}，
其中部件材料成份本体描述部件的原材料，部件结构描述本体用于描述部件的自身结构组成及各组成部分之间的关系。


4.根据权利要求3所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，由多个实体组成的部件结构描述本体用结构关系矩阵表示如下：



sij为实体i与实体j之间的结构关系描述变量，Ns为部件包含的实体数量；
根据电力设备各部件结构，以及电力设备结构描述的应用场景，部件结构关系描述变量sij有以下几类描述方式：
1)接触关系：实体i与实体j之间相切，但不直接连接；
2)相邻关系：实体i与实体j之间存在相互影响，但不相切；
3)部分整体关系：实体i属于实体j的一部分；
4)包含关系：实体j属于实体i的一部分；
5)连接关系；实体之间直接接触，且具有机械或电气连接关系；
6)无关系：实体之间无接触且互相之间不存在热力或应力影响；
7)其他关系：根据实际需要进行扩展。


5.根据权利要求2所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，所述部件物理特征量本体包括部件电气本体，用于表述部件电气部分的组成及特征量描述，包括如下本体：
{部件电气特性分类本体，部件电气拓扑编号本体，部件电气特征量本体}，
部件电气特性分类本体包括电阻、电感、电容、阻抗和阻容；
部件电气拓扑编号本体描述为：
{电气实体i上游节点编号，电气实体i下游节点编号}，实体的电气上游节点和下游节点以流过实体的假定正向电流为依据，流过实体j的假定正向电流从上游节点流入，下游节点流出；
部件电气特征量本体，描述部件的电气特征量。


6.根据权利要求2所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，所述部件物理特征量本体还包括部件磁场磁路本体，所述部件磁场磁路本体划分为如下本体：
{部件磁路型式本体，部件磁路拓扑编号本体，部件磁场特征量本体}
所述部件磁路型式本体描述磁路所采取的结构型式；
所述部件磁路拓扑编号本体描述为：
{磁路实体i上游节点编号，磁路实体i下游节点编号}，实体的磁路上游和下游关系以流过实体的假定正向磁通为依据，流过实体j的假定正向磁通从上游节点流入，下游节点流出；
所述部件磁场特征量本体包括表述部件运行状态的磁场的特征量。


7.根据权利要求1所述的一种电力设备知识图谱的本体设计方法，其特征在于，所述物理特征场量本体包括设备电场电路本体，所述设备电场电路本体分为如下本体：

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬青，高峰，林昌年，刘璐，张虹，武琳，林春龙，范玉昆，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32