一种电力二次设备数字建模与智能检测系统技术方案

一种电力二次设备数字建模与智能检测系统，包括数字建模、生成自动检测系统软、硬件配置的人工智能软件和闭环智能检测，是将数字主线的思想应用于电力系统二次设备厂家的智能生产检测过程中，以同一语法语义从底层建模二次设备数字模型具有同一数据来源，因此数字化模型具有标准开发的描述，逐级传输不失真，可回溯。数字主线是一种可以利用单一真实来源创建统一数据访问的方法。在整个企业中使用时，这种方法可以将一组可靠的数据与不同的功能相对应，从而实现一致性并加强协作。数据集启用后，数据可以实时同步，这样上游和下游信息对所有用户都可用，以上方式促进产品创新，优化流程，提高效率和工人生产率，因此对电力企业发展有些深远影响。业发展有些深远影响。业发展有些深远影响。

【技术实现步骤摘要】
一种电力二次设备数字建模与智能检测系统


[0001]本专利技术属于设备数字建模与智能检测系统领域，特别是涉及一种电力二次设备数字建模与智能检测系统。

技术介绍

[0002]全国智能电网产业基地，尤其在继电保护以及电力系统自动化行业方面发展较为领先，国内80%的相关制造工厂聚集在此。但是在人口红利消失、劳动力成本上升的大环境下，对我国制造业的国际竞争力形成了巨大制约。电力系统自动化行业和大多数制造行业一样，“工业4.0”是发展不可绕开的必由之路，需要较大程度地降低对劳动力的依赖、满足用户个性化需求，所以寻求可替代人工并且提高生产效率、提升产品质量和确保产品一致性的先进技术是势在必行的。传统的智能制造由产品模型向数字化生产线单向传递，各个环节之间尚未打通，数字化测量与检测与产品定义缺乏有效集成和反馈。因此需要以同一语法语义从底层建模二次设备数字模型具有同一数据来源，因此申请人提出了一种电力二次设备数字建模与智能检测系统。

技术实现思路

[0003]针对传统的智能制造由产品模型向数字化生产线单向传递，各个环节之间尚未打通，数字化测量与检测与产品定义缺乏有效集成和反馈问题，本专利技术提供一种电力二次设备数字建模与智能检测系统，是将数字主线的思想应用于电力系统二次设备厂家的智能生产检测过程中，以同一语法语义从底层建模二次设备数字模型具有同一数据来源，因此数字化模型具有标准开发的描述，逐级传输不失真，可回溯。数字主线是一种可以利用单一真实来源创建统一数据访问的方法。在整个企业中使用时，这种方法可以将一组可靠的数据与不同的功能相对应，从而实现一致性并加强协作。数据集启用后，数据可以实时同步，这样上游和下游信息对所有用户都可用，通过以上方式促进产品创新，优化流程，提高效率和工人生产率，因此对电力企业发展有些深远影响。
[0004]本专利技术提供一种电力二次设备数字建模与智能检测系统，包括数字建模、生成自动检测系统软、硬件配置的人工智能软件和闭环智能检测，所述数字建模对应的建模系统应用在电力系统二次设备分为以下阶段；（1）建立可扩展的标签专业数字信号仿真集合，所述可扩展的标签专业数字信号仿真集合的集合元素属性具有同一语义标签包括电气信号属性标签、图像属性标签和信息属性标签；（2）基于可扩展的标签专业信号数字仿真集合建立数字模型板卡，所述可扩展的标签专业信号数字仿真集合包括板卡电气信号集合、板卡端子物理特性、板卡自身物理特性和端子物理位置建模，通过以上结合形成相应的板卡集合；（3）基于数字模型板卡集合，再根据已经设计的或将要设计的装置3D机箱模型，搭建相应的装置结构，进而建立具体数字装置模型；
所述生成自动检测系统软、硬件配置的人工智能软件，具体如下：针对智能检测前应用场景，在建模结束后数据库中生成机器可识别的标签信号集合，借助人工智能比对软件生成各级检测大纲也就是检测用例集合，标签信号集合还对应自动闭环检测系统中的硬件平台检测激励信号，根据智能检测系统需求组态检测设备搭建完整检测系统；所述闭环智能检测，具体如下：针对板件、装置以及变电站系统场景，借助已搭建好的检测系统软、硬件按需求施加激励，通过无线宽带网络通信、大数据、现在传感和视觉技术将建模后实际生产检测产品连接到智能检测系统实现对被检测对象外观以及功能的完整闭环检测，并自动回收检测结果，可判断对错、诊断和定位检测错误点，提示检测结果并存储在数据库中；所述闭环智能检测的硬件配置包括测控设备、适配器、切换矩阵、针盘和激励信号，所述适配器用于和被检测设备快速连接，所述切换矩阵用于检测激励信号切换，解决物理外观相同但功能不同的情况，所述针盘解决物理位置不一致的同类产品；闭环智能检测中使用智能闭环检测技术的控制系统，通过扫码，读取二维码，解析二维码信息，从MES获取对应装置配置信息，根据配置信息给装置接入工作电源，与装置通讯读取装置配置信息ICD，比对所有已知信息无差异后，驱动切换矩阵，选择检测用例集合，开始自动检测。
[0005]作为本专利技术进一步改进，所述搭建相应的装置结构包括装置型号对应板卡、板卡安装槽位和板卡子集。
[0006]作为本专利技术进一步改进，所述建模系统中建模考虑因素包括装置物理特性、装置物理位置、装置子集和相应逻辑回路。
[0007]作为本专利技术进一步改进，借助人工智能比对软件生成的检测大纲包括板卡级、装置级乃至变电站系统级。
[0008]作为本专利技术进一步改进，所述装置配置信息包括信息型号、板卡组成和软件版本。
[0009]作为本专利技术进一步改进，所述闭环智能检测中测控设备包括小信号源、测量、采集、IO、控制器和模拟断路器。
[0010]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：本专利技术在电力系统自动化行业里，首次将二次设备物理模型和电气模型以及信息模型关联映射在二次设备数字模型上，实现电气信号、物理位置和信息属性的数字标签，建立了统一语义可为机器识别的二次设备数字模型，该模型融合了两个人工智能发展方向：专家系统和原代码自动生成。前者集合了自动测试方面的专业知识，为后者提供了发展框架，大幅度弥补了自动生成代码的缺陷；本专利技术数字模型在二次设备智能检测方面应用，串起从设计建模到自动检测的数据主线。建模的基础数学模型
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分类标签集合，借鉴这种基本数学集合模型，将电力系统继电保护装置以及其他IED设备的信号分类，分为若干个不同信号类型的子集，形成具有电气信号集合，这个最大并可扩展IED电气信号集合就是带有电气属性的数据信号字典。这些被标签分类为不同专业电气属性信号集合包括：交流数字量输入、交流模拟量输入、开入、开出、出口回路信号集合、传感信号集合、其他数字信号输入集等，不断扩充出的新信号集，考虑未来技术发展；
本专利技术最大化的电气信号数据字典中信号标签属性与预制智能检测系统的检测激励相对应，信号标签属性的分类方式是根据20年检测经验累积精炼出的基本信号属性和分类。
[0011]本专利技术将电网二次智能设备即IED自带描述文件*.ICD与物理模型、电气信号模型的一一对应标签映射。IED设备的ICD文件叶子节点包含了设备电气属性，将ICD文件中树形结构的信息路径与物理模型对应就可以获得设备电气模型，也可利用ICD文件直接建立装置电气模型即将装置物理端子属性与ICD文件中描述的路径信息以及信息所对应电气信号做一一映射。
[0012]本专利技术IED设备最基础的电气信号分类标签，建立了独有的电气信号语义最大化数据字典，基于这个最大化电气数据字典建立板卡数字模型，基于板卡数字模型建立装置数字模型，最后建立系统数字模型。这样的数字模型不仅是为智能检测服务；也超越数字孪生的概念
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作为数字模型虚拟现实仿真二次设备的工作运行，它是贯穿二次设备完整生命周期的数据主线（digital tread），统一的全数字化模型。所有的环节都具备信息完整丰富、按照统一的开放标准、建立的规范和语义化的数字化模型，并且可被机器（或系统）稳定无歧义地读取。
[0013]本专利技术二次设备数字模型是建立在同一电气标签字典和统一的物理模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力二次设备数字建模与智能检测系统，包括数字建模、生成自动检测系统软、硬件配置的人工智能软件和闭环智能检测，其特征在于，所述数字建模对应的建模系统应用在电力系统二次设备分为以下阶段；（1）建立可扩展的标签专业数字信号仿真集合，所述可扩展的标签专业数字信号仿真集合的集合元素属性具有同一语义标签包括电气信号属性标签、图像属性标签和信息属性标签；（2）基于可扩展的标签专业信号数字仿真集合建立数字模型板卡，所述可扩展的标签专业信号数字仿真集合包括板卡电气信号集合、板卡端子物理特性、板卡自身物理特性和端子物理位置建模，通过以上结合形成相应的板卡集合；（3）基于数字模型板卡集合，再根据已经设计的或将要设计的装置3D机箱模型，搭建相应的装置结构，进而建立具体数字装置模型；所述生成自动检测系统软、硬件配置的人工智能软件，具体如下：针对智能检测前应用场景，在建模结束后数据库中生成机器可识别的标签信号集合，借助人工智能比对软件生成各级检测大纲也就是检测用例集合，标签信号集合还对应自动闭环检测系统中的硬件平台检测激励信号，根据智能检测系统需求组态检测设备搭建完整检测系统；所述闭环智能检测，具体如下：针对板件、装置以及变电站系统场景，借助已搭建好的检测系统软、硬件按需求施加激励，通过无线宽带网络通信、大数据、现在传感和视觉技术将建模后实际生产检测产品连接到智能检测系统实现对被检测对象外观以及功能的完整闭环检测，并自动回收检测结果，可判断对错、诊...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小晴，樊江波，郭志强，
申请(专利权)人：南京亚尔软件测试有限公司，
类型：发明
国别省市：