动车组监测数据的分析系统、方法、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种动车组监测数据的分析方法、系统、电子设备及存储介质，属于动车组技术领域，该方法包括：对抽样数据进行分析评估，提取了各个维度的特征信息；对过压过流数据进行分析评估，其中，波形重构分析通过电压互感器传递函数重构反演出电压互感器一次侧过压过流波形，能真实地展现接触网一侧的过压过流波形特征；对数据库中电能质量分析结果和过压过流进行查询，生成电能质量报表和过压过流报表。本发明专利技术结合电能质量报表、过压过流报表以及抽样数据和过压过流数据的分析结果，解决了抽样数据以及过压过流数据的数据格式转换问题以及现有分析系统功能单一、无法全面分析评估电能质量以及过压过流现象的问题。估电能质量以及过压过流现象的问题。估电能质量以及过压过流现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
动车组监测数据的分析系统、方法、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术属于动车组
，尤其涉及一种动车组监测数据的分析系统、方法、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着动车组的快速发展，动车组的安全可靠运行越来越受到重视，进而对电能质量的要求也越来越高。在动车组实际应用中，各种因素都会导致牵引网系统不能提供良好的电能质量，如电网谐波、电压闪变、电压畸变、频率偏差等，同时动车组在运行中的各种部件的频繁操作如主断路器操作、升降弓等操作也会产生过压过流现象，进而影响电能质量。因此，需要对动车组监测的抽样数据以及过压过流数据进行分析，以便对动车组电能质量以及过压过流现象进行分析评估及治理，设计一种基于动车组监测数据的分析系统及方法尤为重要。
[0003]目前，现有分析系统主要有以下问题，一是在动车组过压过流过电流监测系统所采集的海量数据中，大多是从实际的动车组电压互感器和电流互感器采集得到的，这些原始的数据受到数据格式不一致性、数据量大等因素的影响，不可避免地存在着监测数据处理的问题；二是在动车组监测数据分析系统及方法中，最重要的就是数据分析模块，基于动车组监测数据的分析系统主要是分析电能质量数据以及谐波分析，功能较为单一，无法刻画电能质量情况及变化趋势，也无法综合刻画过压过流数据与电能质量之间的逻辑关系，进而无法评估电能质量，未能充分挖掘海量数据的价值。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种动车组监测数据的分析系统、方法、电子设备及存储介质，解决了抽样数据以及过电压数据的数据格式转换问题，解决了现有分析系统功能单一、无法全面分析评估电能质量以及过电压现象的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，一方面本专利技术提供了本专利技术提供了一种动车组监测数据的分析方法，包括以下步骤：
[0006]S1、分别将动车组抽样数据、过压过流数据以及设置的动车组参数信息存储至位于上位机的磁盘中，并对抽样数据、过压过流数据的数据格式进行转换；
[0007]S2、根据动车组参数信息，分别对经格式转换后的动车组抽样数据和过压过流数据进行分析，以及利用数据库生成电能质量报表和过压过流报表，完成动车组监测数据的分析。
[0008]第二方面，一种动车组监测数据的分析系统，包括：
[0009]存储子系统，用于分别将动车组抽样数据、过压过流数据以及设置的动车组参数信息存储至位于上位机的磁盘中，并对抽样数据、过压过流数据的数据格式进行转换；
[0010]分析子系统，用于根据动车组参数信息，分别对经格式转换后的动车组抽样数据和过压过流数据进行分析，以及利用数据库生成电能质量报表和过压过流报表，完成动车
组监测数据的分析。
[0011]第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的动车组监测数据的分析方法的步骤。
[0012]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的动车组监测数据的分析方法的步骤。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术对抽样数据进行分析评估，提取了各个维度的特征信息，包括时域信息、频域信息、谐波信息以及电能质量信息，形成了一套较为完善的电能质量分析评估体系；本专利技术对过压过流数据进行分析评估，包括时域分析、频域分析以及波形重构分析，其中，波形重构分析通过电压互感器传递函数重构反演出电压互感器一次侧过压过流波形，能真实地展现接触网一侧的过压过流波形特征；本专利技术通过对数据库中电能质量和过压过流进行查询生成电能质量报表和过压过流报表。本专利技术结合电能质量报表、过压过流报表以及抽样数据和过压过流数据的分析结果，能高效完成动车组监测数据的处理分析，有助于有效提升处理动车组海量监测数据的能力。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的方法流程图。
[0016]图2为本专利技术中步骤S2分步骤的流程图。
[0017]图3为本专利技术中波形重构的分步骤的流程图。
[0018]图4为本专利技术中步骤A1分步骤的流程图。
[0019]图5为本专利技术中步骤A3分步骤流程图。
[0020]图6为本专利技术实施例中重构结果对比图。
[0021]图7为本专利技术的系统结构示意图。
[0022]图8为本专利技术中分析子系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0024]本领域技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现一种方法、系统、电子设备或计算机程序产品，因此，本专利技术可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、微代码、驻留软件等)，或硬件和软件结合的形式。
[0025]实施例1
[0026]针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是解决动车组领域现有技术存在的各种因素导致牵引网不能给动车组提供良好的电能质量，无法分析评估电能质量以及过压过流现象。本专利技术提出一种基于动车组监测数据的分析方法，既能够分析抽样数据，又能够分析过压过流数据，如图1所示，包括步骤S1～S2：
[0027]S1、分别将动车组抽样数据、过压过流数据以及设置的动车组参数信息存储至位于上位机的磁盘中，并对抽样数据、过压过流数据的数据格式进行转换；
[0028]S2、根据动车组参数信息，分别对经格式转换后的动车组抽样数据和过压过流数据进行分析，以及利用数据库生成电能质量报表和过压过流报表，完成动车组监测数据的分析。
[0029]本专利技术实施例中，先在上位机内搭建数据磁盘和分析系统，并将磁盘中二进制数据转换为十进制，再对磁盘中存储的抽样数据、过压过流数据进行分析，其中，磁盘用于存储抽样数据文件、过压过流数据文件、数据库文件以及动车组配置文件；分析系统包括对抽样数据、过压过流数据进行分析以及对数据库进行查询。本专利技术首先需根据配置文件载入设置参数信息，然后基于设置的参数信息进行抽样分析、过电压数据分析以及数据库查询。
[0030]本专利技术实施例中，对磁盘的数据进行转换其为：首先获取配置文件中的设置参数信息，再通过文件路径读取二进制数据，再将二进制数据转换为十进制数据。
[0031]本专利技术实施例中，对抽样数据分析包括：时域分析、频谱分析、谐波分析和电能质量计算，对过压过流数据的分析包括：时域分析、频域分析及波形重构等分析。
[0032]本专利技术实施例中，时域分析、频谱分析包括抽样数据的幅值和频率；波形重构分析对过压过流数据进行重构分析，还原为电压互感器一次侧过压过流数据；网压谐波分析包括抽样数据的基波、总谐波含量以及各次谐波含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动车组监测数据的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、分别将动车组抽样数据、过压过流数据以及设置的动车组参数信息存储至位于上位机的磁盘中，并对抽样数据、过压过流数据的数据格式进行转换；S2、根据动车组参数信息，分别对经格式转换后的动车组抽样数据和过压过流数据进行分析，以及利用数据库生成电能质量报表和过压过流报表，完成动车组监测数据的分析。2.根据权利要利1所述的动车组监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S201、根据动车组配置文件载入动车组参数信息；S202、根据动车组参数信息，对经格式转换后的抽样数据分别进行时域分析、频谱分析、谐波分析以及电能质量分析；S203、根据动车组参数信息，对经格式转换后的过压过流数据分别进行时域分析、频谱分析以及波形重构分析；S204、根据动车组参数信息，对数据库中过压过流数据进行查询，生成过压过流报表，并根据电能质量分析结果生成电能质量报表，完成动车组监测数据的分析。3.根据权利要利2所述的动车组监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤S203中波形重构分析包括以下步骤：A1、测量动车组电压互感器的宽频带传递特征；A2、根据动车组参数信息，采集动车组发生过压过流时电压互感器二次侧电压；A3、根据所述电压互感器二次侧电压和宽频带传递特征，重构得到动车组过压过流信号。4.根据权利要求3所述的动车组监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤A1包括以下步骤：A101、产生单频点正弦信号，将所述单频点正弦信号注入至电压互感器一次侧；A102、同时测量电压互感器一次侧和二次侧信号；A103、分别记录所述电压互感器一次侧和二次侧信号的幅值以及相位差，其中，所述相位差为该单频点的相频特性；A103、根据所述电压互感器一次侧和二次侧的幅值，确定电压互感器在该单频点的幅频特性；A105、以固定频率间隔改变信号频率，并判断所述频率信号是否达到预设的频率阈值，若是，则确定电压互感器在改变信号频率后的相频特性和幅频特性，并进入步骤A106，否则，返回步骤A101；A106、将得到的多个单频点幅频特性和相频特性根据频率递增排序组合，得到电压互感器的宽频带传递特征，并进入步骤A2。5.根据权利要求3所述的动车组监测数据的分析方法，其特征在于，所述步骤A3包括以下步骤：A301、对所述电压互感器二次侧电压进行快速傅里叶变换，得到二次侧频域信号，并将所述二次侧频域信号转换为零频率点对称的二次侧频域对称信号；A302、对所述宽频带传递特征的负频率进行补充，并对补充后的宽频带传递特征进行线性插值处理，得到新的宽频带传递特征；
A303、根据所述新的宽频带传递特征和二次侧频域对称信号，计算得到一次侧频域信号；A304、对所述一次侧频域信号进行逆快速傅里叶变换，重构得到过压过流信号，并对重构得到的过压过流信号进行平滑处理，得到动车组过压过流信号。6.根据权利要求5所述的动车组监测数据的分析方法，其特征在于，所述重构得到的过压过流信号的表达式如下：V1(t)＝ifft(V1(ω))(ω))V2(ω)＝fft(V2(t))＝Mag(ω)*e
i*Pha(ω)
其中，V1(t)表示重构的过压过流信号，ifft(
·
)表示逆快速傅里叶变换，V1(ω)表示一次侧频域信号，V2(ω)表示二次侧频域对称信号，H1(ω)表示新的宽频带传递特征，Mag(ω)表示二次侧频域对称信号的幅频特性，A1(ω)表示新宽频带传递特征的幅频特性，e表示自然常数，i表示虚数单位，Pha(ω)表示二次侧频域对称信号的相频特性，φ1(ω)表示新宽频带传递特征的相频特性，fft(
·
)表示快速傅里叶变换，V2(t)表示以固定频率测量得到的二次侧电压。7.一种动车组监测数据的分析系统，其特征在于，所述分析系统位于上位机中，其包括：存储子系统，用于分别将动车组抽样数据、过压过流数据以及设置的动车组参数信息存储至位于上位机的磁盘中，并对抽样数据、过压过流数据的数据格式进行转换；分析子系统，用于根据动车组参数信息，分别对经格式转换后的动车组抽样数据和过压过流数据进行分析，以及利用数据库生成电能质量报表和过压过流报表，完成动车组监测数据的分析。8.根据权利要求7所述的动车...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜庆，高秀云，王莉，王培顺，王蓓，
申请(专利权)人：成都汇研智通科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：