【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网设备，具体为一种配网设备运行状态监测装置及其使用方法。
技术介绍
1、随着社会的不断进步，电力在国民经济和人们生产生活中起着越来越重要的作用，而在电力系统中，配电网起着举足轻重的作用，它是电力传输的重要环节，它的安全性能和可靠性能将决定电网供电的安全性和可靠性；
2、随着我国配电网升级改造，电网的覆盖面在不断扩大，部分配网线路需要穿越较为复杂的微气象环境地域，而局部地形环境产生的极端气象灾害对配电网的影响日趋突出，因此迫切需要建立配电网微气象监测管理系统；
3、近年来，由于气候变化，各地区的情况又因自身地理环境的影响而不同，需要研究自然气候现象对本地配电网设备的影响。
4、目前在我国，由于各地区经济状况差异较大，所以各地区电力系统的发展步伐有差异，因此提高供电质量显得尤为迫切。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种配网设备运行状态监测装置及其使用方法，以解决上述技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的。
3、本专利技术为一种配网设备运行状态监测装置，包括数据采集层、数据处理层以及数据服务层，所述数据采集层通过无线传输数据与数据处理层建立联系，所述数据处理层与数据服务层通过智能模块联网传输数据建立联系；
4、数据采集层：所述数据采集层用于实时检测到配电网设备环境信息和配电网运行信息，通过智能模块联网传输数据，实现对不同配电网设备运行地点的环境精准监测，实
5、数据处理层：所述数据处理层用于将采集的数据通过网络传输到数据库，利用数据库管理技术对其进行存储、显示以及数据处理等；
6、数据服务层：所述数据服务层用于完成预警告知功能，当配电网设备出现故障或相关气候因子的值达到设定报警阈值时，预警信息通过数据服务层传递到电力工作人员，使电力工作人员及时采取措施保护电力设备，降低电网受到事故冲击的风险，保证其运行的稳定性。
7、进一步地，所述数据采集层由配电网室外系统和配电网室内系统组成。
8、进一步地，所述配电网室外系统包括温湿度传感器、雨量传感器、风速风向传感器、光照强度传感器以及大气压力传感器。
9、进一步地，所述配电网室内系统包括温湿度传感器、集线器、stm32f407vet6主板、rfid读写器、gprs模块、多功能电表和电磁监测仪等，所述温湿度传感器用于对室内温湿度信息进行采集，所述多功能电表用于对电压电流信息进行采集，所述rfid读写器用于对rfid标签信息进行采集读取。
10、进一步地，所述温湿度传感器rfid读写器通过集线器向stm32f407vet6主板回传数据，接近开关直接和stm32f407vet6主板引脚相连，stm32f407vet6主板接收到采集的数据后经过进一步处理，向gprs模块发送数据，数据经网络传至数据处理层。
11、进一步地，所述数据处理层具体为上位机。
12、进一步地，所述数据服务层包括网络服务和短信服务。
13、进一步地，所述数据服务层主要设备包括计算机、手机终端、gprs模块，其主要服务对象是电力监管部门和电力设备维护人员，数据服务层的主要功能是完成预警告知功能。
14、进一步地，所述监测装置还包括建立气象环境的电力设备故障率模型，其中模糊聚类是指根据事物的某些特征将事物分组到类中，目的就是让各个类之间的研究情况都差不多，通过对所采集到的样本进行无规律的分组并加以分析，假设每个样本小组在特定的气象环境下发生故障的几率是一样的，使用模糊聚类方法就是将在检修设备所遇到的天气情况与之前所经历的天气情况聚类在一起，通过类比的方法就可以求取在检修时段内设备的故障率，借助模糊c聚类算法(fcm)，在维修期间内所有设备的故障中都存在着c个最优聚类中心，通过算法计算得到最优聚类中心就可以建造设备故障的状态模式，使得聚类中心更加精确，更加贴切地反映样本和类别之间的隶属关系，有着更好的收敛性；
15、灰色关联度分析是指在灰色系统中利用数据得出各因素之间关系的分析方法，根据分析中曲线间相似度评定关联度是基本思想，事实上，通过比较多条曲线的几何形状，发现几何形状越接近，相关程度越高，灰色关联分析避免了数学统计系统分析产生的错误，其优点是没有要求，计算量低，定量结果和定性分析结果之间不会有差异；
16、在获得新的气象数据后，将新的气象系列归入改进的模糊c聚类操作历史数据中，结合灰色关联分析算法，计算该气象序列与之前相似的气象序列的关联度，灰色关联分析是通过对研究对象做出的改变进行分析来得到数据并绘制成图制图，从图中能够更好地判断研究对象的状态，分析曲线几何变化时，曲线之间的形状越相似相关性越大，系统变化趋势就越一致，在得到下一组天气数据后，将具有相同历史功能类型的气象数据和电气设备组合起来。根据预期气象条件等级进行灰色关联度分析，计算气象环境与已知设备故障率的关联度。
17、一种配网设备运行状态监测装置的使用方法：具体包括如下步骤：
18、步骤1：研究微气象监测领域多传感器集成方法，融合风速、雨量、温湿度光强雷暴预警等传感技术，通过数据采集层对环境信息中的温湿度、光照强度、大气压力、风速风向和雨量进行实时采集和监测，时刻注意配电室内的运行状态，实时监测辐射状况；
19、步骤2：研究配网关键点可配置式监控模式，对于不同监测位置和监测需求，能够自由配置不同类型传感器，针对研究监控管理系统的设计和实现；
20、步骤3：研究微气象及配网监测异构系统数据融合技术，构建基于神经网络的数据预处理和预测算法模型；
21、步骤4：研究建立融合微气象监控的配网设备运行状态预警系统，采用智能技术实现远程监控、远程控制，建立有保障的报警系统，使得该地区的整体供电质量和可靠性得到较大的提升，为将来的智能电网提供可靠的数据，通过数据服务层的网络服务和短信服务，用于完成预警告知功能，当配电网设备出现故障或相关气候因子的值达到设定报警阈值时，预警信息通过数据服务层传递到电力工作人员，使电力工作人员及时采取措施保护电力设备，降低电网受到事故冲击的风险，保证其运行的稳定性。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术能够及时发现设备运行异常或故障并及时维修，减少设备故障造成的停电时长，降低经济损失，同时，还可以根据设备的实际状况和天气条件制定针对性的维护计划，避免了盲目维护和不必要的维修费用，减少维护成本，提高维护效率和资源利用率；
24、且该配网设备运行状态监测系统能够及时发现设备的异常运行状态，提前预警潜在的安全风险，避免设备故障引发的火灾、电击等安全事故，保护用户和设备的安全；提前识别设备故障，并及时维修，减少设备停机时间，这样可以减少停电对人们生活和工作的影响，提升供电的可靠性和稳定性；通过系统对设备运行状态的监控，可以做到精确维护，避本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于，包括数据采集层、数据处理层以及数据服务层，所述数据采集层通过无线传输数据与数据处理层建立联系，所述数据处理层与数据服务层通过智能模块联网传输数据建立联系；
2.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述数据采集层由配电网室外系统和配电网室内系统组成。
3.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述配电网室外系统包括温湿度传感器、雨量传感器、风速风向传感器、光照强度传感器以及大气压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述配电网室内系统包括温湿度传感器、集线器、STM32F407VET6主板、RFID读写器、GPRS模块、多功能电表和电磁监测仪等，所述温湿度传感器用于对室内温湿度信息进行采集，所述多功能电表用于对电压电流信息进行采集，所述RFID读写器用于对RFID标签信息进行采集读取。
5.根据权利要求4所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述温湿度传感器RFID读写器通过集线器向STM3
6.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述数据处理层具体为上位机。
7.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述数据服务层包括网络服务和短信服务。
8.根据权利要求7所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述数据服务层主要设备包括计算机、手机终端、GPRS模块，其主要服务对象是电力监管部门和电力设备维护人员，数据服务层的主要功能是完成预警告知功能。
9.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括建立气象环境的电力设备故障率模型，其中模糊聚类是指根据事物的某些特征将事物分组到类中，目的就是让各个类之间的研究情况都差不多，通过对所采集到的样本进行无规律的分组并加以分析，假设每个样本小组在特定的气象环境下发生故障的几率是一样的，使用模糊聚类方法就是将在检修设备所遇到的天气情况与之前所经历的天气情况聚类在一起，通过类比的方法就可以求取在检修时段内设备的故障率，借助模糊C聚类算法(FCM)，在维修期间内所有设备的故障中都存在着C个最优聚类中心，通过算法计算得到最优聚类中心就可以建造设备故障的状态模式，使得聚类中心更加精确，更加贴切地反映样本和类别之间的隶属关系，有着更好的收敛性；
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种配网设备运行状态监测装置的使用方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于，包括数据采集层、数据处理层以及数据服务层，所述数据采集层通过无线传输数据与数据处理层建立联系，所述数据处理层与数据服务层通过智能模块联网传输数据建立联系；
2.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述数据采集层由配电网室外系统和配电网室内系统组成。
3.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述配电网室外系统包括温湿度传感器、雨量传感器、风速风向传感器、光照强度传感器以及大气压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述配电网室内系统包括温湿度传感器、集线器、stm32f407vet6主板、rfid读写器、gprs模块、多功能电表和电磁监测仪等，所述温湿度传感器用于对室内温湿度信息进行采集，所述多功能电表用于对电压电流信息进行采集，所述rfid读写器用于对rfid标签信息进行采集读取。
5.根据权利要求4所述的一种配网设备运行状态监测装置，其特征在于：所述温湿度传感器rfid读写器通过集线器向stm32f407vet6主板回传数据，接近开关直接和stm32f407vet6主板引脚相连，stm32f407vet6主板接收到采集的数据后经过进一步处理，向gprs模块发送数据，数据经网络传至数据处理层。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓七四，勇波，李雄，李放，梅济川，
申请(专利权)人：武汉诚客科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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