[发明专利]基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统

说明书

本发明涉及一种变电站电气设备监测、分析、处理系统，特别是一种基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统，其要点在于，本专利研究的基于云边端系协同感知的变电站电气设备全方位“体检仪”，在站端边缘侧，通过一体化通信网络架构，实现多节点侦测及统一感知接入，实时全面覆盖智能传感终端，同时利用边缘计算技术实现数据本地智能处理；在云端，构建变电站全方位智能诊断分析系统，实现异常实时预警、智能感知预测等多种功能，从而实现对变电站电力设备运行状态的实时跟踪。本发明的优点在于：能够覆盖变电站、全方位利用监测数据、能够提供智能化处理方案，推动建设智慧变电站建设，提升变电站电气设备状态的智能评估和安全预警水平。

技术领域

本发明涉及一种变电站电气设备监测、分析、处理系统，特别是一种基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统。

背景技术

变电站是电网中负责转换电压与分配电能的重要节点，变电站设备巡检是保证变电站安全运行、提高供电可靠性的一项基础工作。当前变电站巡检大多采用传统人工巡视的方式，变电站值班员进入变电设备区，通过感官的看、听、嗅、触或相关检测设备对运行中的设备进行巡视。人工巡检方式虽然广泛应用，但是巡检质量不高，且耗费大量人员。随着大电网建设的不断推进，变电站设备数量迅猛增长，设备运维检修工作面临着工作量激增与人员相对短缺的突出矛盾。

近年来，在线监测、带电检测、机器人、无人机等先进手段开始逐步应用到变电站巡检中，但是这些技术分散运用于不同系统，数据共享、利用率不高，对于缺陷的异常分析与精准定位缺少智能化的处理方案。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够覆盖变电站、全方位利用监测数据、能够提供智能化处理方案的基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统，其要点在于，包括如下组成：

1）站端的监测终端系统，包括提供视觉体检的机器人与摄像头联合巡检子系统和图像识别系统、提供触觉体检的柔性传感系统、提供智能综合体检的变压器智能综合监测子系统、以及提供听觉体检的声纹识别子系统，对变电站电气设备进行包括图像、声音、触觉、变压器智能综合监测在内的监测数据采集，对变电站电气设备的潜在性故障进行监测识别，进行站端全方位体检；

2）边缘智能处理系统，其为基于边缘计算的一种融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式平台，通过站端交换机获取监测终端系统所采集的数据，采用边缘智能处理系统进行数据本地智能处理：应用流水线数据处理方式将数据流转化为数据帧之后进行解析，解析器将分组数据转化成元数据，并进行检查和数据包处理；边缘智能处理系统处理后的数据经由地市级的变电信息综合处理上传给变电站全方位智能诊断分析系统进行云端智能处理；

3）提供云端智能处理的变电站全方位智能诊断分析系统，应用神经网络算法分析数据之间的关联关系及变化情况，建立基于数据驱动的状态评估、故障诊断和预测模型，获取数据的关联关系和变化规律，对变电站设备健康状态自动化评估，对变电站设备运行数据和状态信息进行全面的分析和研判，实现故障和异常预警；云端智能处理包括数据存储、数据交换、数据技术、数据分析并提供平台应用，其中：

S1：数据存储：负责海量巡检数据存储，针对全数据类型和多样计算需求，以海量规模存储、快速查询读取为特征，存储来自外部数据源的各类数据，支撑数据处理层的高级应用；

S2：数据交换：通过RabbitMQ和kafka实现数据交换，RabbitMQ用于实现应用程序的异步和解耦，同时还能够进行消息缓冲和消息分发，kafka是一种分布式的，基于发布/订阅的消息系统；