基于工业物联网的配电站可视化管理方法及系统与流程

本发明属于配电站领域，涉及可视化管理技术，具体是基于工业物联网的配电站可视化管理方法及系统。

背景技术：

1、配电站是将电送到用电设备或用户的站点，位于电网的末端，是放射型网络上的一个点，上连变电站，下连各用电设备。一般容量较小，电压等级在35千伏以下。分两类，大多为调度使用，调度各线路，以及平衡各线路的负载；也有一些独立的，起到改变传输方式的作用。随着电力的快速发展，配电站也承担着越来越重要的角色。

2、在现有技术中，配电站的维护管理主力仍然是人工巡检，但人为巡检存在无法实时监测、无法及时发现设备故障和无法及时发现环境异常等问题，人为巡检存在严重的维护滞后性，同时人为巡检的方式智能化程度低，无法为电力领域的智慧配网提供有效的数据支撑；

3、为了改善以上缺陷，本发明提出基于工业物联网的配电站可视化管理方法及系统。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于工业物联网的配电站可视化管理方法及系统。

2、本发明所要解决的技术问题为：

3、如何基于工业物联网实现配电站的智能管理和可视化管理。

4、第一方面，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于工业物联网的配电站可视化管理方法，配电站可视化管理方法具体如下：

5、步骤s10，依据三维图纸构建配电站的虚拟三维图；

6、步骤s20，依据设备数据分析得到配电站内电气设备的设备监管值和依据电力数据分析得到配电站内电气设备的设备重要值；

7、步骤s30，依据管控等级将配电站内电气设备进行可视化标记；

8、步骤s40，依据管控等级确定配电站内电气设备的巡检路线，基于巡检路线采集配电站内电气设备的实时状态数据；

9、步骤s50，基于实时状态数据判断配电站内电气设备的设备运行情况，并将设备运行情况通过虚拟三维图进行可视化展示。

10、进一步地，运行数据为配电站内电气设备的投入使用时间、运行异常次数和外物致坏次数，以及配电站所在地的环境异常次数；

11、电力数据为配电站内电气设备所连接的用电设备数、用电用户数和用电辐射区域。

12、进一步地，所述设备监管值和设备重要值的计算过程具体如下：

13、步骤s201，将配电站内电气设备标记为i，i为电气设备的编号；

14、步骤s202，获取配电站内电气设备的投入使用时间，利用当前时间减去投入使用时间得到配电站内电气设备的投入使用时长ti；

15、步骤s203，而后获取配电站内电气设备的运行异常次数yci和外物致坏次数wci，以及配电站所在地的环境异常次数hci；

16、步骤s204，通过公式计算得到配电站内电气设备的设备监管值sji，公式具体如下：

17、sji=ti×a1+（yci+wci+hci）×a2；其中，a1和a2均为权重系数，且a1＜a2；

18、步骤s205，获取配电站内电气设备所连接的用电设备数ysi、用电用户数yhi和用电辐射区域，用电辐射区域的面积叠加后得到配电站内电气设备的用电辐射面积ymi；

19、步骤s206，利用公式szi=ysi×b1+yhi×b2+ymi×b3计算配电站内电气设备的设备重要值szi；式中，b1、b2和b3均为权重系数，b1＜b2＜b3。

20、进一步地，所述步骤s30包括如下子步骤：

21、步骤s301，获取配电站内电气设备的设备监管值sji和设备重要值szi；

22、步骤s302，通过公式计算得到配电站内电气设备的设备可视值ksi，公式具体如下：

23、ksi=sji×c1+szi×c2；式中，c1和c2为权重系数，且c1=c2；

24、步骤s303，依据设备可视值判定电气设备的管控等级为第三管控等级、第二管控等级或第一管控等级；

25、步骤s304，结合管控等级将电气设备进行可视化标记，可视化标记具体为：

26、若电气设备的管控等级为第一管控等级，则将虚拟三维图中电气设备进行红色标记；

27、若电气设备的管控等级为第二管控等级，则将虚拟三维图中电气设备进行橙色标记；

28、若电气设备的管控等级为第三管控等级，则将虚拟三维图中电气设备进行黄色标记。

29、进一步地，第一管控等级的管控力度高于第二管控等级的管控力度，第二管控等级的管控力度高于第三管控等级的管控力度。

30、进一步地，所述巡检路线的确定过程为：

31、步骤s401，获取第一管控等级对应电气设备的设备可视值，遍历比对设备可视值后得到设备可视值中的最大值，将最大值对应的电气设备作为巡检路线的首个巡检对象；

32、步骤s402，获取作为首个巡检对象的电气设备的相邻电气设备，比较相邻电气设备的管控等级；

33、步骤s403，若不存在相同管控等级的相邻电气设备，则按照管控等级由高到低选取电气设备作为下一巡检对象；

34、若存在相同管控等级的相邻电气设备，则将管控等级作为第一选取要素，而后将设备可视值作为第二选取要素，通过设备可视值由大到小选取电气设备作为下一巡检对象；

35、步骤s404，依次确定配电站内电气设备的巡检次序，并将巡检次数加标至虚拟三维图中，依据巡检次序依次连接从而在虚拟三维图中得到电气设备的巡检路线。

36、进一步地，实时状态数据为配电房内电气设备在不同时间点时的实时温度值和实时湿度值。

37、进一步地，所述步骤s50包括如下子步骤：

38、步骤s501，获取不同时间点时配电站内电气设备的实时温度值和实时湿度值；

39、步骤s502，将所有时间点对应的实时温度值与温度区间值进行比对，将所有时间点对应的实时湿度值与湿度区间值进行比对，若任一时间点对应的实时温度值不属于温度区间值或任一时间点对应的实时湿度值不属于湿度区间值，则生成运行异常信号；

40、步骤s503，若所有时间点对应的实时温度值均属于温度区间值，且所有时间点对应的实时湿度值均属于湿度区间值，则进入下一步骤。

41、进一步地，所述步骤s50还包括如下子步骤：

42、步骤s504，通过公式计算相邻时间点之间的实时温度变化速率wst和实时湿度变化速率sst，公式具体如下：

43、wst=|wdt+1-wdt|/（tt+1-tt）；公式中，tt+1为下一时间点，tt为当前时间点，wdt为当前时间点对应的实时温度值，wdt+1为下一时间点对应的实时温度值；

44、sst=|sdt+1-sdt|/（tt+1-tt）；公式中，sdt为当前时间点对应的实时湿度值，sdt+1为下一时间点对应的实时湿度值；

45、步骤s505，若任一相邻时间点之间的实时温度变化速率不属于预设温度变化速率区间或任一相邻时间点之间的实时湿度变化速率不属于预设湿度变化速率区间，则生成运行异常信号；

46、步骤s506，若所有相邻时间点之间的实时温度变化速率均属于预设温度变化速率区间或所有相邻时间点之间的实时湿度变化速率均属于预设湿度变化速率区间，则生成运行正常信号；

47、步骤s507，若对应电气设备生成运行异常信号，则虚拟三维图中电气设备对应的红色标记进行闪烁；

48、若对应电气设备生成运行正常信号，则不进行任何操作。

49、第二方面，本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：基于工业物联网的配电站可视化管理系统，包括：

50、虚拟构建模块，用于依据三维图纸构建配电站的虚拟三维图；

51、数据分析模块，用于依据设备数据分析得到配电站内电气设备的设备监管值和依据电力数据分析得到配电站内电气设备的设备重要值；

52、智能标记模块，用于依据管控等级将配电站内电气设备进行可视化标记；

53、路线确定模块，用于依据管控等级确定配电站内电气设备的巡检路线，并基于巡检路线采集配电站内电气设备的实时状态数据；

54、状态判断模块，用于基于实时状态数据判断配电站内电气设备的设备运行情况，并将设备运行情况通过虚拟三维图进行可视化展示。

55、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

56、1、本发明依据三维图纸构建配电站的虚拟三维图，而后依据设备数据分析得到配电站内电气设备的设备监管值和依据电力数据分析得到配电站内电气设备的设备重要值，依据管控等级将配电站内电气设备进行可视化标记，实现配电站内电气设备的差异化可视化；

57、2、本发明还依据管控等级确定配电站内电气设备的巡检路线，而后基于巡检路线采集配电站内电气设备的实时状态数据，实现配电站内电气设备对应数据的有序采集，最后基于实时状态数据判断配电站内电气设备的设备运行情况，并将设备运行情况通过虚拟三维图进行可视化展示，本发明实现配电站的智能管理和可视化管理。