一种电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法与流程

1.本发明属于电力设备数据处理技术领域，具体涉及一种电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法。


背景技术：

2.随着电网规模的越来越大，电网的监控越来越重要，传统电力状态数据采集已不能满足现有电网庞大的数据量，而传统电力状态数据的处理也不能满足现有电网的需求，现有的电力状态数据采集与处理存在以下问题：
3.1)支持接入的终端数量不高。随着社会及技术的发展，电力设备状态数据采集装置呈现井喷式发展，而各厂商对这些装置采集数据的接入软硬件研究略显滞后。现有的软硬件产品对接入终端的支持数量不高，特别是采用传统服务器为接入服务载体时，在接入种类繁多，数量巨大的电力设备状态数据采集装置时，需要占用大量的服务器资源及机房资源，造成资源的浪费。
4.2)支持接入协议单一，产品功能单一。厂家出于推广所熟悉的协议考虑，或者受技术限制，电力状态数据采集与智能分析装置往往只针对特定的接入设备采用特定的通讯协议。而电力现场因为各种原因，各种电力一次设备、二次设备、辅助设备等各种设备存在专有、私有协议等多种协议。造成用户选择和维护成本增加。
5.此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法，是非常有必要的。


技术实现要素：

6.针对现有技术的上述传统电网状态数据采集与处理已不能满足现有电网发展的缺陷，本发明提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法，以解决上述技术问题。
7.第一方面，本发明提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置，包括：
8.电力物联网智能终端数据接入框架模块，用于集成嵌入式编译环境到操作系统，构建非阻塞式伸缩性网络，接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；
9.协议转换组件模块，用于获取各电力设备状态数据采用的专有及私有协议，进行协议转换；
10.软件加速模块，用于基于硬件配置对软件进行加速，提升处理性能；
11.电力设备状态分析模块，用于根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。
12.进一步地，还包括协议配置接口，用于根据网络环境对电力设备信息及协议信息进行配置，并将配置的协议信息提供给协议转换组件模块。
13.进一步地，电力物联网智能终端数据接入框架模块集成嵌入式开发语言的编译环境到操作系统，封装操作系统信息操作接口，生成基础开发运行环境，并通过nio方式以及reactor反应堆模式构建非阻塞式伸缩性网络，reactor反应堆接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再将不同请求对应的服务分发给对应事件处理器。
14.进一步地，协议转换组件模块支持的电力设备包括电力一次设备、二次设备以及辅助设备。
15.进一步地，协议转换组件模块，获取接入各通讯场景的输入数据，对输入数据采用协议进行解析，再根据输出数据要求进行协议转换。
16.进一步地，软件加速模块基于硬件配置，对数据采集过程、协议转换过程以及数据分析过程进行加速。
17.进一步地，电力设备状态分析模块根据对电力设备状态的分析结果，对电力设备状态进行评价，判断是否触发电力设备状态预警，并在触发电力设备状态预警时，将预警信息上传主站。
18.第二方面，本发明提供一种基于上述第一方面的电力设备状态数据采集与智能分析方法，包括如下步骤：
19.s1.部署电力设备状态数据采集与智能分析装置的网络环境；
20.s2.电力物联网智能终端数据接入框架模块通过非阻塞式伸缩网络，并发接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；
21.s3.协议转换组件模块判断通讯电力设备的通讯场景的输入数据是否符合输出数据要求，并在符合输出数据要求时，直接将输入数据提供给电力设备状态分析模块，以及在不符合输出数据要求时，进行协议转换后，再提供给电力设备状态分析模块；
22.s4.电力设备状态分析模块根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。
23.进一步地，还包括如下步骤：
24.s5.软件加速模块获取硬件配置，判断是否需要对数据采集过程、协议转换过程以及数据分析过程进行加速，若是，则执行软件加速。
25.进一步地，还包括如下步骤：
26.s6.协议配置接口判断是否有用户输入的配置数据，若是，则解析配置数据，并根据解析结果对支持的输入数据协议以及支持的输出数据协议进行配置，以及在有协议组合需要时，进行协议组合。
27.本发明的有益效果在于，
28.本发明提供的电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法，支持数据采集终端的电力设备状态数据高并发接入，有效提升变电站在线监测、辅助设备监测的业务系统的实时上传、数据接入可靠性能力，优化业务系统数据不间断稳定传输功能；通过协议的组合与配置实现接入数据输入协议与输出协议的配置化；基于人工智能基础，实现电力设备的状态分析，提升在变电站主设备状态评价、设备精益化管理方向的支撑水平，实现由数据收集向智能化辅助决策的提升。
29.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
30.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本发明电力设备状态数据采集与智能分析装置的结构示意图；
33.图2是本发明电力设备状态数据采集与智能分析方法的流程示意图；
34.图中，1
‑
电力物联网智能终端数据接入框架模块；2
‑
协议转换组件模块；3
‑
软件加速模块；4
‑
电力设备状态分析模块；5
‑
协议配置接口。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
36.下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
37.实施例1：
38.如图1所示，本发明提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置，包括：
39.电力物联网智能终端数据接入框架模块1，用于集成嵌入式编译环境到操作系统，构建非阻塞式伸缩性网络，接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；
40.协议转换组件模块2，用于获取各电力设备状态数据采用的专有及私有协议，进行协议转换；
41.软件加速模块3，用于基于硬件配置对软件进行加速，提升处理性能；
42.电力设备状态分析模块4，用于根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。
43.本发明的电力设备状态数据采集与智能分析装置通过作为变电站及辅助设备的电力设备状态数据高并发接入采集，提升变电站在线监测、辅助设备监测能力。
44.实施例2：
45.如图1所示，本发明提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置，包括：
46.电力物联网智能终端数据接入框架模块1，用于集成嵌入式编译环境到操作系统，封装操作系统信息操作接口，生成基础开发运行环境；并通过nio方式以及reactor反应堆模式构建非阻塞式伸缩性网络，reactor反应堆接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再将不同请求对应的服务分发给对应事件处理器，触发对应数据采集终端获取
电力设备状态数据；
47.协议转换组件模块2，用于获取各电力设备状态数据采用的专有及私有协议，进行协议转换；获取接入各通讯场景的输入数据，对输入数据采用协议进行解析，再根据输出数据要求进行协议转换；支持的电力设备包括电力一次设备、二次设备以及辅助设备；
48.软件加速模块3，用于基于硬件配置对软件进行加速，提升处理性能；基于硬件配置，对数据采集过程、协议转换过程以及数据分析过程进行加速；
49.电力设备状态分析模块4，用于根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站；根据对电力设备状态的分析结果，对电力设备状态进行评价，判断是否触发电力设备状态预警，并在触发电力设备状态预警时，将预警信息上传主站；
50.协议配置接口5，用于根据网络环境对电力设备信息及协议信息进行配置，并将配置的协议信息提供给协议转换组件模块2。
51.实施例3：
52.如图2所示，本发明提供一种基于上述实施例1或实施例2的电力设备状态数据采集与智能分析方法，包括如下步骤：
53.s1.部署电力设备状态数据采集与智能分析装置的网络环境；
54.s2.电力物联网智能终端数据接入框架模块通过非阻塞式伸缩网络，并发接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；
55.s3.协议转换组件模块判断通讯电力设备的通讯场景的输入数据是否符合输出数据要求，并在符合输出数据要求时，直接将输入数据提供给电力设备状态分析模块，以及在不符合输出数据要求时，进行协议转换后，再提供给电力设备状态分析模块；
56.s4.电力设备状态分析模块根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。
57.实施例4：
58.如图2所示，本发明提供一种基于上述实施例1或实施例2的电力设备状态数据采集与智能分析方法，包括如下步骤：
59.s1.部署电力设备状态数据采集与智能分析装置的网络环境；
60.s2.电力物联网智能终端数据接入框架模块通过非阻塞式伸缩网络，并发接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；
61.s3.协议转换组件模块判断通讯电力设备的通讯场景的输入数据是否符合输出数据要求，并在符合输出数据要求时，直接将输入数据提供给电力设备状态分析模块，以及在不符合输出数据要求时，进行协议转换后，再提供给电力设备状态分析模块；
62.s4.电力设备状态分析模块根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站；
63.s5.软件加速模块获取硬件配置，判断是否需要对数据采集过程、协议转换过程以
及数据分析过程进行加速，若是，则执行软件加速；
64.s6.协议配置接口判断是否有用户输入的配置数据，若是，则解析配置数据，并根据解析结果对支持的输入数据协议以及支持的输出数据协议进行配置，以及在有协议组合需要时，进行协议组合。
65.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，包括：电力物联网智能终端数据接入框架模块(1)，用于集成嵌入式编译环境到操作系统，构建非阻塞式伸缩性网络，接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；协议转换组件模块(2)，用于获取各电力设备状态数据采用的专有及私有协议，进行协议转换；软件加速模块(3)，用于基于硬件配置对软件进行加速，提升处理性能；电力设备状态分析模块(4)，用于根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。2.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，还包括协议配置接口(5)，用于根据网络环境对电力设备信息及协议信息进行配置，并将配置的协议信息提供给协议转换组件模块(2)。3.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，电力物联网智能终端数据接入框架模块(1)集成嵌入式开发语言的编译环境到操作系统，封装操作系统信息操作接口，生成基础开发运行环境，并通过nio方式以及reactor反应堆模式构建非阻塞式伸缩性网络，reac tor反应堆接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再将不同请求对应的服务分发给对应事件处理器。4.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，协议转换组件模块(2)支持的电力设备包括电力一次设备、二次设备以及辅助设备。5.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，协议转换组件模块(2)，获取接入各通讯场景的输入数据，对输入数据采用协议进行解析，再根据输出数据要求进行协议转换。6.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，软件加速模块(3)基于硬件配置，对数据采集过程、协议转换过程以及数据分析过程进行加速。7.如权利要求1所述的电力设备状态数据采集与智能分析装置，其特征在于，电力设备状态分析模块(4)根据对电力设备状态的分析结果，对电力设备状态进行评价，判断是否触发电力设备状态预警，并在触发电力设备状态预警时，将预警信息上传主站。8.一种基于上述权利要求1
‑
7任一项的电力设备状态数据采集与智能分析方法，其特征在于，包括如下步骤：s 1.部署电力设备状态数据采集与智能分析装置的网络环境；s2.电力物联网智能终端数据接入框架模块通过非阻塞式伸缩网络，并发接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，再通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；s3.协议转换组件模块判断通讯电力设备的通讯场景的输入数据是否符合输出数据要求，并在符合输出数据要求时，直接将输入数据提供给电力设备状态分析模块，以及在不符合输出数据要求时，进行协议转换后，再提供给电力设备状态分析模块；s4.电力设备状态分析模块根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。
9.如权利要求8所述的电力设备状态数据采集与智能分析方法，其特征在于，还包括如下步骤：s5.软件加速模块获取硬件配置，判断是否需要对数据采集过程、协议转换过程以及数据分析过程进行加速，若是，则执行软件加速。10.如权利要求9所述的电力设备状态数据采集与智能分析方法，其特征在于，还包括如下步骤：s6.协议配置接口判断是否有用户输入的配置数据，若是，则解析配置数据，并根据解析结果对支持的输入数据协议以及支持的输出数据协议进行配置，以及在有协议组合需要时，进行协议组合。
技术总结
本发明提供一种电力设备状态数据采集与智能分析装置及方法，所述装置包括：电力物联网智能终端数据接入框架模块，用于集成嵌入式编译环境到操作系统，构建非阻塞式伸缩性网络，接收并解耦多监测终端并发的数据采集与分析请求，通过对应数据采集终端获取电力设备状态数据；协议转换组件模块，用于获取各电力设备状态数据采用的专有及私有协议，进行协议转换；软件加速模块，用于基于硬件配置对软件进行加速，提升处理性能；电力设备状态分析模块，用于根据数据采集终端获取的电力设备状态数据，并基于人工智能对电力设备状态进行分析、评价以及对电力设备进行管理，再将分析结果上传主站。传主站。传主站。


技术研发人员：卢愿 牛立福 张俊岭 刘猛 苏彪 高明 尹朋 刘波 韩鹏 韩福成
受保护的技术使用者：山东鲁能软件技术有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021/6/29