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高压断路器的状态评估方法、装置、电子设备及存储介质

文献发布时间:2024-01-17 01:13:28


高压断路器的状态评估方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域,尤其涉及一种高压断路器的状态评估方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在电力系统中,高压断路器作为最重要的开关设备之一,其日常运行状态的优劣对系统的安全稳定运行起着重要的作用,同时对变电站而言,其运行状态的好坏对运行维护人员的人身安全起着重大影响。现有的研究大多集中在故障诊断方面,如触头过热、机构箱进水以及瓷瓶断裂等故障诊断分析,但是,传统的定期检测和维护的变电站运维策略难以及时发现高压断路器存在的缺陷问题。

现有技术中,常用神经网络、模糊数学理论、灰色理论等方法评估电力设备的健康状态。其中,通过灰色理论对高压断路器状态样本数据进行整合,建立灰色模糊判别矩阵,缺少准确影响高压断路器健康状态的指标;通过神经网络算法存在局部最优解,通过模糊理论则存在较强的人为因素主观因素,缺乏一定的客观依据。因此,建立一种可靠的高压断路器的状态评估方法,是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种高压断路器的状态评估方法、装置、电子设备及存储介质,以实现确定评价指标的权重值评估高压断路器的健康状态,便于辅助运维检修人员诊断高压断路器的健康状态。

根据本发明的一方面,提供了一种高压断路器的状态评估方法,其特征在于,包括:

根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标;

根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值;

根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态。

根据本发明的另一方面,提供了一种高压断路器的状态评估装置,其特征在于,包括:

评价指标确定模块,用于根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标;

熵权值确定模块,用于根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值;

健康状态确定模块,用于根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态。

根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,电子设备包括:

至少一个处理器;

以及与至少一个处理器通信连接的存储器;

其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的高压断路器的状态评估方法。

根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的高压断路器的状态评估方法。

本发明实施例的技术方案,通过根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标,根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值,根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,实现了根据高压断路器的历史性能指标数据确定评价指标的权重值,根据权重值与当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,提高高压断路器健康状态检测的准确性,增强检测的客观性,便于辅助运维检修人员诊断高压断路器的健康状态,可减少运维检修人员的工作量,降低运维检修人员的工作压力。

应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。

图1是根据本发明实施例一提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图;

图2是根据本发明实施例二提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图;

图3是根据本发明实施例三提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图;

图4是根据本发明实施例四提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图;

图5是根据本发明实施例三提供的一种高压断路器的状态评估装置的结构示意图;

图6是实现本发明实施例的一种高压断路器的状态评估方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是根据本发明实施例一提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图,本实施例可适用于评估高压断路器的健康状态的情况,该方法可以由高压断路器的状态评估装置来执行,该高压断路器的状态评估装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该高压断路器的状态评估装置可配置于电子设备中。如图1所示,该方法包括:

S110、根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标。

其中,高压断路器是高压开关,可以用于切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流,以及当系统发生故障时可以切断过负荷电流和短路电流。高压断路器的种类可以包括多种,示例性的,可以包括油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、真空断路器等。

性能指标数据可以是指高压断路器的实际相关参数,可以是根据各评价指标得到的数据。性能指标数据可以包括多种类型,如机械性能指标数据、电气特性指标数据、绝缘特性指标数据、环境因素性能指标数据等。在一实施例中,机械性能指标数据可以包括但不限于分合闸不同期、分合闸速度、分合闸线圈直流电阻大小等;电气特性指标数据可以包括但不限于开断磨损程度、累计开断次数、使用年数和分合闸线圈最低动作电压等;绝缘特性指标数据可以包括但不限于绝缘介质、微水含量和气体泄漏量等;环境因素性能指标数据可以包括但不限于温湿度、污秽度、产品成熟度、操作机构润滑、主体及机构外观等。

评价指标可以利用高压断路器的实际相关参数对高压断路器进行量化评估的指标,是用于评价高压断路器的健康状态的指标。评价指标可以包括多个维度,维度数量是根据性能指标数据确定的。在一实施例中,评价指标可以包括机械特性评价指标、电器特性评价指标、绝缘特性评价指标、环境因素性能评价指标等多个维度。示例性的,评价指标可以包括但不限于对分合闸速度的进行量化、超过断路器最低动作电压的次数比例、绝缘介质量低于额定值的次数比例、温度、湿度的变化程度等。

在发明实施例中,可以获取高压断路器的性能指标数据,按照性能指标数据确定多个维度的评价指标。在实际的操作过程中,可以通过传感器或者直接采集高压断路器的性能参数确定高压断路器的性能指标数据。在一实施例中,可以通过温度计采集环境温度;通过获取高压断路器的历史存储数据确定分合闸速度、断路器最低动作电压等性能指标数据;通过监测高压断路器的外观确定高压断路器的开断磨损程度等性能指标数据。在一实施例中,可以获取预设时长内的性能指标数据,其中,预设时长可以是根据工作人员需求设定的。示例性的,预设时长可以包括但不限于7天、30天、60天等。在一实施例中,可以每天采集一次,连续采集30天的性能指标数据用于确定评价指标。

获取性能指标数据后,可以根据性能指标数据确定至少两个维度的评价指标。在实际的操作过程中,可以通过预设公式和性能指标数据确定评价指标。提取性能指标数据对应的预设公式,根据性能指标数据以及对应的预设公式确定性能指标数据对应的评价指标。在一实施例中,可以根据一个或者多个性能指标数据确定一个评价指标,对此并不进行限制。不同的评价指标可以对应不同的预设公式。在一实施例中,根据预设时长内获取的性能指标数据的数量,同一维度的评价指标数量可以为多个。每个维度的评价指标可以为1个,也可以为多个。

S120、根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值。

其中,信息熵是用于衡量不确定性的评价指标,也就是离散随机事件出现的概率。权重值是在高压断路器健康状态评估过程中,按各评价指标所占工作量的大小及影响整体能力重要程度,分别对各评价指标规定的所占比例分值。

在发明实施例中,可以确定各评价指标的信息熵,根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值。在实际的操作过程中,可以提取信息熵公式,按照各评价指标以及信息熵公式计算各评价指标对应的信息熵,利用熵权法,提取预设权重公式确定各评价指标的信息熵确定对应的权重值。其中,各维度的评价指标权重值和等于1。在一实施例中,也可以通过计算评价指标的信息冗余度来计算权重。

在一实施例中,在确定各维度评价指标对应的权重值后,可以优化计算的权重值,以提高权重值的可信度。在实际的操作过程中,可以按照各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,生成加权数据,根据加权数据对各维度评价指标对应的权重值进行优化。示例性的,可以通过计算加权数据的欧式距离确定各数据的相对贴近度,剔除相对贴近度低的评价指标数据,重新计算对应维度的权重值,进而优化各维度评价指标对应的权重值;又或者,可以通过计算各加权数据的均值、方差等方式剔除距离均值或者方差较大的评价指标数据,重新计算对应维度的权重值,进而优化各维度评价指标对应的权重值。

S130、根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态。

其中,当前评价指标数据可以是指当前确定的评价指标数据。高压断路器的健康状态可以是指高压断路器的健康程度,根据健康状态可以评估高压断路器是否需要施行检修或者增加关注程度。示例性的,当高压断路器的健康状态较差时,可以增加高压断路器的检查频率;当高压断路器的健康状态较好时,可以降低高压断路器的检查频率。

在发明实施例中,可以根据当前评价指标数据和对应的权重值确定高压断路器的健康状态。在实际的操作过程中,可以根据当前评价指标数据和对应的权重值确定高压断路器的评估得分,根据评估得分确定高压断路器的健康状态。示例性的,可以设置评估得分阈值,根据评估得分阈值确定高压断路器的健康状态。评估得分阈值的数量可以包括多个,如1个、2个等。在一实施例中,以评估得分阈值设置为2个,第一评估得分阈值设置为60分,第二评估得分阈值设置为80分为例,当评估得分小于60分时可以确定高压断路器的健康状态较差;当评估得分大于60分并且小于80分时,可以确定高压断路器的健康状态一般;当评估得分大于80分时可以确定高压断路器的健康状态良好。

在一实施例中,可以计算各当前评价指标数据与对应的权重值的乘积,将各当前评价指标数据与对应的权重值的乘积之和作为高压断路器的评估得分。根据评估得分以及评估得分阈值确定高压断路器的健康状态。

本发明实施例,通过根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标,根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值,根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,实现了根据高压断路器的历史性能指标数据确定评价指标的权重值,根据权重值与当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,提高高压断路器健康状态检测的准确性,增强检测的客观性,便于辅助运维检修人员诊断高压断路器的健康状态,减少运维检修人员的工作量,提高运维检修的效率。

实施例二

图2是根据本发明实施例二提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上对一种高压断路器的状态评估方法的进一步说明。如图2所示,该方法包括:

S210、获取高压断路器的性能指标数据;其中,性能指标数据包括以下至少之一:机械特性指标数据、电气特性指标数据、绝缘特性指标数据、环境因素性能指标数据。

其中,机械特性指标数据可以是指高压断路器的物理性能指标数据,示例性的,机械性能指标数据可以包括但不限于分合闸不同期、分合闸速度、分合闸线圈直流电阻大小等。电气特性指标数据可以是指高压断路器电方面如电压,电流,导电性能等的状态。示例性的,电气特性指标数据可以包括但不限于开断磨损程度、累计开断次数、使用年数和分合闸线圈最低动作电压等。绝缘特性指标数据可以是指高压断路器耐高压冲击的能力,示例性的,绝缘特性指标数据可以包括但不限于绝缘介质、微水含量和气体泄漏量等。环境因素性能指标数据可以是指影响高压断路器性能的环境参数,示例性的,环境因素性能指标数据可以包括但不限于温湿度、污秽度、产品成熟度、操作机构润滑、主体及机构外观等。

在发明实施例中,获取高压断路器的性能指标数据的方式可以包括多种,示例性的,可以通过传感器采集高压断路器的性能指标数据;或者可以采集高压断路器存储的性能指标数据。在实际的操作过程中,可以通过温度计采集环境温度;通过获取高压断路器的历史存储数据确定分合闸速度、断路器最低动作电压等性能指标数据;通过监测高压断路器的外观确定高压断路器的开断磨损程度等性能指标数据。在一实施例中,可以获取预设时长内的性能指标数据,获取的高压断路器的性能指标数据的数量可以不作限定。在一实施例中,可以根据评价指标的需求获取性能指标数据。

S220、按照性能指标数据对应的预设公式确定各维度的评价指标。

其中,预设公式可以是预先设置的用于确定各维度评价指标的公式,对于不同维度的评价指标,可以包括多个对应的预设公式。

在发明实施例中,可以提取预设公式,按照性能指标数据对应的预设公式计算各维度的评价指标。在一实施例中,评价指标可以包括机械特性评价指标、电器特性评价指标、绝缘特性评价指标、环境因素性能评价指标等多个维度。示例性的,可以确定分合闸速度进行量化作为机械特性评价指标,对分合闸速度进行量化的预设公式可以包括

示例性的,可以确定断路器最低动作电压作为电气特性评价指标,确定高压断路器最低动作电压的预设公式可以包括:

示例性的,可以确定超过断路器最低动作电压的次数比例作为绝缘特性评价指标,确定超过断路器最低动作电压的次数比例的预设公式可以包括

示例性的,可以确定温度变化程度或者湿度变化程度作为环境因素性能评价指标,确定温度变化程度的预设公式可以包括:

S230、按照熵权法确定各维度评价指标的信息熵,并按照信息熵和预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值。

其中,熵权法是一种客观赋权方法,在具体使用过程中,根据各评价指标的分散程度,可以利用信息熵计算出各评价指标的权重值,再根据各指标对权重值进行一定的修正,从而得到较为客观的评价指标对应的权重值。

在发明实施例中,可以根据信息熵公式以及各维度评价指标确定各维度评价指标的信息熵,根据各维度评价指标确定的信息熵以及预设权重公式,确定各维度评价指标的权重值。在实际的操作过程中,信息熵公式可以包括

S240、基于各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,确定加权数据。

在发明实施例中,确定各维度对应的权重值后,可以按照各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,确定加权数据。在实际的操作过程中,可以通过各维度对应的权重值乘以各维度的评价指标作为各维度评价指标对应的加权数据。

S250、按照加权数据优化各维度的评价指标的权重值。

在发明实施例中,优化各维度的评价指标的权重值的方式可以包括多种,示例性的,可以获取加权数据中的最优特征性能数据和最劣特征性能数据,分别确定各加权数据与对应维度的最优特征性能数据和最劣特征性能数据的欧式距离,按照加权数据与最劣特征性能数据的欧式距离比加权数据与最优特征性能数据的欧式距离以及加权数据与最劣特征性能数据的欧式距离之和作为相对贴近度,根据相对贴近度优化各维度的评价指标的权重值。

在一实施例中,可以设置预设贴近度,剔除相对贴近度小于预设贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值。示例性的,可以确定30个同一维度的评价指标,当任一根据加权数据计算的相对贴近度小于预设贴近度时,可以将对应的评价指标剔除,重新计算评价指标的权重值,实现评价指标权重值的优化。

S260、根据各维度的评价指标的权重值与对应的当前评价指标数据确定高压断路器的评估得分。

其中,高压断路器的评估得分可以是根据当前评价指标以及各维度的评价指标的权重值确定,高压断路器的评估得分可以用于评估高压断路器的健康状态。

在实际的操作过程中,可以获取当前评价指标数据,按照当前评价指标数据与对应的评价指标的权重值计算高压断路器的评估得分。在一实施例中,可以将当前评价指标数据与对应的评价指标的权重值相乘,将各乘积相加作为高压断路器的评估得分。

在一实施例中,S260,包括:

按照当前评价指标数据与对应的权重值的乘积之和作为高压断路器的评估得分。

在发明实施例中,可以将当前评价指标数据与对应的权重值相乘,得到各当前评价指标数据的评估得分,将各当前评价指标数据的评估得分相加,并将相加结果作为高压断路器的评估得分。

S270、根据评估得分确定高压断路器的健康状态。

在发明实施例中,可以预先设置评估得分阈值,根据评估得分阈值确定高压断路器的健康状态。评估得分阈值的数量可以包括多个,如1个、2个等。在一实施例中,当评估得分阈值设置为2个时,高压断路器的健康状态可以分为3个等级。示例性的,可以设置第一个评估得分阈值为60分,第二个评估得分阈值为80分。当评估得分小于60分时,可以认为高压断路器的健康状态较差;当评估得分大于60分并且小于80分时,可以认为高压断路器的健康状态一般;当评估得分大于80分时,可以认为高压断路器的健康状态良好。

本发明实施例,通过获取高压断路器的性能指标数据,按照性能指标数据对应的预设公式确定各维度的评价指标,按照熵权法确定各维度评价指标的信息熵,并按照信息熵和预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值,基于各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,确定加权数据,按照加权数据优化各维度的评价指标的权重值,提高了各评价指标权重值的可信度。通过根据各维度的评价指标的权重值与对应的当前评价指标数据确定高压断路器的评估得分,根据评估得分确定高压断路器的健康状态,确定高压断路器的不同评估得分对应的健康状态,便于辅助运维检修人员诊断高压断路器的健康状态,可提高运维检修人员的工作效率,降低运维检修人员的工作压力。

实施例三

图3是根据本发明实施例三提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上对一种高压断路器的状态评估方法的进一步说明。如图3所示,该方法包括:

S310、获取高压断路器的性能指标数据;其中,性能指标数据包括以下至少之一:机械特性指标数据、电气特性指标数据、绝缘特性指标数据、环境因素性能指标数据。

S320、按照性能指标数据对应的预设公式确定各维度的评价指标。

S330、按照熵权法确定各维度评价指标的信息熵,并按照信息熵和预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值。

S340、基于各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,确定加权数据。

S350、根据加权数据确定各维度的评价指标的第一距离和第二距离。

其中,第一距离可以是加权数据与该维度加权数据中最优特征性能数据的欧式距离,第二距离可以是加权数据与该维度加权数据中最劣特征性能数据的欧式距离。

在发明实施例中,可以确定各维度加权数据中的最优特征性能数据和最劣特征性能数据,分别计算加权数据与最优特征性能数据的欧式距离以及加权数据与最劣特征性能数据的欧式距离。将加权数据与最优特征性能数据的欧式距离作为第一距离;将加权数据与最劣特征性能数据的欧式距离作为第二距离。

在一实施例中,S350,包括:

确定各维度的加权数据中最优特征性能数据作为第一标准数据,确定各维度的加权数据中最劣性能特征数据作为第二标准数据。

确定第一标准数据和加权数据的欧式距离作为第一距离;

确定第二标准数据和加权数据的欧式距离作为第二距离。

其中,第一标准数据和第二标准数据可以分别是确定欧氏距离的一个定点数据,可以分别确定加权数据与第一标准数据和第二标准数据之间的欧氏距离。

在发明实施例中,可以获取各维度的加权数据,在各维度的加权数据中分别确定最优特征性能数据和最劣性能特征数据,将最优特征性能数据作为第一标准数据,将最劣性能特征数据作为第二标准数据。分别确定加权数据与第一标准数据和第二标准数据的欧式距离。将第一标准数据和加权数据的欧式距离作为第一距离,将确定第二标准数据和加权数据的欧式距离作为第二距离。

在实际的操作过程中,第一距离和第二距离可以通过预设距离公式进行计算。示例性的,第一距离的预设公式可以包括

示例性的,第二距离的预设公式可以包括

S360、将同一维度的评价指标对应的第二距离与第一距离与第二距离的和的比值作为当前维度的评价指标的相对贴近度。

其中,相对贴近度可以是度量两个模糊子集的相似程度,用于优化权重值。

在发明实施例中,当确定第一距离与第二距离后,可以根据第一距离和第二距离确定评价指标的相当于贴近度。在实际的操作过程中,可以获取同一维度的评价指标对应的第一距离和第二距离,确定第一距离与第二距离的和,将同一维度的评价指标对应的第二距离与第一距离与第二距离的和的比值作为当前维度的评价指标的相对贴近度。在一实施例中,确定相对贴近度的公式可以包括

S370、当相对贴近度小于预设贴近度时,剔除当前相对贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值。

在发明实施例中,可以提取预先设置的预设贴近度,将计算确定的相对贴近度与预设贴近度进行对比,当相对贴近度小于预设贴近度时,可以剔除当前相对贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值。当全部的相对贴近度大于或者等于预设贴近度时,可以认为当前评价指标的权重值是合理的,无需对权重值进行调整。

在一实施例中,当同一维度的评价指标为30个,第5个评价指标对应的相对贴近度小于预设贴近度时,可以将第5个评价指标剔除,根据剩余的评价指标重新确定评价指标的权重值。

S380、根据各维度的评价指标的权重值与对应的当前评价指标数据确定高压断路器的评估得分。

S390、根据评估得分确定高压断路器的健康状态。

本发明实施例,通过根据加权数据确定各维度的评价指标的第一距离和第二距离,将同一维度的评价指标对应的第二距离与第一距离与第二距离的和的比值作为当前维度的评价指标的相对贴近度,当相对贴近度小于预设贴近度时,剔除当前相对贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值,实现了对权重值的优化,避免由于相对贴近度较差的评价指标对评价指标权重值的影响,提高评价指标权重值的可信程度。

实施例四

图4是根据本发明实施例四提供的一种高压断路器的状态评估方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上,以分合闸速度进行量化、超过断路器最低动作电压的次数比例、绝缘介质量低于额定值的次数比例、温度变换程度和湿度变化程度作为评价指标为例,对一种高压断路器的状态评估方法的具体实施例,如图4所示,该方法包括:

S401、获取高压断路器的性能指标数据。

其中,性能指标数据包括以下至少之一:机械特性指标数据、电气特性指标数据、绝缘特性指标数据、环境因素性能指标数据。示例性的,高压断路器的机械特性指标数据可以包括有分合闸不同期、分合闸速度和分合闸线圈直流电阻大小。高压断路器的电气特性指标数据可以包括开断磨损程度、累计开断次数、使用年数和分合闸线圈最低动作电压等。高压断路器的绝缘特性指标数据可以包括绝缘介质、微水含量和气体泄漏量等。环境因素性能指标数据可以包括温湿度、污秽度、产品成熟度、操作机构润滑、主体及机构外观等。当评价指标为分合闸速度进行量化、超过断路器最低动作电压的次数比例、绝缘介质量低于额定值的次数比例、温度变换程度和湿度变化程度时,可以根据评价指标获取对应的性能指标数据。

S402、按照性能指标数据对应的预设公式确定各维度的评价指标。

在实施例中,由于分合闸能量较大导致机架振动过大,机架的过大振动引起分闸脱扣器的大幅摆动、冲击分闸掣子、机构合闸速度偏高和复位弹簧疲劳,引起合闸保持掣子和分闸掣子弹跳幅度增大,导致断路器出现合后即分的故障。因此评价指标可以包括对分合闸速度进行量化评价。示例性的,对分合闸速度进行量化评价的预设公式可以包括:

当根据高压断路器最低动作电压作为电气特性指标数据的评价指标时,确定断路器最低动作电压的预设公式可以包括:

当根据确定超过断路器最低动作电压的次数比例作为绝缘特性指标数据的评价指标时,确定超过断路器最低动作电压的次数比例的预设公式可以包括

当确定温度变化程度或者湿度变化程度作为环境因素性能评价指标,确定温度变化程度的预设公式可以包括:

S403、将确定的评价指标生成决策矩阵。

在实施例中,生成的决策矩阵可以包括

S404、根据决策矩阵中对应的评价指标确定各维度评价指标的信息熵,并按照信息熵和预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值。

在实施例中,可以提取决策矩阵中对应的评价指标,根据评价指标确定各维度评价指标的信息熵,进而按照预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值。在实际的操作中,各维度评价指标的信息熵可以通过

S405、基于各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,分别生成对应的加权决策矩阵。

在实施例中,加权决策矩阵可以包括W=(ω

S406、确定加权决策矩阵中加权数据的最优特征性能数据和最劣性能特征数据。

在实施例中,确定各维度加权数据的最大值作为最优特征性能数据,确定各维度加权数据的最小值作为最劣性能特征数据。确定最优特征性能数据和最劣性能特征数据后,可以生成最优特征性能数据和最劣性能特征数据的集合。

S407、确定各维度的加权数据中最优特征性能数据作为第一标准数据,确定各维度的加权数据中最劣性能特征数据作为第二标准数据。

S408、确定第一标准数据和加权数据的欧式距离作为第一距离;确定第二标准数据和加权数据的欧式距离作为第二距离。

在实施例中,可以根据第一距离的预设公式可以确定第一标准数据和加权数据的欧式距离;根据第二距离的预设公式可以确定第二标准数据和加权数据的欧式距离。在一实施例中,第一距离的预设公式可以包括

S409、将同一维度的评价指标对应的第二距离与第一距离与第二距离的和的比值作为当前维度的评价指标的相对贴近度。

在一实施例中,确定相对贴近度的公式可以包括

S410、当相对贴近度小于预设贴近度时,剔除当前相对贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值。

S411、根据各维度的评价指标的权重值与对应的当前评价指标数据确定高压断路器的评估得分,进而确定高压断路器的健康状态。

在实施例中,分别确定分合闸速度进行量化、超过断路器最低动作电压的次数比例、绝缘介质量低于额定值的次数比例、温度变换程度和湿度变化程度等评价指标的权重值时,可以根据对应的当前评价指标数据与权重值确定高压断路器的评估得分,进而根据高压断路器的评估得分确定高压断路器的健康状态。

实施例五

图5是根据本发明实施例三提供的一种高压断路器的状态评估装置的结构示意图,如图5所示,该装置包括:评价指标确定模块51,熵权值确定模块52和健康状态确定模块53。

其中,评价指标确定模块51,用于根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标。

熵权值确定模块52,用于根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值。

健康状态确定模块53,用于根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态。

本发明实施例,通过评价指标确定模块根据高压断路器的性能指标数据确定至少两个维度的评价指标,熵权值确定模块根据各评价指标的信息熵确定对应的权重值,健康状态确定模块根据权重值和当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,实现了根据高压断路器的历史性能指标数据确定评价指标的权重值,根据权重值与当前评价指标数据确定高压断路器的健康状态,提高高压断路器健康状态检测的准确性,增强检测的客观性,便于辅助运维检修人员诊断高压断路器的健康状态,减少运维检修人员的工作量,提高运维检修的效率。

在一实施例中,评价指标确定模块51,包括:

数据获取单元,用于获取高压断路器的性能指标数据;其中,性能指标数据包括以下至少之一:机械特性指标数据、电气特性指标数据、绝缘特性指标数据、环境因素性能指标数据。

评价指标确定单元,用于按照性能指标数据对应的预设公式确定各维度的评价指标。

在一实施例中,熵权值确定模块52,包括:

权重值确定单元,用于按照熵权法确定各维度评价指标的信息熵,并按照信息熵和预设权重公式确定各维度的评价指标的权重值。

加权数据确定单元,用于基于各维度对应的权重值对各维度的评价指标进行加权,确定加权数据。

权重值优化单元,用于按照加权数据优化各维度的评价指标的权重值。

在一实施例中,权重值优化单元,包括:

距离确定单元,用于根据加权数据确定各维度的评价指标的第一距离和第二距离。

贴近度确定单元,用于将同一维度的评价指标对应的第二距离与第一距离与第二距离的和的比值作为当前维度的评价指标的相对贴近度。

数据剔除单元,用于当相对贴近度小于预设贴近度时,剔除当前相对贴近度对应的评价指标,根据剔除数据后的评价指标重新确定评价指标的权重值。

在一实施例中,距离确定单元,包括:

标准数据确定单元,用于确定各维度的加权数据中最优特征性能数据作为第一标准数据,确定各维度的加权数据中最劣性能特征数据作为第二标准数据。

第一距离确定单元,用于确定第一标准数据和加权数据的欧式距离作为第一距离。

第二距离确定单元,用于确定第二标准数据和加权数据的欧式距离作为第二距离。

在一实施例中,健康状态确定模块53,包括:

评估得分确定单元,用于根据各维度的评价指标的权重值与对应的当前评价指标数据确定高压断路器的评估得分。

健康状态确定单元,用于根据评估得分确定高压断路器的健康状态。

在一实施例中,评估得分确定单元,包括:

得分确定单元,用于按照当前评价指标数据与对应的权重值的乘积之和作为高压断路器的评估得分。

本发明实施例所提供的高压断路器的状态评估装置可执行本发明任意实施例所提供的高压断路器的状态评估方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例六

图6是实现本发明实施例的一种高压断路器的状态评估方法的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图6所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如高压断路器的状态评估方法。

在一些实施例中,高压断路器的状态评估方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的高压断路器的状态评估方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行高压断路器的状态评估方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。

应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。

上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

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  • 商品状态识别方法、装置、电子设备及可读存储介质
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