智慧电力维护管理系统

技术领域

本申请涉及电力维护管理系统，具体而言，涉及一种智慧电力维护管理系统。

背景技术

智能电网就是电网的智能化(智电电力)，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

现有的智能电力系统基于数据采集、分析和判断从而做出更智能的预警或控制策略，但是现有智能电力系统的数据的末端采集策略往往是认为设定的，因此容易出现因为采集设定导致最终数据分析结果不准确的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本申请提供了一种智能电力维护管理系统，包括：电力监测采集装置，用于采集电力维护所需的监测数据；远程服务器，用于接收所述电力监测采集装置的监测数据；维护终端设备，用于与所述远程服务器构成数据交互以使所述远程服务器能向所述维护终端设备发送维护数据；其中，所述电力监测采集装置包括：传感器模块，用于实现对电力信号的检测并转化为对应的监测数据；预处理模块，用于接收所述传感器模块的监测数据并对监测数据进行预处理；监测控制模块，用于接收所述预处理模块预处理之后的监测数据并根据该监测数据控制所述电力监测采集装置中其他模块；监测通讯模块，用于实现所述监测控制模块与所述远程服务器的通讯连接；其中，所述预处理模块的预处理包括根据阈值设定对所述传感器模块的监测数据进行筛除；所述阈值设定的数据由所述远程服务器按照设定周期发送至所述电力监测采集装置。

进一步地，所述传感器模块包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电压传感器、电流传感器和剩余电流传感器中的一种或几种。

进一步地，所述电力监测采集装置还包括：电源模块，用于为所述监测控制模块提供电能；所述电源模块电性连接至所述监测控制模块。

进一步地，所述电力监测采集装置还包括：充电模块，用于为所述电源模块充电；所述电源模块包括：一个电池或/和一个超级电容；所述充电模块电性连接至所述电源模块。

进一步地，所述充电模块包括一个耦合线圈以实现无线充电。

进一步地，所述电力监测采集装置还包括：监测摄像模块，用于采集电力缆线处的图像数据；所述监测摄像模块与所述监测控制模块构成电性连接。

进一步地，所述远程服务器包括：服务器通讯模块，用于与所述监测通讯模块构成通讯连接；数据处理模块，用于处理所述电力监测采集装置上传的监测数据；数据存储模块，用于存储所述电力监测采集装置上传的监测数据；数据分析模块，用于分析所述电力监测采集装置上传的监测数据。

进一步地，所述远程服务器还包括：神经网络模块，包含一个第一卷积神经网络模型，所述第一卷积神经网络模型至少由所述电力监测采集装置上传的监测数据训练而成。

进一步地，所述远程服务器还包括：策略生成模块，用于根据神经网络模块输出的数据生成控制所述电力监测采集装置的控制策略，所述控制策略至少包括所述预处理模块的阈值设定。

进一步地，所述神经网络模块包含一个第二卷积神经网络模型，所述第二卷积神经网络由所述检测摄像模块所采集的图像训练而成。

本申请的有益之处在于：提供了一种能够通过人工智能动态设置前端采集预处理策略从而提高数据采集有效性的智慧电力维护管理系统。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的智慧电力维护管理系统的架构示意图；

图2是根据本申请一种实施例的远程服务器和电力监测采集装置的模块示意图；

图3是根据本申请一种实施例的远程服务器和维护终端设备的模块示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施例。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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图3所示，智能电力维护管理系统包括：若干电力监测采集装置、远程服务器和若干维护终端设备。

其中，电力监测采集装置设置电力缆线或配电室处，具体而言，电力监测采集装置用于采集电力维护所需的监测数据。

远程服务器用于接收电力监测采集装置的监测数据；远程服务器可以是一台实体服务器也可以是由多台终端搭建的云服务器。

维护终端设备用于与远程服务器构成数据交互以使远程服务器能向维护终端设备发送维护数据。具体而言，维护终端设备可以包括：移动终端设备(比如智能手机)、固定终端设备(PC计算机)、PDA终端设备等。

作为具体的方案，电力监测采集装置包括：传感器模块、预处理模块、监测控制模块、监测通讯模块、电源模块、充电模块、监测摄像模块。

其中，传感器模块用于实现对电力信号的检测并转化为对应的监测数据；具体而言，传感器模块包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电压传感器、电流传感器和剩余电流传感器中的一种或几种。温度传感器用于获取电力设备环境中的温度信息；湿度传感器，于获取电力设备环境中的湿度信息；烟雾传感器用于监测电力设备环境中的烟雾情况；电压传感器用于获取所监测的电力设备上的电压信息；电流传感器用于获取所监测的电力设备上的电流信息；剩余电流传感器用于检测电力设备的漏电流参数。

预处理模块用于接收传感器模块的监测数据并对监测数据进行预处理；监测控制模块用于接收预处理模块预处理之后的监测数据并根据该监测数据控制电力监测采集装置中其他模块；监测通讯模块用于实现监测控制模块与远程服务器的通讯连接；其中，预处理模块的预处理包括根据阈值设定对传感器模块的监测数据进行筛除；阈值设定的数据由远程服务器按照设定周期发送至电力监测采集装置。

作为具体方案，电源模块用于为监测控制模块提供电能；电源模块电性连接至监测控制模块。充电模块用于为电源模块充电；电源模块包括：一个电池或/和一个超级电容；充电模块电性连接至电源模块。充电模块包括一个耦合线圈以实现无线充电。

在采用基于NB-IoT通讯的方案时，电力监测采集装置采用自身电池进行供电，可以采用低自放电的电池，同时，作为优选方案，可以以无线充电的方式为其进行充电，这种充电主要是存储在超级电动中，电力监测采集装置在使用电能时优先使用超级电容中的电能。

具体而言，筛除的方式为电力监测采集装置进行初始化，电源模块开始工作，为整个系统提供动力，整个系统开始运作；传感器模块开始实时搜集数据信息，包括：环境温度数据、环境湿度数据、环境烟雾数据、设备电压数据、设备电流数据、设备剩余电流数据，将这些数据信息实时发送至预处理模块。

预处理模块开始针对搜集到的数据信息进行筛除，在数据筛除装置中设定6个阈值，分别为：A、B、C、D、E和F；将获取的温度数据和A进行比较，若温度数据值＜A，则将温度数据值删除掉；若温度数据值＞A，则将该温度数据发送至监测控制模块；同样的，若湿度数据值＜B，则将湿度数据值删除掉；若湿度数据值＞B，则将该湿度数据发送至监测控制模块；若烟雾数据值＜C，则将烟雾数据值删除掉；若烟雾数据值＞C，则将该温度数据发送至监测控制模块；若电压数据值＜D，则将电压数据值删除掉；若电压数据值＞D，则将该电压数据发送至监测控制模块；若电流数据值＜E，则将电流数据值删除掉；若电流数据值＞E，则将该电流数据发送至监测控制模块；若剩余电流数据值＜F，则将剩余电流数据值删除掉；若剩余电流数据值＞F，则将该温度数据发送至监测控制模块。

监测控制模块开始针对接收到的数据信息进行分析判断；首先设定一个时间阈值：T；统计在该时间阈值范围内接收到某项传感器数据信息的次数：N；设定一个安全次数阈值为：M；将统计到的N值和M值进行比较，若N＜M，则不作处理，若N＞M则生成一个警报数据；统计在设定的时间阈值T内，警报数据的个数：P；设定预警阈值为：O；若P＞O，则发送安全预警命令至远程服务器；若P＜O，则不作处理。

若监测控制模块生成预警命令，则发送图像采集命令至图像采集装置，监测摄像模块开始采集整个电力设备和设备环境的图像数据，将图像数据发送至处理器。

监测控制模块将获取到的所有数据信息进行整合后，并添加报警命令，然后发送至监测通讯模块，监测通讯模块可以获知当前网络状况，判断应该选择何种网络传输模式，最大程度保证信息传输的有效性和可靠性；可以选择NB-IoT通讯将数据信息发送至云端监测通讯模块。

服务器通讯模块接收到数据信息后，将数据信息发送至数据存储模块进行存储，和将报警命令发送至维护终端设备。

维护终端设备接收到报警命令后，提醒装置开始发出提醒信号；显示装置显示监测摄像模块采集到的实际图像信息。

参照图2和图3所示，远程服务器包括：服务器通讯模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析模块、神经网络模块、策略生成模块。

其中，服务器通讯模块用于与监测通讯模块构成通讯连接；数据处理模块用于处理电力监测采集装置上传的监测数据；数据存储模块用于存储电力监测采集装置上传的监测数据；数据分析模块用于分析电力监测采集装置上传的监测数据。

作为其中一种优选方案，神经网络模块，包含一个第一卷积神经网络模型，第一卷积神经网络模型至少由电力监测采集装置上传的监测数据训练而成。

策略生成模块用于根据神经网络模块输出的数据生成控制电力监测采集装置的控制策略，控制策略至少包括预处理模块的阈值设定。

具体而言，将历史数据生成一个曲线图，将曲线图以及历史数据作为输入数据，将对应设定的阈值作为输出数据，训练第一卷积神经网络模型直至收敛，然后，电力监测采集装置在特定时段，将当天所有数据上传至远程服务器，第一卷积神经网络模型根据数据和生成曲线图生成第二条进行警报判断的阈值范围。当然，对应不同的电力监测参数，可以设置多个人工神经网络。

作为进一步的优选方案，神经网络模块包含一个第二卷积神经网络模型，第二卷积神经网络由检测摄像模块所采集的图像训练而成。

第二卷积神经网络的作用在于，在无人值守时，可以通过第二卷积神经网络模型进行判断是否出现需要应急处理的事故。具体而言，电力监测采集装每设定时间间隔(比如1天或12小时)使监测摄像模块采集相应的图像作为输出数据供第二卷积神经网络学习，以是否异常作为分类结果。训练至收敛后，第二卷积神经网络在工作时，根据输入图片输出判断结果以及对应的置信度，如果置信度超过设定阈值则认为发生需要紧急处理的故障。

参照3所示，维护设备包括：终端通讯模块、终端交互模块、终端控制模块、终端摄像模块和终端定位模块。具体而言，移动终端设备可以被构造为一个智能手机，终端通讯模块即为其通讯模块，终端交互模块可以被构造为触摸屏，即显示照明导航地图也能供用户进行操作，终端控制模块、终端摄像模块分为智能手机的CPU和摄像头，终端定位模块可以包括一个UWB定位芯片。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。