基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法和系统

技术领域

本发明涉及基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法和系统，属于电气设备智能运维领域。

背景技术

随着避雷器资产规模的不断增大，避雷器运维检修工作量显著上升，导致避雷器“过修”和“失修”带来的风险增大，威胁电网运行可靠性。

中国专利(公开号：CN112255484B)公开了一种避雷器运行状态在线监测及评估方法和系统，包括获取避雷器的在线和历史运行状态数据；筛选得到避雷器缺陷特征数据参量及其变化规律；确定避雷器运行状态评估指标；建立避雷器运行状态评估模型；将历史运行状态数据输入避雷器运行状态评估模型进行模型训练，将在线运行状态数据作为实时输入量输入避雷器运行状态评估模型进行预测，从而实现对避雷器设备运行状态评估及发展趋势预测。分析历史运行状态数据及其各高次谐波分量在不同绝缘劣化状态下的大小和增大倍数响应情况，统计不同绝缘劣化状态下运行状态数据及其各高次谐波分量中会对应发生显著变化的参量作为避雷器缺陷特征数据参量，并获得其变化规律。

但上述方案只是将不同绝缘劣化状态下的运行状态数据，作为避雷器缺陷特征数据参量，避雷器缺陷特征数据参量较为单一将会影响避雷器运行状态评估模型预测的准确性。

进一步避雷器缺陷特征数据参量的选择不够客观或不够全面，将导致避雷器的运行状态评估不准确，进而无法对氧化锌避雷器的日常运行维护和检修工作提供有效参考，不能及时监测避雷器的潜在隐患，不能及时降低避雷器故障风险。

本背景技术中公开的信息仅用于理解本发明构思的背景，因此它可以包括不构成现有技术的信息。

发明内容

针对上述问题或上述问题之一，本发明的目的一在于提供一种通过构建关键量提取模型、避雷器知识图谱模型、避雷器状态函数整合模型和避雷器运行状态仿真模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作效率和准确度的基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法。

针对上述问题或上述问题之一，本发明的目的二在于提供一种通过设置关键量提取模块、避雷器知识图谱模块、避雷器状态函数整合模块和避雷器运行状态仿真模块，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作效率和准确度的基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真系统。

针对上述问题或上述问题之一，本发明的目的三在于提供一种将涉及避雷器关键状态量的数据以“知识图谱”的形式可视化，从而能够客观、全面、准确得到避雷器关键状态量以及避雷器状态特征参量，因而可以有效提高避雷器运行状态仿真的准确性，为氧化锌避雷器的日常运行维护和检修工作提供有效参考，能够及时监测避雷器的潜在隐患，及时降低避雷器故障风险的氧化锌避雷器运行状态仿真方法和系统。

为实现上述目的之一，本发明的第一种技术方案为：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，

包括以下步骤：

第一步，获取某个氧化锌避雷器的状态运维数据；

第二步，利用预先构建的关键量提取模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；

第三步，通过预先构建的避雷器知识图谱模型，对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；

第四步，根据预先构建的避雷器状态函数整合模型对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；

第五步，利用预先构建的避雷器运行状态仿真模型，对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真。

本发明经过不断探索以及试验，通过构建关键量提取模型、避雷器知识图谱模型、避雷器状态函数整合模型和避雷器运行状态仿真模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作的效率和准确度，为实现更智能化的电力设备日常运行维护和检修工作提供参考。

进而，本发明先通过关键量提取模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；再利用避雷器知识图谱模型，将涉及避雷器关键状态量的避雷器状态特征参量以“知识图谱”的形式可视化呈现，从而能够客观、全面、准确得到避雷器关键状态量以及避雷器状态特征参量，因而可以有效提高避雷器运行状态仿真的准确性，为氧化锌避雷器的日常运行维护和检修工作提供有效参考，能够及时监测避雷器的潜在隐患，及时降低避雷器故障风险，从而将避雷器状态检修与避雷器可靠性评估相结合，实现以最少的检修资源消耗提升避雷器固有可靠性水平和安全性的目标。

进一步，本发明提供一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，通过状态量构建氧化锌避雷器运行状态仿真模型对避雷器运行状态进行仿真以及评价，以解决当前电气设备在实际运维中“过修”或“失修”的问题，从而实现精准运维，实现以可靠性为中心的状态检修。

作为优选技术措施：

所述第一步中，状态运维数据的获取方法如下：

通过对均压环、电阻片和外绝缘部件进行监测，得到运维数据一；

通过对密封圈、抽气检漏孔、法兰进行监测，得到运维数据二；

通过读取放电计数器和泄漏电流表的数据，得到运维数据三；

将运维数据一、运维数据二、运维数据三进行合并，组成状态运维数据。

作为优选技术措施：

所述第二步中，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量的方法如下：

步骤21，获取若干现场案例数据；

步骤22，对现场案例数据进行分类处理，得到格式化的故障模板；

步骤23，根据故障模块，建立氧化锌避雷器故障案例库；

步骤23，根据氧化锌避雷器故障案例库，对状态运维数据进行筛选，得到能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；

关键状态量至少包括电气性能或/和密封性能或/和附件性能或/和家族性缺陷。

作为优选技术措施：

所述第三步中，避雷器知识图谱模型的构建方法如下：

步骤31，从氧化锌避雷器故障案例库中，获取关键信息；

所述关键信息至少包括电压等级或/和所属变电站或/和避雷器型号或/和生产厂家或/和投运日期或/和故障日期或/和运行年限或/和故障部件功能或/和具体故障组部件或/和主要故障原因或/和检出方式；

步骤32，根据关键信息，构建具有节点、边与属性的图形数据库；

图形数据库通过节点表征氧化锌避雷器的某个系统或某种具体的故障形式；或/和，图形数据库通过节点表征氧化锌避雷器状态仿真及检修知识；

图形数据库用以表征各个节点之间的逻辑关联或从属关系；

图形数据库用属性表征对节点或边的定义信息；

步骤33，根据图形数据库，构建氧化锌避雷器故障特征知识网状图形结构；

或/和，根据图形数据库，构建氧化锌避雷器状态仿真及检修知识网状图形结构；

步骤34，根据氧化锌避雷器故障特征知识网状图形结构或/和氧化锌避雷器状态仿真及检修知识网状图形结构，建立完整节点的避雷器知识图谱模型，实现避雷器关键状态量的可搜索化。

作为优选技术措施：

确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数的方法如下：

S31，获取避雷器关键状态量，避雷器关键状态量至少包括电气性能、密封性能、附件性能以及家族性缺陷；

S32，根据避雷器关键状态量，在避雷器知识图谱模型进行搜索，得到避雷器状态特征参量；

S33，将避雷器状态特征参量分类为重要状态量、一般状态量、次要状态量，并分别赋权。

作为优选技术措施：

避雷器状态特征参量至少包括本体温升、全电流、阻性电流、直流1mA电压、0.75U

重要状态量的权重k

作为优选技术措施：

所述第四步中，统一评价函数由若干单一状态评价函数组成；

若干单一状态评价函数包括本体温升评价函数、全电流评价函数、阻性电流评价函数、直流1mA电压评价函数、0.75U

本体温升评价函数的计算公式如下：

其中，x为实测温差/最大允许温差。

作为优选技术措施：

所述第五步中，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据的方法如下：

步骤51，设置用于氧化锌避雷器运行状态评价的满分值，满分值为A；

步骤52，根据满分值以及权重设置，设置扣分值；

重要状态量最大扣分不超过A的五分之三，一般状态量最大扣分不超过A的三分之一，次要状态量最大扣分不超过A的十分之一；

步骤53，根据扣分值以及各类状态量评价函数，得到总评价得分：

其中，k

步骤54，根据总评价得分以及最大扣分情况，确定某个氧化锌避雷器的运行状态级别，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真。

作为优选技术措施：

确定某个氧化锌避雷器的运行状态级别的方法如下：

将运行状态级别划分为正常状态、注意状态、异常状态、严重状态；

若避雷器某一项重要状态量扣分达最大值，则最终运行评价级别在根据总评价得分确定的级别基础上，下降三级；

若为一般状态量，则最终运行评价级别在根据总评价得分确定的级别基础上，下降两级；

若为次要状态量，最终运行评价级别在根据总评价得分确定的级别基础上，下降一级；

若两项及以上状态量扣分达最大值，则最终运行评价级别下降级数叠加。

为实现上述目的之一，本发明的第二种技术方案为：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真系统，包括关键量提取模块、避雷器知识图谱模块、避雷器状态函数整合模块和避雷器运行状态仿真模块；

关键量提取模块，用于对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；

避雷器知识图谱模块，用于对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；

避雷器状态函数整合模块，用于对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；

避雷器运行状态仿真模块，用于对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真。

本发明经过不断探索以及试验，通过设置关键量提取模块、避雷器知识图谱模块、避雷器状态函数整合模块和避雷器运行状态仿真模块，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作的效率和准确度，为实现更智能化的电力设备日常运行维护和检修工作提供参考。

进一步，本发明利用关键量提取模块和避雷器知识图谱模块，将涉及避雷器关键状态量的数据以“知识图谱”的形式可视化呈现，从而能够客观、全面、准确得到避雷器关键状态量以及避雷器状态特征参量，因而可以有效提高避雷器运行状态仿真的准确性，为氧化锌避雷器的日常运行维护和检修工作提供有效参考，能够及时监测避雷器的潜在隐患，及时降低避雷器故障风险，从而将避雷器状态检修与避雷器可靠性评估相结合，实现以最少的检修资源消耗提升避雷器固有可靠性水平和安全性的目标。

与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明经过不断探索以及试验，通过构建关键量提取模型、避雷器知识图谱模型、避雷器状态函数整合模型和避雷器运行状态仿真模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作的效率和准确度，为实现更智能化的电力设备日常运行维护和检修工作提供参考。

本发明经过不断探索以及试验，通过设置关键量提取模块、避雷器知识图谱模块、避雷器状态函数整合模块和避雷器运行状态仿真模块，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；然后对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；再对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；最后对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，因而可以有效减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，有效提高运维检修工作的效率和准确度，为实现更智能化的电力设备日常运行维护和检修工作提供参考。

进一步，本发明先通过关键量提取模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；再利用避雷器知识图谱模型，将涉及避雷器关键状态量的避雷器状态特征参量以“知识图谱”的形式可视化呈现，从而能够客观、全面、准确得到避雷器关键状态量以及避雷器状态特征参量，因而可以有效提高避雷器运行状态仿真的准确性，为氧化锌避雷器的日常运行维护和检修工作提供有效参考，能够及时监测避雷器的潜在隐患，及时降低避雷器故障风险，从而将避雷器状态检修与避雷器可靠性评估相结合，实现以最少的检修资源消耗提升避雷器固有可靠性水平和安全性的目标。

附图说明

图1为本发明基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法的一种流程图；

图2为本发明基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法的另一种流程图；

图3为本发明氧化锌避雷器故障特征及状态检修知识图谱示意图；

图4为本发明氧化锌避雷器运行状态评估流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法的第一种具体实施例：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，

包括以下步骤：

第一步，获取某个氧化锌避雷器的状态运维数据；

第二步，利用预先构建的关键量提取模型，对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；

第三步，通过预先构建的避雷器知识图谱模型，对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；

第四步，根据预先构建的避雷器状态函数整合模型对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；

第五步，利用预先构建的避雷器运行状态仿真模型，对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的运行状态数据，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真。

本发明基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法的第二种具体实施例：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，包括以下步骤：

S1，通过现场案例搜集等途径建立氧化锌避雷器故障案例库，并根据案例库模板分类整理故障案例；

S2，基于S1中已进行故障案例分类的格式化故障案例库，提出能够准确反映避雷器状态的关键状态量；

S3，基于S2中确定的电气设备关键状态量，利用图形数据库Neo4j搭建出氧化锌避雷器故障特征知识图谱和状态检修知识图谱；

S4，根据S3中搭建的故障特征与状态检修知识图谱，引入本体温升、全电流、阻性电流、直流1mA电压、0.75U

S5，将S4中确定的各状态量评价函数整合为针对电气设备的统一评价函数，搭建氧化锌避雷器健康状态评估模型；

S6，通过现有工程实际的运维数据对S5中搭建的氧化锌避雷器健康状态评估模型进行校验，使之能根据输入状态量信息，输出避雷器健康状态，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真，为氧化锌避雷器的差异化检修提供依据。

本发明提供一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，以解决当前电气设备在实际运维中“过修”或“失修”的问题，从而实现精准运维。

本发明搭建氧化锌避雷器故障案例库的一种具体实施例：

所述步骤S1中，氧化锌避雷器故障案例库的搭建依托于对各变电站发生的110kV、220kV、500kV氧化锌避雷器故障案例进行调研。

格式化故障案例库主要从电压等级、所属变电站、避雷器型号、生产厂家、投运日期、故障日期、运行年限、故障部件功能(密封、电气等)、具体故障组部件、主要故障原因、检出方式十一个方面统计信息。

本发明选取关键状态量的一种具体实施例：

所述步骤S2中，基于S1中搭建的氧化锌避雷器故障案例库，通过数据统计分析，确定氧化锌避雷器健康状态的关键状态量应从电气性能、密封性能、附件性能、家族性缺陷四个方面选取。

本发明搭建氧化锌避雷器知识图谱的一种具体实施例：

所述步骤S3中，将基于S2中梳理所得的氧化锌避雷器故障特征，利用Neo4j平台从知识获取、知识融合、知识存储、查询式的语义理解、知识检索以及可视化展现六个维度，分别搭建氧化锌避雷器故障特征知识图谱和状态检修知识图谱，其具体步骤如下：

S3.1，将故障案例库的相关知识进行融合处理，保留电压等级、所属变电站、避雷器型号、生产厂家、投运日期、故障日期、运行年限、故障部件功能(密封、电气等)、具体故障组部件、主要故障原因、检出方式十一个方面的关键信息；

S3.2，利用Neo4j对S3.1中所融合的关键信息进行存储。由于Neo4j构建的模型包括节点、边、属性三个单元，可分别用节点、边与属性表征氧化锌避雷器的某个系统或某种具体的故障形式、各个节点之间的逻辑关联或从属关系、对节点或关系的定义；

更进一步，基于上述模型关系创建图数据库、构建网状图形结构，并通过访问本体端口查看或修改；

S3.3，将氧化锌避雷器故障特征知识图谱以及氧化锌避雷器状态评估及检修知识图谱移植为HTML文件，建立完整节点的知识图谱，实现相关状态量的可搜索化。

本发明确定具体状态量及评价函数的一种具体实施例：

所述步骤S4中，将基于S3所搭建的完整知识图谱，从氧化锌避雷器的密封性能、电气性能、附件性能、家族性缺陷四个方面确定具体状态量及评价函数，其具体包括以下步骤：

S4.1，根据氧化锌避雷器故障案例库统计，电气系统主要发生故障的部件包括均压环、电阻片、外绝缘，再根据这三个部件的特性设置评价标准；

S4.2，选取密封圈、抽气检漏孔、法兰三个部件为密封系统中的关键状态量；

S4.3，选取附件(放电计数器和泄漏电流表)与家族性缺陷为关键状态量；

S4.4，针对上述电气性能、密封性能、附件性能以及家族性缺陷的关键状态量，将其分为重要状态量、一般状态量、次要状态量三类，并对不同状态量赋权、规定最大扣分值。

本发明对氧化锌避雷器进行打分的一种具体实施例：

将氧化锌避雷器的健康状态分为“正常”、“注意”、“异常”、“严重”四类，根据S4中规定的权重与最大扣分值对氧化锌避雷器进行打分。打分过程需注意：若避雷器某一项重要状态量扣分达最大值，最终健康评价状态应为原状态的下三级状态，若为一般状态量，则最终评价下降两级，若为次要状态量，最终评价下降一级，若两项及以上状态量扣分达最大值，则状态评价下降级数叠加。

基于氧化锌避雷器故障案例库，选取较为典型的故障信息进行打分，将打分结果与实际运维结果相对比，从而验证打分的准确性，实现通过输入避雷器的状态信息得出健康状态评价结果。

本发明方法基于知识图谱，根据已有的氧化锌避雷器故障案例库构建了氧化锌避雷器故障特征知识图谱和状态检修知识图谱，可实现关键词搜索、节点分类开闭等功能；确定权重不完全相同的状态量，并为每个状态量设置评价函数，最终得出总评价函数，可通过该函数输入氧化锌避雷器状态量信息，得到避雷器健康状态，为避雷器的运维及差异化检修工作提供合理的参考。

如图2所示，本发明基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法的第三种具体实施例：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法，具体步骤如下：

步骤1，搭建故障案例库。

通过现场案例搜集等途径建立氧化锌避雷器故障案例库，并根据案例库模板分类整理故障案例。

步骤2，确定关键状态量。

基于已进行故障案例分类的格式化故障案例库，提出能够准确反映避雷器状态的关键状态量。

步骤3，搭建知识图谱。

基于确定的电气设备关键状态量，利用Neo4j平台从知识获取、知识融合、知识存储、查询式的语义理解、知识检索以及可视化展现六个维度，分别搭建氧化锌避雷器故障特征知识图谱和状态检修知识图谱。本步骤进一步包括：

3.1将故障案例库的相关知识进行融合处理，保留电压等级、所属变电站、避雷器型号、生产厂家、投运日期、故障日期、运行年限、故障部件功能(密封、电气等)、具体故障组部件、主要故障原因、检出方式十一个方面的关键信息；

3.2利用Neo4j对S3.1中所融合的关键信息进行存储。由于Neo4j构建的模型包括节点、边、属性三个单元，可分别用节点、边与属性表征氧化锌避雷器的某个系统或某种具体的故障形式、各个节点之间的逻辑关联或从属关系、对节点或关系的定义；

3.3基于上述模型关系创建图数据库、构建网状图形结构，并通过访问本体端口查看或修改；

3.4将氧化锌避雷器故障特征知识图谱以及氧化锌避雷器状态评估及检修知识图谱移植为HTML文件，建立完整节点的知识图谱，实现相关状态量的可搜索化。

本发明基于知识图谱，从知识获取、知识融合知识存储、知识查询、知识检索、可视化展示六个模块出发，利用Neo4j平台搭建出氧化锌避雷器故障特征知识图谱和状态检修知识图谱，实现了关键词搜索、节点注释、节点分类开闭等功能，可参见图3。构建知识图谱的目的主要在于为用户提供一种半智能化的快速检测避雷器状态的手段，减少运维检修工作中因个人经验不同导致的差异，提高运维检修工作的效率和准确度，为实现更智能化的电力设备日常运行维护和检修工作提供参考。

步骤4，确定各状态量的权重及评价函数。

根据搭建的故障特征与状态检修知识图谱，引入本体温升、全电流、阻性电流、直流1mA电压、0.75U

步骤5，搭建氧化锌避雷器健康状态评估模型。

将已确定的各状态量评价函数整合为针对电气设备的统一评价函数，搭建氧化锌避雷器健康状态评估模型。

步骤6，模型校验。

通过现有工程实际的运维数据对氧化锌避雷器健康状态评估模型进行校验，使之能根据输入状态量信息，输出避雷器健康状态，为氧化锌避雷器的差异化检修提供依据。

如图4所示，应用本发明对氧化锌避雷器健康状态进行评估的一种具体实施例：

一种氧化锌避雷器健康状态评估方法，包括以下步骤：

步骤1，状态量选取。

根据氧化锌避雷器故障案例库分析结果以及避雷器的功能系统划分，对氧化锌避雷器的密封性能、电气性能、附件性能、家族性缺陷四个方面开展避雷器健康状态评估。

步骤2，状态量评价函数建立及权重因子引入。

确定氧化锌避雷器健康状态的评估内容为：电气性能、密封性能、附件性能以及家族性缺陷；关键状态量包括均压环状态、本体温升、全电流、阻性电流、直流1mA电压、0.75U

将上述状态量分类为重要状态量、一般状态量、次要状态量，并分别赋权，其中，重要状态量权重k

步骤3，搭建单一状态评价函数。

以本体温升为例，取自变量x为实测温差/最大允许温差。其评价函数为：

其余关键状态量的评价函数亦同。

步骤4，搭建氧化锌避雷器健康状态评估模型。

氧化锌避雷器健康状态评价满分为100分，其中，状态量根据分类不同有最大扣分值限制，根据权重设置，重要状态量最大扣分不超过60分，一般状态量最大扣分不超过30分，次要状态量最大扣分不超过10分，无法判断的状态量默认不扣分，最后根据各个状态量评价公式，可以得到总评价得分：

应用本发明方法的一种系统实施例：

一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真系统，包括关键量提取模块、避雷器知识图谱模块、避雷器状态函数整合模块和避雷器健康状态仿真模块；

关键量提取模块，用于对状态运维数据进行处理，提取能够表征某个氧化锌避雷器状态的避雷器关键状态量；

避雷器知识图谱模块，用于对避雷器关键状态量进行搜索，得到避雷器状态特征参量，并确定关于避雷器状态特征参量的若干权重因子及评价函数；

避雷器状态函数整合模块，用于对若干权重因子及评价函数进行整合，得到某个氧化锌避雷器的统一评价函数；

避雷器健康状态仿真模块，用于对统一评价函数进行计算，得到某个氧化锌避雷器的健康状态数据，实现基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真。

应用本发明方法的一种设备实施例：

一种计算机设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法。

应用本发明方法的一种计算机介质实施例：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的一种基于知识图谱的氧化锌避雷器运行状态仿真方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。