一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法，通过远程集中控制子系统和设置于每个变电站的站端本地控制子系统，实现联合消防控制，在保证集控中心具有最高控制权限的前提下，利用站端本地控制子系统的边缘计算能力，自主的对火情和故障进行智能判决，在火灾发生的第一时间进行一定权限的消防灭火动作，而在通信正常的情况下，集控中心又可同时对站端进行必要的指导和干预的处理，解决因远程通信延时和通信故障导致延误最佳灭火时机或勿控消防灭火动作的问题。灭火时机或勿控消防灭火动作的问题。灭火时机或勿控消防灭火动作的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种远程集控系统及方法，具体涉及一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力系统的快速发展，变电站的规模和数量越来越大，分布越来越广，给变电站的维修运维工作带来巨大挑战。为了降低维修运维成本，得益于二次自动化设备和信息控制管理技术的提升，越来越多的变电站逐步改造为无人值守变电站，由运维班组人员在集控中心进行统一调度和指挥。
[0003]消防安全历来是变电站的重要安全问题之一。变电站一旦发生火灾，将造成巨大的经济损失，甚至是人生安全事故。因此，建设变电站消防远程集控系统是大规模建设无人值守变电站的重要保障措施之一。
[0004]现有的变电站消防远程集控系统，还主要是以集中监视和告警为主，很少能实现远程控制。主要是担心远程通信延时和可能出现的通信故障延误消防控制命令的下发或误操作，导致延误最佳的灭火时机或错误的消防灭火动作，因此，有必要提出一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点，提供一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统及方法，包括远程集中控制子系统和设置于每个变电站的站端本地控制子系统，通过远程集中控制子系统为变电站设置权限级别，变电站的站端本地控制子系统根据权限级别执行联合消防控制。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，包括：
[0008]远程集中控制子系统和设置于每个变电站的站端本地控制子系统；
[0009]其中，站端本地控制子系统包括：
[0010]消防监测模块，其用于获取消防告警信息；
[0011]视频监控模块，其连接视频摄像头，以获取变电站内的监控视频，并上传到集中控制子系统；
[0012]消防控制模块，其用于控制自动消防灭火设备执行消防灭火动作；
[0013]逻辑预判模块，其与消防监测模块通信连接，能够根据告警信息进行预判，并将预判信息下发到消防控制模块和/或将消防告警信息上传到集中控制子系统；
[0014]集中控制子系统包括：
[0015]规则库模块，其存储消防事件触发条件、消防事件动作中断和消防事件动作恢复条件规则；
[0016]算法库模块，其用于存储训练规则的人工智能算法；
[0017]逻辑判决模块，其与规则库模块和算法库模块通信连接，用于调用规则和人工智能算法，下发到逻辑预判模块和/或下发辅助决策信息和/或控制命令；
[0018]人机界面模块，其用于实现人机交互，展示本地控制子系统的消防告警信息和实现远程控制操作。
[0019]优选的是，逻辑判决模块包括：
[0020]告警信息处理单元，其接收和预处理本地控制子系统上传的消防告警信息，并通过人机界面进行展示和告警；
[0021]智能判决单元，其根据规则对消防告警信息进行判决，并下发出辅助决策信息和/或控制命令；
[0022]集控单元，其用于将辅助决策信息和/或控制命令下发到本地控制子系统；
[0023]视频监视单元，其用于查看本地控制子系统的视频监视画面。
[0024]优选的是，消防监测模块包括：
[0025]设备监测单元，其用于获取变电站的设备状态信息；
[0026]消防监测单元，其连接消防监测传感器，以获取消防监测数据。
[0027]优选的是，设备状态信息包括：设备开/关机、通电/断电和告警与否；
[0028]消防监测传感器包括烟感传感器、红外探测传感器、火焰传感器和测温电缆传感器。
[0029]一种基于边缘计算的变电站消防远程集控方法，包括远程集中控制子系统为变电站设置权限级别，变电站的站端本地控制子系统根据权限级别执行联合消防控制，联合消防控制包括：
[0030]集中控制，本地控制子系统不开启逻辑预判模块，只能上传告警信息，等待所述集中控制子系统下发控制命令；
[0031]主动控制，本地控制子系统开启逻辑预判模块，根据告警信息进行预判，下发预控命令控制自动消防灭火设备执行消防灭火动作，并将告警信息上传到集中控制子系统，集中控制子系统有权终止站端本地控制子系统的消防控制；
[0032]半主动控制，本地控制子系统将告警信息上传到集中控制子系统，等待集中控制子系统下发控制命令，若等待时间超出时间阈值，则开启逻辑预判模块，根据告警信息进行预判，下发预控命令控制自动消防灭火设备执行消防灭火动作。
[0033]优选的是，预控命令基于SVM模型获得，SVM模型包括：
[0034]选择径向基核函数作为核函数；
[0035]最优分类超平面分类规则为
[0036][0037]s.t.y
i
(w
T
·
x
i
+b)+ξ
i
‑
1≥0；
[0038]ξ
i
≥0
[0039]利用拉格朗日法求解得到最优分类超平面函数为
[0040][0041]输入训练样本集M＝(x
i
,y
i
),y
i
∈{0,1,2,3}，采用花朵授粉算法迭代寻找(c,δ)的最优组合；
[0042]其中，(x
i
,x)表示任意两个不同维度的告警信息，||||2表示欧几里得距离，σ2为核函数的宽度参数，c表示惩罚因子，b表示偏移量，ξ
i
表示松弛变量，w表示系数向量，sgn表示符号函数，表示拉格朗日系数，b
*
表示分类阈值。
[0043]优选的是，控制命令基于BP神经网络模型获得，神经BP神经网络模型包括：
[0044]建立三层BP神经网络；
[0045]确定输入层神经元向量X＝(x1,x2,x3…
x
n
)
T
，其中，x表示消防告警信息，n表示消防告警信息的维度；
[0046]所述输入层向量映射到隐层，隐层的神经元为m个；
[0047]得到输出层神经元向量o＝(0,12,3)
T
，其中，0表示不告警，1表示一级消防告警，2表示二级消防告警，3表示三级消防告警。
[0048]优选的是，隐层及输出层的激励函数均采用S型函数
[0049]优选的是，终止所站端本地控制子系统的消防控制包括：
[0050]若控制命令与预判命令不一致，立刻终止预判命令，下发控制命令，并根据控制命令执行消防灭火动作。
[0051]优选的是，时间阈值为2分钟。
[0052]本专利技术提供的一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，包括远程集中控制子系统和设置于每个变电站的站端本地控制子系统，通过远程集中控制子系统为变电站设置权限级别，变电站的站端本地控制子系统根据权限级别执行联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，其特征在于，包括：远程集中控制子系统和设置于每个变电站的站端本地控制子系统；其中，所述站端本地控制子系统包括：消防监测模块，其用于获取消防告警信息；视频监控模块，其连接视频摄像头，以获取变电站内的监控视频，并上传到所述集中控制子系统；消防控制模块，其用于控制自动消防灭火设备执行消防灭火动作；逻辑预判模块，其与所述消防监测模块通信连接，能够根据所述告警信息进行预判，并将所述预判信息下发到所述消防控制模块和/或将所述消防告警信息上传到所述集中控制子系统；所述集中控制子系统包括：规则库模块，其存储消防事件触发条件、消防事件动作中断和消防事件动作恢复条件规则；算法库模块，其用于存储训练规则的人工智能算法；逻辑判决模块，其与所述规则库模块和所述算法库模块通信连接，用于调用所述规则和所述人工智能算法，下发到所述逻辑预判模块和/或下发辅助决策信息和/或控制命令；人机界面模块，其用于实现人机交互，展示所述本地控制子系统的所述消防告警信息和实现远程控制操作。2.如权利要求1所述的基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，其特征在于，所述逻辑判决模块包括：告警信息处理单元，其接收和预处理所述站端本地控制子系统上传的所述消防告警信息，并通过人机界面进行展示和告警；智能判决单元，其根据规则对所述消防告警信息进行判决，并下发出辅助决策信息和/或控制命令；集控单元，其用于将所述辅助决策信息和/或控制命令下发到所述本地控制子系统；视频监视单元，其用于查看所述本地控制子系统的视频监视画面。3.如权利要求2所述的基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，其特征在于，所述消防监测模块包括：设备监测单元，其用于获取所述变电站的设备状态信息；消防监测单元，其连接消防监测传感器，以获取消防监测数据。4.如权利要求3所述的基于边缘计算的变电站消防远程集控系统，其特征在于，所述设备状态信息包括：设备开/关机、通电/断电和告警与否；所述消防监测传感器包括烟感传感器、红外探测传感器、火焰传感器和测温电缆传感器。5.一种基于边缘计算的变电站消防远程集控方法，其特征在于，远程集中控制子系统为变电站设置权限级别，所述变电站的站端本地控制子系统根据所述权限级别执行联合消防控制，所述联合消防控制包括：集中控制，所述本地控制子系统不开启逻辑预判模块，只能上传告警信息，等待所述集中控制子系统下发控制命令；
主动控制，所述本地控制子系统开启逻辑预判模块，根据告警信息进行预判，下发预控命令控制自动消防灭火设备执行消防灭火动作，并将所述告警信息上传到所述集中控制子系统，所述集中控制子系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊杰，曹光客，
申请(专利权)人：杭州申弘智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：