一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台技术方案

本发明专利技术涉及电厂监控技术领域，具体涉及一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，包括：SIS系统和能耗数据管理系统；所述SIS系统，用于采集电厂数据，将电厂数据进行存储；所述能耗数据管理平台，包括：数据过滤器构建单元，用于获取设定时间范围内的电厂数据作为历史数据，对历史数据进行数据分析，以找到历史数据中的能耗相关数据，并基于能耗相关数据，构建数据过滤器；所述数据过滤器周期性地从SIS系统中获取电厂数据，并对获取的电厂数据进行数据过滤，得到过滤数据。本发明专利技术能够高效地处理和分析大规模的电厂数据，提高能耗数据处理和分析的效率。分析的效率。分析的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台


[0001]本专利技术属于电厂监控
，具体涉及一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台。

技术介绍

[0002]在传统电厂能耗数据管理中，通常使用SIS（Supervisory Information System，厂级监控系统）系统来采集和存储电厂数据。SIS系统是一种实时监控系统，可以获取电厂设备数据、运行数据和环境数据等多种信息。然而，传统的SIS系统在能耗数据管理方面存在一些局限性，如数据分析和异常检测的能力有限，无法提供全面和准确的能耗相关信息，导致电厂在能源消耗方面的优化和问题诊断存在困难。
[0003]此外，传统的能耗数据管理方法往往依赖于手动的数据处理和分析，缺乏自动化和智能化的能耗数据管理能力。在大规模电厂中，数据量庞大且复杂，人工处理和分析耗时耗力，并且容易产生误差。另外，传统方法对于异常数据的检测和识别也存在一定的局限性，可能导致问题的延误或无法及时解决。
[0004]因此，现有技术中依然存在一些问题需要解决。主要问题包括：
[0005]数据处理和分析效率低下：传统的能耗数据管理方法依赖于手动处理和分析，耗时耗力。在大规模电厂中，数据量巨大，难以高效地处理和分析，限制了能耗数据管理的效率和准确性。
[0006]数据异常检测能力有限：传统的异常检测方法对于电厂能耗数据的异常检测存在一定的局限性，无法及时发现和解决异常情况，影响电厂的正常运行和优化。
[0007]数据存储和管理不完善：传统的SIS系统在数据存储和管理方面存在一些不足，无法提供全面和准确的能耗相关信息，难以满足电厂能耗数据管理的需求。
[0008]综上所述，现有技术在能耗数据管理方面存在一些问题和挑战，需要一种新的能耗数据管理平台来提高数据处理和分析的效率，增强异常检测的能力，并提供全面和准确的能耗相关信息，以支持电厂的运行和能源优化。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的在于提供一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，通过数据过滤器和数据映射器的构建，能够高效地处理和分析大规模的电厂数据，提高能耗数据处理和分析的效率。其次，能耗数据管理平台通过智能化的异常检测算法，能够及时发现和解决能耗数据中的异常情况，提升电厂运行的可靠性和效率。
[0010]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0011]一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，包括：SIS系统和能耗数据管理系统；所述SIS系统，用于采集电厂数据，将电厂数据进行存储；所述能耗数据管理平台，包括：数据过滤器构建单元，用于获取设定时间范围内的电厂数据作为历史数据，对历史数据进行数据分析，以找到历史数据中的能耗相关数据，并基于能耗相关数据，构建数据过滤器；所
述数据过滤器周期性地从SIS系统中获取电厂数据，并对获取的电厂数据进行数据过滤，得到过滤数据；数据映射单元，用于对过滤数据进行数据聚类，找到多个数据聚类中心，基于每个数据聚类中心，构建数据映射器；所述数据映射器用于对过滤数据进行扩展特征空间映射，得到在每个扩展特征空间下的映射数据；每个扩展特征空间的特征中心对应一个数据聚类中心；数据分析器，用于在每个扩展特征空间对映射数据进行数据分析，以判断是否出现数据异常，在出现数据异常的情况下，筛选出异常数据，作为异常结果；数据查找器，用于响应于用户的数据查找指令，使用空间填充曲线的方式对每个扩展特征空间的映射数据进行一维映射，得到一维映射数据，并基于一维映射数据进行数据查找，得到查找结果。
[0012]进一步的，所述SIS系统获取到的电厂数据包括：电厂设备数据、电厂设备运行数据和电厂环境数据；所述电厂设备数据为电厂设备的出厂数据；所述电厂设备运行数据为电厂设备在运行时的运行数据；所述电厂环境数据为电厂的环境数据；所述SIS系统在对电厂数据进行存储时，构建如下数据元组进行存储：；
[0013]其中，为数据元组，为电厂设备的序号；为获取电厂数据的时刻，为获取电厂数据的次数。
[0014]进一步的，所述数据过滤器构建单元，用于获取设定时间范围内的电厂数据作为历史数据，对历史数据进行数据分析，以找到历史数据中的能耗相关数据的方法包括：将获取到的历史数据用输入矩阵表示，输入矩阵中每个元素为一个数据元组；对输入矩阵进行矩阵成分提取，得到用以表示能耗相关数据的成分矩阵，具体过程如下：选择一组尺度参数；然后，对输入矩阵应用高斯滤波器，生成一组尺度空间矩阵；
[0015]其中每个尺度空间矩阵表示在尺度下的模糊矩阵；所述尺度空间构建的公式为：；
[0016]其中，是矩阵中的像素坐标，是高斯核函数，用于对输入矩阵进行平滑操作；对于每个尺度空间矩阵，使用特征提取算法来检测关键点和计算特征描述符；假设得到了一组特征点：；
[0017]其中每个特征点包含位置和尺度信息；根据预先建立的能耗相关数据的特征点的位置和尺度，生成成分矩阵，其中每列表示一个特征点的成分；对于每个特征点，成分矩阵的每一行表示该特征点的位置、尺度、方向和特征描述符；假设成分矩阵有列，表示个特征点；则的第列可以表示为一个向量，其中：；
[0018]其中，分别表示特征点的位置和尺度，表示特征点的方向，表示特征点的特征描述符中的个成分；所述成分矩阵的大小为
，其中表示特征点的属性维度，而表示提取到的特征点的数量；所述能耗相关数据的特征点的位置和尺度通过获取现有的能耗相关数据进行计算得到。
[0019]进一步的，所述特征描述符的计算方法包括：构建特征点周围的矩阵区域，将其划分为若干个子区域；然后，对于每个子区域，计算其局部梯度方向算子，以统计梯度方向落在各个方向区间的频次。将这些子区域的局部梯度方向算子进行连接，形成特征描述符。
[0020]进一步的，所述数据过滤器构建单元，基于能耗相关数据，构建数据过滤器的方法包括：将成分矩阵中每一列视为一个数组，为每个数组分配一个哈希运算器，以构建数据过滤器。
[0021]进一步的，数据过滤器周期性地从SIS系统中获取电厂数据，并对获取的电厂数据进行数据过滤，得到过滤数据的方法包括：当周期性地从SIS系统中获取电厂数据时，对于获取到的每个电厂数据，均随机插入到数据过滤器的数组中，作为一个元素，此时，使用数据过滤器中每个数组的哈希运算器重新计算哈希值，若重新计算出的哈希值的归一化均值与插入电厂数据前的哈希值的归一化均值相等，则过滤掉该电厂数据，否则则通过该电厂数据，当本周期内从SIS系统中获取电厂数据结束时，将通过的电厂数据保留下来，作为过滤数据。
[0022]进一步的，数据映射单元，构建数据映射器，以及所述数据映射器对过滤数据进行扩展特征空间映射，得到在每个扩展特征空间下的映射数据的方法包括：使用层次聚类算法对过滤数据进行聚类，得到个聚类簇；对于每个聚类簇，计算其聚类中心；初始化空间映射向量和空间映射协方差矩阵；对于过滤数据中的每个数据样本：初始化当前空间映射和当前空间映射协方差矩阵；对于映射方向：使用空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，其特征在于，包括：SIS系统和能耗数据管理系统；所述SIS系统，用于采集电厂数据，将电厂数据进行存储；所述能耗数据管理平台，包括：数据过滤器构建单元，用于获取设定时间范围内的电厂数据作为历史数据，对历史数据进行数据分析，以找到历史数据中的能耗相关数据，并基于能耗相关数据，构建数据过滤器；所述数据过滤器周期性地从SIS系统中获取电厂数据，并对获取的电厂数据进行数据过滤，得到过滤数据；数据映射单元，用于对过滤数据进行数据聚类，找到多个数据聚类中心，基于每个数据聚类中心，构建数据映射器；所述数据映射器用于对过滤数据进行扩展特征空间映射，得到在每个扩展特征空间下的映射数据；每个扩展特征空间的特征中心对应一个数据聚类中心；数据分析器，用于在每个扩展特征空间对映射数据进行数据分析，以判断是否出现数据异常，在出现数据异常的情况下，筛选出异常数据，作为异常结果；数据查找器，用于响应于用户的数据查找指令，使用空间填充曲线的方式对每个扩展特征空间的映射数据进行一维映射，得到一维映射数据，并基于一维映射数据进行数据查找，得到查找结果。2.如权利要求1所述的基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，其特征在于，所述SIS系统获取到的电厂数据包括：电厂设备数据、电厂设备运行数据和电厂环境数据；所述电厂设备数据为电厂设备的出厂数据；所述电厂设备运行数据为电厂设备在运行时的运行数据；所述电厂环境数据为电厂的环境数据；所述SIS系统在对电厂数据进行存储时，构建如下数据元组进行存储：；其中，为数据元组，为电厂设备的序号；为获取电厂数据的时刻，为获取电厂数据的次数。3.如权利要求2所述的基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，其特征在于，所述数据过滤器构建单元，用于获取设定时间范围内的电厂数据作为历史数据，对历史数据进行数据分析，以找到历史数据中的能耗相关数据的方法包括：将获取到的历史数据用输入矩阵表示，输入矩阵中每个元素为一个数据元组；对输入矩阵进行矩阵成分提取，得到用以表示能耗相关数据的成分矩阵，具体过程如下：选择一组尺度参数；然后，对输入矩阵应用高斯滤波器，生成一组尺度空间矩阵：；其中每个尺度空间矩阵表示在尺度下的模糊矩阵；所述尺度空间构建的公式为：；其中，是矩阵中的像素坐标，是高斯核函数，用于对输入矩阵进行平滑操作；对于每个尺度空间矩阵，使用特征提取算法来检测关键点和计算特征描述符；假设得到了一组特征点：；其中每个特征点包含位置和尺度信息；根据预先建立的能耗相关数
据的特征点的位置和尺度，生成成分矩阵，其中每列表示一个特征点的成分；对于每个特征点，成分矩阵的每一行表示该特征点的位置、尺度、方向和特征描述符；假设成分矩阵有列，表示个特征点；则的第列可以表示为一个向量，其中：；其中，分别表示特征点的位置和尺度，表示特征点的方向，表示特征点的特征描述符中的个成分；所述成分矩阵的大小为，其中表示特征点的属性维度，而表示提取到的特征点的数量；所述能耗相关数据的特征点的位置和尺度通过获取现有的能耗相关数据进行计算得到。4.如权利要求3所述的基于电厂SIS系统的能耗数据管理平台，其特征在于，所述特征描述符的计算方法包括：构建特征点周围的矩阵区域，将其划分为若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：李营，赵建勋，李孟雷，赵后森，王修伦，崔玉静，
申请(专利权)人：山东英伟电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：