【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种舰船电力监测，特别涉及一种基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构。
技术介绍
1、目前舰船电力监控系统监控的设备测点信息不够全面、采集精度较低，难以满足智能化、无人化和数据驱动舰船电力系统状态评估、故障诊断、趋势预测的需求，急需建立新的舰船电力感知系统，既可保障原有电力监控系统正常运行不受干扰，又可接入电力系统及其重要设备健康评估、故障诊断所需的新型信号传感信号，并对海量数据进行数据处理，降低操作人员分析海量数据的复杂度，同时处理器处理多场景、大数据的速度远高于操作员巡检后人脑判断的速度；同时借助三维显示等技术手段，直观展示电力系统及其重要设备的状态显示和状态评估结果，给出电力系统趋势分析和预测结果，减少依靠人员经验对电力系统状态判断的的依赖。
技术实现思路
1、针对舰船电力监控系统智能化提升问题，提出了一种基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构。
2、本专利技术的技术方案为：一种基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，从下至上依次包括数据感知层、数据采集层、用于数据处理与存储的数据层、用于数据挖掘的模型层、用于分析应用的交互层，
3、所述数据感知层：采用新型传感器感知信号数据，信号数据为当前电力系统电网状态数据和发电配电设备工作状态数据；
4、所述数据采集层：将数据感知层的实时数据通过当地现有的采集设备进行采集，并在当地对当前各个设备的实时数据结合设备模型进行分析，获得设备的实时态势和设备的态势预测,统一上传至一体
5、所述数据层：接收数据采集层上传的设备实时态势数据，同时存储电力系统、发电配电设备固有的设计数据，调用模型层对应模型，通过数据对模型进行训练，获得设备适用模型至设备配置管理中，给数据采集层和交互层调用；
6、所述模型层：包括设备三维模型和机理模型；
7、所述交互层：前端显示页面、人机交互层，综合大量多源异构的发电设备、电网及外部用电设备的实时数据、态势数据、态势预测数据和故障数据，实现无人电力系统全环节的多维关联结果、推理电网故障根源、追踪故障轨迹、推送故障预警、提供故障分析报告、建立故障数据档案体系、提供辅助决策建议、设备维护维修建议。
8、优选的，所述数据采集层包括边缘测量终端，边缘测量终端通过io硬件采集特殊传感器数据；边缘测量终端通过rs485通讯采集机旁控制箱、电站控制器的设备监控数据；边缘测量终端内置数据处理、数据特征提取、数据分析程序，将io硬件采集特殊传感器数据和rs485通讯采集的设备监控数据进行数据处理、数据特征提取、数据分析，得到的设备态势数据，以太网通讯方式将设备态势数据传送至一体化网络。
9、优选的，所述边缘测量终端中设置边缘终端存储设备级感知模型，该模型为各个设备的实际物理模型，分别按设备的热力学或电工学特性建立，模型运用时输入为边缘测试终端io硬件采集特殊传感器数据和rs485通讯采集的设备监控数据，输出为该设备健康运行时的监控参数；边缘测试终端实际采集的监控数据与该模型输出数据比对，通过健康评估算法和故障诊断算法进行评估2组数据差异，得到该设备的健康水平，即为当前设备的实时态势；通过内置的预测算法，做设备的态势预测。
10、优选的，所述设备的实际物理模型在内置入边缘测试终端之前，由台架实验数据和系泊试验数据修正，确保该模型在各种工况下与实际设备正常运行态势相同，视为该设备的健康模型，设备的健康模型在数据层中，通过采集层和模型层交换数据训练运行获得。
11、优选的，所述交互层包括电力监控台工控机，电力监控台工控机内置电力系统模型，该模型为电力系统的实际物理模型，电力系统模型的输入为边缘测试终端计算输出的设备实时态势，输出为综合当前电力系统各设备实时状态后的当前总体电力系统实时态势。
12、优选的，所述边缘测量终端和电力监控台工控机通过管理、调用不同机理模型、算法模型的应用以及模型间的接口管理，实现不同模型间的数据交互。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，通过增加的传感设备可感知的舰船电网极其关键设备的信息更全面、精度更高，还可对其进行状态估计，评估舰船电网能量储备、最优能量调配策略、设备健康状态、故障预测等信息，并给出辅助决策建议，可有效减少操作员数量、降低操作员工作强度，且对操作人员的操作经验进一步降低要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，从下至上依次包括数据感知层、数据采集层、用于数据处理与存储的数据层、用于数据挖掘的模型层、用于分析应用的交互层，
2.根据权利要求1所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述数据采集层包括边缘测量终端，边缘测量终端通过IO硬件采集特殊传感器数据；边缘测量终端通过RS485通讯采集机旁控制箱、电站控制器的设备监控数据；边缘测量终端内置数据处理、数据特征提取、数据分析程序，将IO硬件采集特殊传感器数据和RS485通讯采集的设备监控数据进行数据处理、数据特征提取、数据分析，得到的设备态势数据，以太网通讯方式将设备态势数据传送至一体化网络。
3.根据权利要求2所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述边缘测量终端中设置边缘终端存储设备级感知模型，该模型为各个设备的实际物理模型，分别按设备的热力学或电工学特性建立，模型运用时输入为边缘测试终端IO硬件采集特殊传感器数据和RS485通讯采集的设备监控数据，输出为该设备健康运行时的监控参数；边缘测试终端实际采集的监
4.根据权利要求3所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述设备的实际物理模型在内置入边缘测试终端之前，由台架实验数据和系泊试验数据修正，确保该模型在各种工况下与实际设备正常运行态势相同，视为该设备的健康模型，设备的健康模型在数据层中，通过采集层和模型层交换数据训练运行获得。
5.根据权利要求4所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述交互层包括电力监控台工控机，电力监控台工控机内置电力系统模型，该模型为电力系统的实际物理模型，电力系统模型的输入为边缘测试终端计算输出的设备实时态势，输出为综合当前电力系统各设备实时状态后的当前总体电力系统实时态势。
6.根据权利要求5所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述边缘测量终端和电力监控台工控机通过管理、调用不同机理模型、算法模型的应用以及模型间的接口管理，实现不同模型间的数据交互。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，从下至上依次包括数据感知层、数据采集层、用于数据处理与存储的数据层、用于数据挖掘的模型层、用于分析应用的交互层，
2.根据权利要求1所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述数据采集层包括边缘测量终端，边缘测量终端通过io硬件采集特殊传感器数据；边缘测量终端通过rs485通讯采集机旁控制箱、电站控制器的设备监控数据；边缘测量终端内置数据处理、数据特征提取、数据分析程序，将io硬件采集特殊传感器数据和rs485通讯采集的设备监控数据进行数据处理、数据特征提取、数据分析，得到的设备态势数据，以太网通讯方式将设备态势数据传送至一体化网络。
3.根据权利要求2所述基于数据驱动的舰船电力系统态势感知平台架构，其特征在于，所述边缘测量终端中设置边缘终端存储设备级感知模型，该模型为各个设备的实际物理模型，分别按设备的热力学或电工学特性建立，模型运用时输入为边缘测试终端io硬件采集特殊传感器数据和rs485通讯采集的设备监控数据，输出为该设备健康运行时的监控参数；边缘测试终端实际采集的监控数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧妍，丁峰，张权，胡荣辉，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：
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