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基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法及系统技术方案

技术编号:44983453 阅读:3 留言:0更新日期:2025-04-15 17:02
本发明专利技术公开了基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法及系统,涉及智能电力计量技术领域,包括对电能表进行外观检查、电气性测试和功能检查,实时采集电能表的检测数据,并利用边缘计算对检测数据进行分析,根据分析结果,并通过深度学习模型进行特征提取,识别故障模式和趋势,根据故障预测结果进行预警,并记录故障日志,将异常情况进行分类,并对故障设备进行隔离,对检测模型进行训练,评估检测效率、故障率和设备利用率,根据分析结果生成优化建议,调整检测设备参数。本发明专利技术通过整合边缘计算、深度学习模型和实时数据预处理,实现了对电能表的外观检查、电气性测试和功能检查全方位管理,同时为电力调度管理提供了强有力的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电力计量,具体涉及基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法及系统


技术介绍

1、随着全球智能电网建设的逐步推进,电能表的技术发展进入了一个快速演变的阶段,传统的电能表主要依赖机械原理进行计量,在准确性和效率上受到许多局限;近年来,电子式电能表的广泛应用,从硬件到软件都进行了重大改进,使其在数据采集和通信能力上实现了质的飞跃。

2、现代电能表不仅能够实时监测电力使用情况,还具备远程通信功能,使得数据可以快速、精准地传输至后端管理系统,这一切使得电能表在电力公司调度管理、负荷预测及故障排除等环节发挥了越来越重要的作用;然而,尽管现有电能表逐渐向智能化、自动化方向发展,但在故障检测和数据管理方面仍然存在一些不足;例如,现行的故障检测方法往往依赖于简单的阈值设定,无法有效应对多维度数据的综合分析,导致故障识别的延迟和误报率较高;此外,许多系统缺乏智能学习和适应能力,难以捕捉到逐渐变化的状态。这使得在面临复杂故障和突发事件时,检测与响应能力不足。


技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题,本专利技术提供了基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法及系统,用以解决现有技术中故障识别的延迟和误报率较高、检测与响应能力不足的问题。

2、为解决上述技术问题,提出了基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,包括,

3、对电能表进行外观检查、电气性测试和功能检查,实时采集电能表的检测数据,并利用边缘计算对检测数据进行分析;根据分析结果,并通过深度学习模型进行特征提取,识别故障模式和趋势,根据故障预测结果进行预警,并记录故障日志,将异常情况进行分类,并对故障设备进行隔离;对检测模型进行训练,评估检测效率、故障率和设备利用率,根据分析结果生成优化建议,调整检测设备参数。

4、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述采集电能表的检测数据包括,对电能表进行外观检查、电气性测试和功能检查,实时采集电能表的检测数据。

5、所述外观检查包括检查外壳的完整性、显示屏的清晰度和标识信息的完整性;所述电气性测试包括对电压表进行电压测试、电流测试和耐压测试;所述功能检查包括对电能表进行反向计量测试、通信功能测试和故障报警功能测试。

6、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述边缘计算包括,实时采集传感器和测试数据,利用边缘计算对检测数据进行去噪声、归一化和异常值检测。

7、其中,采集数据包括电能表的电流、电压、功率、功率因数、功能状态、温度和历史检测数据。

8、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述识别故障模式和趋势包括,根据分析结果,并通过深度学习模型进行特征提取,设定异常检测阈值,并进行异常检测,当判定为故障时,对故障进行分级,匹配措施。

9、设定异常阈值为hth,当hi<hth时,判定电能表检测数据异常,并进行故障检测。

10、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述故障检测包括,检测到电能表数据异常时,进行故障判断,并对故障进行分级,匹配措施。

11、所述故障判断公式为:

12、fscore=w1·idev+w2·vdev+w3·pfdev+w4·tdev

13、其中,fscore为故障评分,idev为电流偏差,vdev为电压偏差,pfdev为功率因数偏差,tdev为温度偏差,w1为电流权重,w2为电压权重,w3为功率因数权重,w4为温度权重。

14、所述对故障进行分级包括设定轻度故障阈值为2,中度故障阈值为4,重度故障阈值为6,当fscore<2时,故障正常范围,进行状态记录,并定期对电能表功能进行检查,当2≤fscore<4时,判定电能表为轻度故障,电能表能正常计量,但有精度误差,需进行调整,并定期进行检测,当4≤fscore<6时,判定电能表为中度故障,需要更换电能表零件,生成故障报告,安排技术人员进行现场维修,当fscore≥6时,判定电能表为重度故障,表示电能表完全失效,无法正常计量,立即发出警报,对故障进行全面检查和故障排除。

15、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述对检测模型进行训练包括,预处理后的电能表历史检测数据作为训练集和测试集,并进行特征提取,根据数据特性和分析目标选择长短时记忆网络处理时间序列数据和高维特征,定义损失函数进行差异衡量。

16、所述检测效率公式为:

17、

18、其中,de为检测效率,dt为成功检测的电能表数量,cd为检测复杂度调整因子,tt为总检测时间,td为故障检测时间,twr等待时间与重复检测时间之和。

19、所述故障率公式为:

20、

21、其中,fr为故障率,fn为在检测周期内发现的故障数量,rd为故障严重度调整因子,ts为检测的电能表总数,cr为使用情况响应程度因子。

22、所述设备利用率公式为:

23、

24、其中,ur为设备利用率,ua为实际运行时间,fu为故障影响调整因子,su为计划维护时间影响,ts为总可用时间,tm为维护时间总和,cu为用户需求波动调整因素。

25、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的一种优选方案,其中:所述生成优化建议包括,设定检测效率、故障率和设备利用率阈值,根据分析结果生成优化建议,调整检测设备参数。

26、设定检测效率阈值为95%,设定故障率阈值为2%,设定设备利用率阈值为80%,当de<95%、fr≥2%和ur<80%时,判定检测系统存在缺陷,并分析缺陷原因,增加培训频率和自动化检测步骤,定期对设备进行维护和更换易损部件,并进行智能调度,调整设备参数,修改检测标准和流程,优化检测设备。

27、本专利技术的另外一个目的是提供了基于计量生产调度的电能表数据交互与管理系统,本专利技术通过整合自动化检测、实时监控和数据分析,显著提高工作效率,减少人工操作;本专利技术系统借助深度学习模型,能够提前识别电能表的故障模式并触发智能报警机制,实现快速反应和故障处理;此外,积累的历史检测数据为决策支持提供了坚实基础,优化资源分配和运营效率;通过持续监测,用户能有效管理电能损耗,控制维护成本,延长设备使用寿命。

28、作为本专利技术所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理系统的一种优选方案,其特征在于,包括检测与数据采集模块、数据预处理模块、故障模式识别与预警模块、检测模型训练与评估模块以及参数优化模块。

29、所述检测与数据采集模块,用于对电能表进行全面的外观检查、电气性测试和功能检查,并实时采集检测数据。

30、所述数据预处理模块,用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述采集电能表的检测数据包括,对电能表进行外观检查、电气性测试和功能检查,实时采集电能表的检测数据;

3.如权利要求2所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述边缘计算包括,实时采集传感器和测试数据,利用边缘计算对检测数据进行去噪声、归一化和异常值检测;

4.如权利要求3所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述识别故障模式和趋势包括,根据分析结果,并通过深度学习模型进行特征提取,设定异常检测阈值,并进行异常检测,当判定为故障时,对故障进行分级,匹配措施;

5.如权利要求4所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述故障检测包括,检测到电能表数据异常时,进行故障判断,并对故障进行分级,匹配措施;

6.如权利要求5所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述对检测模型进行训练包括,预处理后的电能表历史检测数据作为训练集和测试集,并进行特征提取,根据数据特性和分析目标选择长短时记忆网络处理时间序列数据和高维特征,定义损失函数进行差异衡量;

7.如权利要求6所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述生成优化建议包括,设定检测效率、故障率和设备利用率阈值,根据分析结果生成优化建议,调整检测设备参数;

8.一种采用如权利要求1~7任一所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的系统,其特征在于:包括检测与数据采集模块、数据预处理模块、故障模式识别与预警模块、检测模型训练与评估模块以及参数优化模块;

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述采集电能表的检测数据包括,对电能表进行外观检查、电气性测试和功能检查,实时采集电能表的检测数据;

3.如权利要求2所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述边缘计算包括,实时采集传感器和测试数据,利用边缘计算对检测数据进行去噪声、归一化和异常值检测;

4.如权利要求3所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述识别故障模式和趋势包括,根据分析结果,并通过深度学习模型进行特征提取,设定异常检测阈值,并进行异常检测,当判定为故障时,对故障进行分级,匹配措施;

5.如权利要求4所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述故障检测包括,检测到电能表数据异常时,进行故障判断,并对故障进行分级,匹配措施;

6.如权利要求5所述的基于计量生产调度的电能表数据交互与管理方法,其特征在于:所述对检测模型进行...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖祖才陈波李涛华涛陈稳徐宏伟李鹏程柳林溪汤鹤中陈泰屹高晶叶欣文良云孙严文忠进王俊融
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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