(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210620510.3 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 沈强 地址 221000 江苏省徐州市邳州市清风路 155号 (72)发明人 沈强　 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 11/14(2006.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/2457(2019.01) G06F 16/248(2019.01) (54)发明名称 一种基于大数据的变电站设备智能管理系 统及方法 (57)摘要 本申请涉及一种基于大数据的变电站设备 智能管理系统， 包括设备运行状态采集模块、 设 备运行环境采集模块、 定时校验模块、 服务器模 块、 数据筛选 备份模块、 监控模块、 报警模块和运 维终端， 设备运行状态采集模块、 设备运行环境 采集模块、 定时校验模块、 监控模块、 报警模块和 运维终端均与服务器模块通讯连接； 定时校验模 块包括定时控制器、 运行状态校验 单元和运行环 境校验单元； 数据筛选备份模块包括筛选模块、 缓存数据库和备份数据库。 本申请具有对设备运 行状态和运行环境精准监测并对故障信息及时 报警， 减小监测数据占据的存 储空间的效果。 权利要求书4页 说明书13页 附图3页 CN 114865793 A 2022.08.05 CN 114865793 A 1.一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 包括设备运行状态采集 模块(1)、 设备运行环境采集模块(2)、 定时校验模块(3)、 服务器模块(4)、 数据筛选备份模 块(8)、 监控模块(5)、 报警模块(6)和运维终端(7)， 所述设备运行状态采集模块(1)、 设备运 行环境采集模块(2)、 定时校验模块(3)、 监控模块(5)、 报警模块(6)和运维终端(7)均与服 务器模块(4)通讯连接； 所述设备运行状态采集模块(1)用于实时采集变电站内各个设备的运行状态参数并发 送至服务器模块(4)； 所述设备运行环境采集模块(2)用于实时采集变电站内各个设备的运行环境参数并发 送至服务器模块(4)； 所述定时校验模块(3)包括定时控制器(31)、 运行状态校验单元(32)和运行环境校验 单元(33)， 所述运行状态校验单元(32)和运行环境校验单元(33)均与定时控制器(31)连 接， 所述定时控制器(31)与服务器模块(4)通信连接， 所述定时控制器(31)用于根据预设的 时间间隔定时启动运行状态校验单元(32)和运行环境校验单元(33)采集变电站 内各个设 备的运行环境 参数和运行状态参数生成校验信息并发送至服 务器模块(4)； 所述监控模块(5)用于对变电站内各个区域进行监控， 并将监控画面信息发送至服务 器模块(4)； 所述服务器模块(4)根据接受到校验信息对设备运行状态采集模块(1)和设备运行环 境采集模块(2)的运行状态进行校验； 所述服务器模块(4)用于对接收到的监控画面信息、 变电站内各个设备的运行状态参数和变电站内各个设备的运行环境参数进 行实时监测， 对 异常的数据生成故障信息和报警信息， 将故障信息和报警信息发送至运维终端(7)并通过 报警模块(6)进行报警； 所述运维终端(7)用于管理人员登陆服务器模块(4)浏览管理变电站内的监控画面信 息、 故障信息、 报警信息和变电站内各个设备的运行环境 参数以及运行状态参数； 所述数据筛选备份模块(8)包括筛选模块(83)、 缓存数据库(81)和备份数据库(82)； 所 述缓存数据库(81)用于存放服务器模块(4)接收到的监控画面信息、 变电站 内各个设备的 运行状态参数、 变电站内各个设备的运行环境参数和生成的故障信息； 所述筛选模块(83) 用于在缓存 数据库(81)内存满一个时间周期的数据后， 对缓存 数据库(81)内的数据进 行筛 选后存入 备份数据库(82)内； 所述备份数据库(82)用于存储每个时间周期被筛选模块(83) 筛选后的历史数据； 所述故障信 息包括数据采集 时间、 校验信 息、 校验结果标识， 所述校验结果标识包括正 常标识和异常标识； 所述筛选模块(83)包括周期检测模块(831)、 校验结果标识检测模块(832)、 时间间隔 比较模块(833)和数据删除模块(834)； 所述周期检测 模块(831)用于检测所述缓存数据库 (81)内是否存满一个时间周期的数据， 并在存满一个时间周期的数据时， 令校验结果标识 检测模块(8 32)按照数据采集时间从早到晚的顺序 依次检测缓存数据库(81)的校验 结果标 识， 识别出正常标识和异常标识； 所述时间间隔比较模块(833)用于根据校验结果标识检测 模块(832)的检测结果， 计算得到正常标识所对应的数据与异常标识所对应的数据之间的 最小时间间隔； 所述数据删除模块(834)用于根据所述时间间隔比较模块(833)的计算结 果， 将与异常数据的最小时间 间隔大于时间T的正常数据删除。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114865793 A 22.根据权利要求1所述的一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 所 述筛选模块(83)包括校验结果标识比较模块(835)、 最佳考察数据选取模块(836)； 所述校 验结果标识比较模块(835)用于根据校验结果标识检测模块(832)的检测结果比较相邻 数 据的校验结果标识是否相同， 所述最佳考察数据选取模块(836)用于根据校验结果标识比 较模块(835)的识别结果， 选取缓存数据库(81)中处于正常标识和异常标识分界线处的异 常数据作为考察数据； 所述时间间隔比较模块(833)计算出缓存数据库(81)中的正常数据 与若干考察数据之 间的时间间隔， 并选取最小的时间间隔作为该正常数据与异常数据的最 小时间间隔。 3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 所 述筛选模块(83)包括端部保存模块(839)， 所述端部保存模块(839)用于在数据删除模块 (834)工作之前， 将所述 缓存数据库(81)内一个时间周期的数据中的最早的T时间间隔内的 数据和最晚的T时间 间隔内的数据保存。 4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 所 述筛选模块(83)包括安全标识插入模块(837)、 合并模块(838)； 所述安全标识插入模块 (837)用于在数据删除模块(8 34)的删除工作完成后， 按照数据采集时间从早到晚的顺序依 次检测缓存数据库(81)的数据采集时间， 并在数据采集时间间断处插入安全标识， 所述安 全标识用于 分隔各连续时间段， 所述安全标识包括时间间隔块、 突出块； 所述时间间隔块用 于记录前后两个连续时间段之间的时间间隔； 若干所述突出块相同， 用于突出时间间隔的 位置； 所述合并模块(838)用于在通过安全标识插入模块(837)在数据间插入安全标识后， 将缓存数据库(81)内的数据合并， 然后存 入备份数据库(82)内。 5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 所 述设备运行环境采集模块(2)包括温度传感器(21)、 湿度传感器(22)、 水浸传感器(23)、 烟 雾探测器(24)、 风速风量传感器(25)和可燃气体传感器(26)； 所述报警模块(6)包括蜂鸣报 警器(61)、 指示灯(62)、 声光报警器(63)和广播报警器(64)； 所述备份数据库 （82） 连接有预 警模型拟合模块， 用于根据所述备份数据库 （82） 内的数据训练故障预警模型， 所述预警模 型拟合模块与所述报警模块 （6） 连接， 用于对 具体的故障进 行预警； 所述预警模 型拟合模块 包括突出块识别单 元， 所述突出块识别单 元用于识别所述 安全标识中的突出块。 6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的变电站设备智能管理系统， 其特征在于： 所 述监控模块(5)包括视频监控单元(51)和设备线路监控单元(52)， 所述视频监控单元(51) 用于对变电站内各个区域进行监控生成监控视频信息发送至服务器模块(4)， 所述设备线 路监控单元(52)用于对变电站内各个设备和线路的温度进行监控并生成热成像视频信息 发送至服务器模块(4)； 所述视频监控单元(51)包括均匀分布于变电站 内各个区域的高速 云台摄像机(511)和红外夜视摄像机(512)， 所述设备线路监控 单元(52)包括多个热成像摄 像机(521)； 所述服务器模块(4)还包括人脸识别单元(44)、 温度报警单元(45)， 所述人脸识别单元 (44)用于实时提取监控视频信息中人脸信息； 所述 温度报警单元(45)用于实时分析热成像 视频信息中各个设备和线路的温度并在某个设备或线路温度超过预设温度阈值时生成报 警信息发送至运 维终端(7)； 所述预警模型拟合模块连接有用户端， 所述用户端用于根据所 述预警模型拟合模块的预警提醒处于可能发生故障区域内的工作人员远离 。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114865793 A 3