基于人工智能算法的电力设备管理系统及方法与流程

本发明涉及人工智能领域，尤其涉及一种基于人工智能算法的电力设备管理系统及方法。

背景技术：

1、对于每一座城市来说，尤其是大中型城市，其每一时刻每一种电力的消费量是预先分配好的，例如，在某一时刻城市的各个照明设备的照明消耗电量是在所述某一时刻之前已经分配好的电力能源，如果在某一时刻实际消耗的电力能源超过分配的电力能源，则需要使用例如输电线路的电力设备从城市周边的火力发电站或者水力发电站紧急调入差额电量以弥补城市各个照明设备在某一时刻过度消耗的电力能源，从而实现整个城市不同用电领域的动态用电平衡。

2、示例地，中国实用新型专利公开文本cn204154772u提出的一种城市照明能效系统集中式检测表箱，所述集中式检测表箱包括表箱前板、表箱背板、表箱底板、表箱侧板和表箱盖板，其依次连接在一起，所述表箱前板上设有表计安装位，在所述表箱前板正面与表计安装位的对应位置设有透明视窗；所述表箱背板的内表面通过安装孔固定有安装板，安装板上设有导轨、端子排和线槽；所述表箱底板上开有进线孔。该实用新型在表箱内部设置了导轨、端子排和线槽，在表箱安装时省去了人工布线环节，安装效率高，降低箱体内短路、触电等安全隐患；另外，本表箱在日常检修维护以及抄表时不用打开表箱前板，直接通过透明视窗观察电表的运行情况，该城市照明能效系统集中式检测表箱具有设计科学、外观整洁美观、线路排查方便等优点。

3、示例地，中国实用新型专利公开文本cn201967184u提出的一种绿色照明智能管理系统，所述系统包括监控中心的装有智能管理软件的上位机，实现对城市公共照明设施的远程监控管理、路灯监控的电子地图图上作业与管理、路灯相关设施资源的图上直观呈现和方便定位、以及生产管理、仓库管理、人工智能等功能；所述系统还包括智能监控终端，实现对路灯电参数的测量、采集，照明回路、支路的控制，连接智能服务器，与上位机通过运营商公网（gprs、cdma）通信；所述系统还包括智能服务器，连接智能监控终端，通过具有自动中继的电力线载波方式与单灯控制器通信，传递控制命令，接收单灯状态数据和报警数据；所述系统还包括单灯节能控制器，接收智能服务器的指令，实现对单灯的开关、降功率和调光等控制，采集单灯电参数和状态、告警等数据。

4、然而，上述现有技术仅仅涉及城市照明设备的简单的硬件设计或者状态管理，并没有从整体上对城市的各个照明设备的照明消耗电量进行统计，导致无法确定每一时刻城市照明消耗电量的具体数值，无法对整个城市的照明消耗电量进行统筹和规划，容易产生城市照明消耗电量超出配置电量的现象进而引起后续电量供应不足，另外，专门设计各个照明设备的分时电量检测器件以及整个城市各个照明设备的电量累计器件滞后且浪费了大量的硬件空间和资源。由此可见，现有技术存在城市电力设备整体管理效率低下且缺乏动态用电平衡控制的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于人工智能算法的电力设备管理系统及方法，能够采用人工智能算法仅仅通过一帧遥感画面即可以智能估测设定时刻城市照明消耗电量的具体数值，并在智能估测的具体数值超过所述设定时刻为所述城市照明设备预配的用电总量时，采用输电线路机构为所述城市调入差额电量以补充所述城市的照明设备在所述设定时刻的过度消耗电量，从而提升了整个城市电力设备管理的效率，保证了整个城市的各个分项用电的动态平衡。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种基于人工智能算法的电力设备管理系统，所述系统包括：

3、遥感收发器件，用于在夜晚的数据采集时刻接收来自遥感通信卫星的、设定城市的区域遥感画面；

4、信息提取器件，与所述遥感收发器件连接，用于获取构成所述区域遥感画面的各个像素点分别对应的各个亮度值以获得所述区域遥感画面对应的亮度信息，同时获取所述区域遥感画面占据的像素点的总数以作为参考像素总数输出；

5、数据解析器件，用于获取所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据，所述设定城市中每一种用电照明设备对应的照明数据为在所述设定城市中该种用电照明设备的存在数量以及额定照明功率；

6、耗电估测器件，分别与所述遥感收发器件、所述信息提取器件以及所述数据解析器件连接，用于基于数据采集时刻的具体数值、参考像素总数、所述区域遥感画面对应的亮度信息以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据采用人工智能算法智能估测在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量；

7、动态调配器件，与所述耗电估测器件连接，用于在接收到的在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量超过在夜晚的数据采集时刻为所述设定城市的照明设备预配的用电总量时，确定需要为所述设定城市调入的差额电量以补充所述设定城市的照明设备在夜晚的数据采集时刻的过度消耗电量；

8、输电线路机构，与所述动态调配器件连接，用于从所述设定城市附近的水力发电站为所述设定城市调入差额电量；

9、其中，基于数据采集时刻的具体数值、参考像素总数、所述区域遥感画面对应的亮度信息以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据采用人工智能算法智能估测在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量包括：采用完成多次学习后的深度神经网络实现所述人工智能算法以执行所述智能估测，所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比；

10、其中，采用完成多次学习后的深度神经网络实现所述人工智能算法以执行所述智能估测，所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比包括：采用数值映射公式表示所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比的数值对应关系。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种基于人工智能算法的电力设备管理方法，所述方法包括以下步骤：

12、在夜晚的数据采集时刻接收来自遥感通信卫星的、设定城市的区域遥感画面；

13、获取构成所述区域遥感画面的各个像素点分别对应的各个亮度值以获得所述区域遥感画面对应的亮度信息，同时获取所述区域遥感画面占据的像素点的总数以作为参考像素总数输出；

14、获取所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据，所述设定城市中每一种用电照明设备对应的照明数据为在所述设定城市中该种用电照明设备的存在数量以及额定照明功率；

15、基于数据采集时刻的具体数值、参考像素总数、所述区域遥感画面对应的亮度信息以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据采用人工智能算法智能估测在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量；

16、在接收到的在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量超过在夜晚的数据采集时刻为所述设定城市的照明设备预配的用电总量时，确定需要为所述设定城市调入的差额电量以补充所述设定城市的照明设备在夜晚的数据采集时刻的过度消耗电量；

17、采用输电线路机构用于从所述设定城市附近的水力发电站为所述设定城市调入差额电量；

18、其中，基于数据采集时刻的具体数值、参考像素总数、所述区域遥感画面对应的亮度信息以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据采用人工智能算法智能估测在夜晚的数据采集时刻所述设定城市的照明设备用电总量包括：采用完成多次学习后的深度神经网络实现所述人工智能算法以执行所述智能估测，所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比；

19、其中，采用完成多次学习后的深度神经网络实现所述人工智能算法以执行所述智能估测，所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比包括：采用数值映射公式表示所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比的数值对应关系。

20、由此可见，本发明至少具备以下四处实质性的技术进步：

21、（1）：针对所述设定城市，基于每一夜晚时刻的城市遥感画面的亮度信息、所述夜晚时刻的具体数值、所述城市遥感画面占据的像素点总数以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份存在数量以及各份额定照明功率采用人工智能算法智能估测在所述夜晚时刻所述设定城市的照明设备用电总量，从而为后续的输电线路机构的电量管理提供关键数据；

22、（2）：在智能估测的夜晚时刻所述设定城市的照明设备用电总量超过在所述夜晚时刻为所述设定城市的照明设备预配的用电总量时，采用输电线路机构为所述设定城市调入差额电量以补充所述设定城市的照明设备在所述夜晚时刻的过度消耗电量，从而保证了整个设定城市的用电平衡；

23、（3）：采用完成多次学习后的深度神经网络实现执行智能估测的人工智能算法，为保证智能估测结果的可靠性和稳定性，对所述完成多次学习后的深度神经网络采取了以下两项构建措施：所述多次学习的学习次数与所述设定城市中用电照明设备的种类数量成正比；在对所述深度神经网络执行的每一次学习中，将过往某一数据采集时刻已知的所述设定城市的照明设备用电总量作为完成多次学习后的深度神经网络的输出内容，将过往某一数据采集时刻的具体数值、过往某一数据采集时刻的区域遥感画面对应的参考像素总数、过往某一数据采集时刻的区域遥感画面对应的亮度信息以及所述设定城市中各种用电照明设备分别对应的各份照明数据作为完成多次学习后的深度神经网络的逐份输入内容，从而保证了每一次学习的效果；

24、（4）：采取的深度神经网络包括单个输入层、单个输出层以及介于所述单个输入层和所述单个输出层之间的多个隐藏层，所述介于所述单个输入层和所述单个输出层之间的多个隐藏层的数量与设定城市的实际占地面积正向关联，从而实现了人工智能算法基于不同城市的不同定制。