一种电力安全智能电源系统的制作方法

本发明涉及电力安全监测，更具体地说，本发明涉及一种电力安全智能电源系统。

背景技术：

1、电力安全智能电源系统是一种集成了智能化技术和电力安全保障功能的电源系统，电力安全智能电源系统旨在提高电力使用的效率、安全性和可靠性，同时通过智能化控制实现对电力供应的优化管理，电力安全智能电源系统由下级设备（数字ac-dc变换模块、数字dc-dc直流变换模块、数字交流监控模块、数字直流监控模块），上级设备（直流屏监控边缘控制器）组成，其中直流屏监控边缘控制器主要是实现管理控制功能，例如，自动和手动均浮充转换、充电限流、定时均充、电池容量计算、bds定位、usb升级程序和导入导出数据等，直流屏监控边缘控制器还通过can或rs485与下级设备通讯，实现对下级设备的控制操作，但由于直流屏监控边缘控制器在长时间的使用中可能由于多种因素导致其运行状态的不稳定性增加，例如，硬件故障、软件故障、环境因素（温度、湿度）、电源波动、通讯故障等，缺乏在每次执行控制命令前对直流屏监控边缘控制器的运行状态进行自检功能，而当直流屏监控边缘控制器的运行状态不稳定时，可能导致对下级设备的控制操作失效，例如，无法及时对电池进行充电限流，导致电池由于过充引发火灾等安全问题。

2、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种电力安全智能电源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电力安全智能电源系统，包括数据采集模块、控制器运行评估模块、预警模块以及维护模块，各个模块之间通过信号连接；

4、数据采集模块，采集直流屏监控边缘控制器工作运行时的硬件信息、声光告警信息、环境信息以及通讯信息，采集后，将硬件信息、声光告警信息、环境信息以及通讯信息传递至控制器运行评估模块；

5、控制器运行评估模块，用于根据硬件信息、声光告警信息、环境信息以及通讯信息，构建控制器运行风险评估模型，生成控制器运行风险评估指数，对直流屏监控边缘控制器运行的潜在风险进行评估；

6、预警模块，用于将控制器运行风险评估指数与控制器运行风险评估指数阈值进行比较，对直流屏监控边缘控制器的运行状态进行风险预警；

7、维护模块，用于根据接收的风险预警信号，获取对应时刻生成的控制器运行风险评估指数，建立风险数据集合，并对风险数据集合内的控制器运行风险评估指数进行二次分析，确定生成风险预警信号的直流屏监控边缘控制器的维修顺序。

8、在一个优选地实施方式中，硬件信息包括存储健康影响系数，声光告警信息包括声光告警异常系数，环境信号包括温湿波动系数，通讯信息包括接口松动比，采集后，数据采集模块将存储健康影响系数、声光告警异常系数、温湿波动系数、接口松动比分别标记为。

9、在一个优选地实施方式中，存储健康影响系数的获取逻辑如下：

10、获取单位时间内直流屏监控边缘控制器进行存储数据时的存储数据量ka以及单位时间内的存储速度sa，计算平均存储速度，其中t表示预设的单位时间；获取存储器在单位时间内的平均存储资源占比la以及读写错误率pa，读写错误率pa的计算表达式如下，其中表示单位时间内读写数据失败总次数，单位时间内读写数据正确总次数；计算存储健康影响系数，计算表达式如下。

11、在一个优选地实施方式中，声光告警异常系数的获取逻辑如下：

12、在t时间周期内通过记录直流屏监控边缘控制器每一次发出声光告警指令到声光告警信号实际发出的时间，将其标记为声光告警响应时长，设置声光告警响应时长阈值，将声光告警响应时长阈值标记为kk，将声光告警响应时长与声光告警响应时长阈值进行比较，当声光告警响应时长大于声光告警响应时长阈值时，将声光告警响应时长大于声光告警响应时长阈值的声光告警响应时长标记为异常声光告警响应时长，i表示标记为异常声光告警响应时长的次序编号，i={1,2,…,n}，n为正整数；对每次发出的声光告警信号进行验证，确认直流屏监控边缘控制器是否发出告警指令，计算声光告警误报率qk，计算表达式如下，其中表示声光告警信号验证正确的次数，表示声光告警信号验证失败的次数；计算声光告警异常系数，计算表达式如下，其中m表示直流屏监控边缘控制器发出声光告警指令的总次数。

13、在一个优选地实施方式中，温湿波动系数的计算表达式如下，其中、分别表示实时的温度数据和实时的湿度数据，[,]表示实时的温度数据超出直流屏监控边缘控制器工作的标准温度的时间段，[,]表示实时的湿度数据超出直流屏监控边缘控制器工作的标准湿度的时间段；

14、通过扭矩传感器测量直流屏监控边缘控制器端连接口的扭矩，并计算连接口松动比，其表达式如下，其中nj表示扭矩传感器测量的实际扭矩，bn表示连接口未出现松动时的标准扭矩。

15、在一个优选地实施方式中，将获取的存储健康影响系数、声光告警异常系数、温湿波动系数、接口松动比进行归一化处理，构建控制器运行风险评估模型，生成控制器运行风险评估指数qlk，其依据的公式如下，分别表示存储健康影响系数、声光告警异常系数、温湿波动系数、接口松动比的比例系数，且。

16、在一个优选地实施方式中，将控制器运行风险评估指数与控制器运行风险评估指数阈值进行比较，若控制器运行风险评估指数大于等于控制器运行风险评估指数阈值，则生成风险预警信号；若控制器运行风险评估指数小于控制器运行风险评估指数阈值，则生成运行稳态信号。

17、在一个优选地实施方式中，用于根据接收的风险预警信号，获取对应时刻生成的控制器运行风险评估指数，建立风险数据集合，将风险数据集合标记为vn，则，其中，v为正整数；计算编号为v的控制器运行风险评估指数趋势值，表达式如下，其中表示风险数据集合中编号为v的控制器运行风险评估指数，表示风险数据集合中存在的控制器运行风险评估指数平均值，表示风险数据集合中存在的控制器运行风险评估指数标准差；

18、对生成风险预警信号的直流屏监控边缘控制器进行优先级排序，根据控制器运行风险评估指数趋势值由大到小生成维修排序表，并根据维修排序表依次对生成风险预警信号的直流屏监控边缘控制器进行维护。

19、本发明的技术效果和优点：

20、1、本发明通过数据采集模块实时监控直流屏监控边缘控制器的运行状态，包括硬件信息、声光告警信息、环境信息以及通讯信息，实现对控制器运行状态的全面了解，控制器运行评估模块根据监控信息构建风险评估模型，生成控制器运行风险评估指数，实现对潜在风险的自动评估，预警模块将控制器运行风险评估指数与预设的风险评估指数阈值进行比较，一旦发现风险评估指数超过阈值，即时发出预警信号，及时识别潜在的风险和问题，为运维人员提供实时的风险管理和决策支持，维护模块根据接收到的风险预警信号和控制器运行风险评估指数，建立风险数据集合，并进行二次分析，确定最优的维修顺序，优先处理高风险的控制器，从而提高维修效率和电力系统的稳定性。