一种基于实时边缘计算的电气融合传感监测系统的制作方法

本发明涉及电气监测，具体为一种基于实时边缘计算的电气融合传感监测系统。

背景技术：

1、随着工业、商业和住宅用电设备的复杂性增加，监测电气系统的各个方面变得至关重要。从电流、电压、温度到负载数据，多维度的实时监测为电力的正常运行提供了关键的信息。而传统的电气监测往往受限于中央集中式的数据处理方式，导致数据传输延迟、实时性不足以及对中央服务器的过度依赖，而实时边缘计算通过将计算资源推送到数据产生的地方，有效降低了监测数据的传输延迟，使监测变得更加实时和可靠，实时监测用户侧的电气数据，可以及时发现潜在的问题，从而实现更有效的电力维护和管理。

2、现有技术如公开号为：cn114881516a的发明专利申请公开的一种基于电力物联网多源数据融合的设备状态评估方法，属于电力技术领域，具体包括：根据电气设备的所处电网节点、电压等级、设备类型对电气设备进行重要程度排序得到电气设备的排序结果；根据电气设备的排序结果确定电气设备的物联网监测设备的通信频率，排序结果不同，通信频率也不同，并得到电气设备的物联网监测设备的监测数据；根据电气设备的物联网监测设备的监测数据，对监测数据进行去重，并根据去重结果进行降维处理得到处理监测数据，构建状态评估模型，将处理监测数据送入到状态评估模型，得到最终的电气设备的状态评估结果，解决了原先物联网通信数据混乱，无顺序安排的问题，具有较好的状态评估准确性和效率。

3、现有技术如公开号为：cn115983490a的发明专利申请公开的一种变电设备多维度数据融合感知模型与检修优化方法。提取变电设备多维状态信息的特征信息，采用高斯混合模型对变电设备的多维多尺度状态信息进行状态估计，构建隐马尔科夫链-深度学习网络模型，对变电设备的多维多尺度信息（机械、电气、环境状态信息）进行融合感知，经过卷积、池化、平坦、连接计算不同输入下的损失值，实现变电设备的多维状态信息融合感知，在线诊断变电设备故障信息；提出变电设备多维状态信息融合感知的检修优化策略，实现变电设备的智能预警与诊断。

4、结合上述方案发现，当前在电气融合传感监测中，鲜少有针对边缘用户侧的电力运行进行监测，从而得到边缘用户侧的电气运维信息，同时也欠缺进一步针对边缘用户侧的电气信息进行再度处理，通常只是简单地获取和显示监测信息，导致影响人员对用户侧电气状态的及时了解，降低了对用户侧电气系统实时问题的快速响应，限制了对用户侧电气系统运行状况全面理解的及时性，还会导致监测数据的传输延迟，影响了监测结果的实时性和可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于实时边缘计算的电气融合传感监测系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于实时边缘计算的电气融合传感监测系统，包括电气运维信息获取模块，用于获取边缘用户侧的电气运维信息。

3、电气运维信息分析模块，用于对边缘用户侧的电气运维信息进行分析处理，得到边缘用户侧的电气融合传感异常评估值。

4、电气运维警报处理模块，用于根据边缘用户侧的电气融合传感异常评估值，筛分统计异常边缘节点进行警报处理。

5、进一步地，还包括数据库，用于存储融合传感参照温度、各组合子线路的参考界定电流差以及参考界定电压差、参考电流波峰密度、参考电流波谷密度、参考电压波峰密度、参考电压波谷密度、融合传感参照有功功率占比以及融合传感参照无功功率占比。

6、进一步地，所述获取边缘用户侧的电气运维信息，具体过程包括：统计边缘用户侧的各融合传感点，并根据边缘用户侧的各融合传感点预先部署的集成传感器，采集得到各融合传感点的第一运维子信息以及第二运维子信息，其中第一运维子信息包括温度、有功功率、无功功率以及各相子线路的电流和电压，第二运维子信息包括电流波形感知曲线以及电压波形感知曲线。

7、将各融合传感点的第一运维子信息以及第二运维子信息联合作为边缘用户侧的电气运维信息。

8、进一步地，所述筛分统计异常边缘节点进行警报处理，具体处理过程包括：将边缘用户侧的电气融合传感异常评估值与预设的电气融合传感异常评估阈值进行比对，若边缘用户侧的电气融合传感异常评估值高于电气融合传感异常评估阈值，则分别获取各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值以及第二运维子信息监测异常评定值。

9、将各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值与预设的第一监测异常评定阈值进行比对，若某融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值高于第一监测异常评定阈值，则将该融合传感点记为异常边缘节点。

10、将各融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值与预设的第二监测异常评定阈值进行比对，若某融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值高于第二监测异常评定阈值，则同步将该融合传感点记为异常边缘节点。

11、进一步地，所述各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值，具体通过对边缘用户侧的各融合传感点的温度、有功功率、无功功率、无功功率以及各相子线路的电流和电压进行分析处理，得到的用于分析判定边缘用户侧的各融合传感点的电气运行异常情况的量化数据，作为筛分统计异常边缘节点进行警报处理的分析依据。

12、进一步地，所述各融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值，具体通过对边缘用户侧的各融合传感点的电流波形感知曲线以及电压波形感知曲线进行综合数据处理，得到的用于分析判定边缘用户侧的各融合传感点的电气运行波动异常情况的量化数据，作为筛分统计异常边缘节点进行警报处理的分析依据。

13、进一步地，所述各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值，具体数据分析过程为：提取边缘用户侧的各融合传感点的温度，并与数据库中存储的融合传感参照温度进行比对，得到各融合传感点的温度异常值。

14、提取边缘用户侧的各融合传感点的有功功率、无功功率，经处理得到边缘用户侧的各融合传感点的有功功率占比以及无功功率占比，并与数据库中存储的融合传感参照有功功率占比以及融合传感参照无功功率占比进行比对处理，得到各融合传感点的功率异常值。

15、提取边缘用户侧的各融合传感点的各相子线路，得到边缘用户侧的各融合传感点的各组合子线路的电流差以及电压差，并与数据库中存储的各组合子线路的参考界定电流差以及参考界定电压差进行比对，得到各融合传感点的线路组合电气异常值。

16、根据各融合传感点的温度异常值、各融合传感点的功率异常值、各融合传感点的线路组合电气异常值，综合处理得到各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值。

17、进一步地，所述各融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值，具体数据获取分析过程为：根据边缘用户侧的各融合传感点的第二运维子信息中的电流波形感知曲线以及电压波形感知曲线，从电流波形感知曲线中提取电流波峰密度以及电流波谷密度，并从电压波形感知曲线中提取电压波峰密度以及电压波谷密度；统计边缘用户侧的各融合传感点的电流波峰密度以及电流波谷密度，并根据数据库中存储的参考电流波峰密度以及参考电流波谷密度，比对处理得到边缘用户侧的各融合传感点的电流特性异常值。

18、统计边缘用户侧的各融合传感点的电压波峰密度以及电压波谷密度，并根据数据库中存储的参考电压波峰密度以及参考电压波谷密度，比对处理得到边缘用户侧的各融合传感点的电压特性异常值。

19、根据边缘用户侧的各融合传感点的电流特性异常值以及边缘用户侧的各融合传感点的电压特性异常值综合处理得到各融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值。

20、进一步地，所述各融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值，具体计算公式为：,式中，为第j个融合传感点的第一运维子信息监测异常评定值,表示第j个融合传感点的温度异常值，表示第j个融合传感点的功率异常值，表示第j个融合传感点的线路组合电气异常值，、以及分别表示设定的温度异常值、功率异常值以及线路组合电气异常值对应的权重因子，j为各融合传感点的编号，，m表示为融合传感点的数目。

21、进一步地，所述各融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值，具体计算公式为：,式中，为第j个融合传感点的第二运维子信息监测异常评定值,表示第j个融合传感点的电流特性异常值，表示第j个融合传感点的电压特性异常值，、表示设定的电流特性异常值以及电压特性异常值对应的修正因子。

22、本发明具有以下有益效果：

23、（1）本发明通过提供一种基于实时边缘计算的电气融合传感监测系统，能够负责实时采集边缘用户侧的电气运维数据，为监测系统提供实时数据基础，并通过深度分析这些数据，生成边缘用户侧的电气融合传感异常评估值，有效提高了监测的准确性和实时性。

24、（2）本发明通过提取各融合传感点的温度并与数据库中的参照温度进行比对，提取有功功率和无功功率，并处理得到各融合传感点的有功功率占比和无功功率占比，然后与数据库中的参照值进行比对处理，有助于检测电气设备在功率使用方面的异常情况，例如功率波动或异常占比，进一步提高系统对电气设备性能的综合监测，另外，通过提取各融合传感点的各相子线路，并得到电流差和电压差，与数据库中的参考值进行比对，系统能够识别线路组合电气异常值，有助于发现设备线路连接问题或电气异常情况，提高了系统对电气网络的全面监测和故障诊断的能力。

25、（3）本发明通过提取电流波形感知曲线中的电流波峰密度和电流波谷密度，以及提取电压波形感知曲线中的电压波峰密度和电压波谷密度，能够帮助系统深入了解电气设备的动态特性，有助于捕捉瞬态波形变化，其次，统计并比对电流和电压的波峰密度和波谷密度，系统能够识别出电流和电压的异常特性。这有助于检测电气设备在电流和电压方面的异常情况，另外，通过与数据库中存储的参考波峰密度和波谷密度进行比对，系统能够进行更为准确和可靠的异常检测。

26、（4）本发明通过比对各融合传感点的第一和第二运维子信息监测异常评定值与预设的第二监测异，能够快速、自动地确定是否存在异常边缘节点。这有助于及时发现并处理用户侧电气的运行问题，系统能够在多个维度上全面评估用户侧电气的异常情况，使监测系统更加智能化和全面化，通过实时监测和比对，可以快速地确定哪些融合传感点存在异常，减少了响应时间，提高了整个监测系统的实时性，从而优化整个电气系统的可靠性。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。