[发明专利]基于大数据的电力设备综合监测与预警系统及其分析方法

权利要求书

1.一种基于大数据的电力设备综合监测与预警系统，其特征是：包括传感器组、监测单元组和电力设备综合诊断平台，其中： 

所述传感器组，包括用于耦合变压器、电力电缆、GIS的监测参数的多个传感器； 

所述监测单元组，包括监测耦合变压器、电力电缆、GIS的监测参数的监测单元，每个监测单元分别与对应的传感器连接； 

所述电力设备综合诊断平台，连接监测单元组，用于实现基于HDFS的多目标电力设备监测数据的存储与管理，实现基于MapReduce技术和故障样本库的诊断和实现基于NoSQL数据库技术的监测指标量和诊断结果的实时存储。 

2.如权利要求1所述的电力设备综合监测与预警系统，其特征是：所述电力设备综合诊断平台通过双向数据传输机制将诊断结果反馈到各现地监测单元，更新设备预警状态。 

3.如权利要求1所述的电力设备综合监测与预警系统，其特征是：所述电力设备综合诊断平台，包括算法调度模块、任务管理模块和调度监控模块，其中算法调度模块用于对不同监测设备诊断分析方法的调度与选配，任务管理模块的作用在于对数据通讯、数据分析、数据存储等任务的调度管理，调度监控模块的作用在于对任务管理模块的执行流程进行监控与管理，所述电力设备综合诊断平台的数据包括设备在线监测数据和设备离线状况数据；所述设备离线状态数据包含设备运行状况历史记录、设备历史故障记录、设备型号、设备生产厂家、同型号设备的故障记录和设备历史实验数据。 

4.如权利要求1所述的电力设备综合监测与预警系统，其特征是：所述监测单元组至少包括GIS监测单元、电缆监测单元与变压器监测单元。 

5.如权利要求4所述的电力设备综合监测与预警系统，其特征是：所述监测单元组对GIS、电力电缆和变压器的相关监测参数进行连续采集和分析，并给出诊断和预警结果，在现地通过不同颜色的信号灯显示预警等级。 

6.如权利要求1-5中任一项所述的电力设备综合监测与预警系统的分析方法，其特征是：具体步骤如下： 

(1)GIS监测单元、电缆监测单元与变压器监测单元分别对GIS、电力电缆和变压器的相关监测参数进行连续采集和分析，并实时给出诊断和预警结果，在现地通过不同颜色的信号灯显示预警等级； 

(2)通过高速的双向数据传输机制将监测单元的原始数据传入基于大数据的电力设备综合诊断平台； 

(3)对设备实时监测数据和设备离线状态数据进行集中管理； 

(4)设备在线监测数据和设备离线状态数据通过基于MapReduce的设备状态数据并行处理系统，对设备状态进行实时精确诊断，得到相应的诊断结果，并将预警信息通过高速的双向数据传输机制及时地反馈给现地层； 

(5)若诊断结果为有故障，则发出警告信息；现地监测单元在接收到基于大数据的综合诊断平台的反馈之后，更新现地的预警信号。 

7.如权利要求6所述的分析方法，其特征是：所述步骤(1)的具体方法为：利用多种方法监测参数，若多种方法的结果均无故障发生，则系统无动作，继续监测；所测结果均为有故障发生，此时可以确定故障发生进入故障诊断阶段；所测结果不一致进入数据融合阶段，以其输出结果作为判断标准。 

8.如权利要求6所述的分析方法，其特征是：所述步骤(1)中，当监测变压器的局部放电时，使用超高频法、超声波法和油色谱法。 

9.如权利要求6所述的分析方法，其特征是：所述步骤(2)中，对海量原始采样数据采用的存储及管理方法，包括以下两项： 

(2-1)对多个电力设备监测的实时海量原始数据采用基于HDFS的数据的存储技术进行存储，支持快速、海量、高扩展性的数据存储与查询； 

(2-2)对海量监测原始数据和设备离线状态数据采用基于MapReduce技术的数据处理方法，实现对监测大数据的实时处理，从而实现对设备健康状况的实时准确诊断。 

10.如权利要求6所述的分析方法，其特征是：所述步骤(4)中，诊断的方法包括： 

(4-1)对多个电力设备监测的同一监测指标量，通过大数据的相关关系分析，对比在同一时刻、同一事件下不同设备监测数据的参数特征，判断出故障发生的位置，给出诊断结果，并对其他电力设备的诊断结果进行修正；

(4-2)对同一监测设备的同一监测指标在不同传感方式下的数据，在该综合监测与诊断平台上，通过大数据的多源异构数据的融合，开展综合分析与判断，给出诊断结果； 

(4-3)对同一监测设备的实时数据，结合监测历史数据、同型号设备的故障样本库，进行全部样本的多维、实时对比，给出诊断结论。