專利名稱：一種智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供電信息化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合方法。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能有效整合電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源，提高電力系統(tǒng)信息化水平，改善現(xiàn)有電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)需要解決多個(gè)方面的問題,如智能電網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、智能電網(wǎng)應(yīng)用中海量設(shè)備終端和海量采集、采集到的如何信息聚合、設(shè)備監(jiān)測過程采集到數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性問題、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸總量控制、網(wǎng)絡(luò)擁塞問題、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚方式等問題。其中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚方式、采集到數(shù)據(jù)的可靠性將決定物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)中應(yīng)用是否能充分展現(xiàn)。面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)將具有多元化信息采集能力的底層終端部署于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，利用各類儀表、傳感器、RFID射頻芯片對監(jiān)測對象和監(jiān)測區(qū)域的關(guān)鍵信息和狀態(tài)進(jìn)行采集、感知、識別，并在本地匯集，進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)融合，將融合后的信息傳輸至中間一層的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備；中間層網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備負(fù)責(zé)底層終端設(shè)備采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)專用通信網(wǎng)絡(luò)之間的接入，保證物聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)專用通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。在物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路可采用多種方式并存的鏈路連接，并依據(jù)智能電網(wǎng)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署需求，調(diào)整不同功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量靈活控制目標(biāo)區(qū)域/對象的監(jiān)測密度和監(jiān)測精度，以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)。規(guī)模。中國專利申請201010242450.3(基于移動網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu))公開一種含有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，由帶有無線通信模塊的智能物體構(gòu)成；互聯(lián)網(wǎng)；移動網(wǎng)關(guān)，由帶有無線通信模塊的智能外設(shè)和可移動終端構(gòu)成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)按照某種標(biāo)準(zhǔn)(如IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行組網(wǎng)。智能物體由感知器、控制器和無線通信模塊組成，能夠通過感知器感知其狀態(tài)信息，或通過控制器控制其狀態(tài)。移動網(wǎng)關(guān)可以通過智能外設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)中獲得智能物體的狀態(tài)信息，并通過可移動終端上傳到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息的聚合。可移動終端也可以把互聯(lián)網(wǎng)的信息通過智能外設(shè)傳達(dá)到智能物體的控制器，實(shí)現(xiàn)對智能物體的遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)改變等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種在智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合新的方法，它通過引入固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行初級的匯聚，然后通過新的算法和技術(shù)手段的應(yīng)用提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和科學(xué)性。
下面對本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步描述一種智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合方法，其特征在于包括，具有
傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟；傳感器節(jié)點(diǎn)采用主動多跳方式把各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳送給固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的步驟；固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置通過核心網(wǎng)絡(luò)將信息匯聚并傳送至變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)步驟；一個(gè)或一個(gè)以上的移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置移動監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟；移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置將配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過有線或無線方式連接變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)的主機(jī)實(shí)現(xiàn)同步的步驟；變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)將來自固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一融合步驟。進(jìn)一步，所述的移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置采用方差最小的加權(quán)信息融合手段。


圖I是本發(fā)明智能電網(wǎng)配變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1，智能電網(wǎng)配變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在整個(gè)系統(tǒng)中由傳感器節(jié)點(diǎn)、固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、變電站后臺管理系統(tǒng)、配電站后臺管理系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)等基本單元組成。其中，傳感器節(jié)點(diǎn)部署于配變電設(shè)備的安全部位，負(fù)責(zé)獲取并采樣電力設(shè)備的運(yùn)行狀況以及電力設(shè)備周圍環(huán)境的信息，并具有基本的運(yùn)算控制和數(shù)據(jù)處理能力。傳感器節(jié)點(diǎn)配置多種不同的傳感模塊，獲知多種類型的狀態(tài)信息、巡查路線旁側(cè)的傳感器節(jié)點(diǎn)上需加載RFID標(biāo)簽等，以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備自身的溫度信息、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的濕度信息、設(shè)備的震動信息、設(shè)備的泄漏電流信息等的采集。又如圖1，固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置署于配變電站內(nèi)，負(fù)責(zé)緊急突發(fā)情況(如電力設(shè)備起火等)或者特定需求情況下變電站實(shí)現(xiàn)配電站級傳感器網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)信息匯聚，并通過核心網(wǎng)發(fā)送給遠(yuǎn)端的后臺管理系統(tǒng)；在緊急狀況下，可以利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳自組織優(yōu)勢，將全網(wǎng)數(shù)據(jù)以多跳路由方式向固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置傳輸，從而迅速對每一個(gè)電力設(shè)備工作狀態(tài)信息取得全景式了解。固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和完善的通信能力，負(fù)責(zé)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、聚合、處理和判決，然后將數(shù)據(jù)通過核心網(wǎng)接入(無線寬帶接入、WiFi或802. 3無線局域網(wǎng)等)手段上傳至后臺管理系統(tǒng)；移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置通過搭載智能機(jī)器人或由工作人員隨身攜帶，用于電力設(shè)備的日常維護(hù)和巡查。當(dāng)移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動時(shí)，將主動掃描其通信范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，獲取傳感器節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)。同時(shí)，讀取傳感器節(jié)點(diǎn)上RFID標(biāo)簽信息，將感知數(shù)據(jù)與RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行本地存儲。在移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置對整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)掃描和數(shù)據(jù)采集之后，通過預(yù)留接口將數(shù)據(jù)導(dǎo)入后臺管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集以及對巡查路線的監(jiān)督功能。
下面將進(jìn)一步對本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的核心步驟作進(jìn)一步描述首先，步驟一，傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；參數(shù)包括但不局限于溫度信息、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的濕度信息、設(shè)備的震動信息、設(shè)備的泄漏電流信息。步驟二，傳感器節(jié)點(diǎn)采用主動多跳方式把各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳送給固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置，而不是被動地由固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置進(jìn)行查詢。步驟三，固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置通過核心網(wǎng)絡(luò)(無線寬帶接入、WiFi或802. 3無線局域網(wǎng)等)將信息匯聚并傳送至變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)步驟；步驟四，移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置移動監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動時(shí)，將主動掃描其通信范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，獲取傳感器節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)。同時(shí)，讀取傳感器節(jié)點(diǎn)上RFID標(biāo)簽信息，將感知數(shù)據(jù)與RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行本地存儲。步驟五，移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置將配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過有線或無線方式連接變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)的主機(jī)實(shí)現(xiàn)同步；通過預(yù)留接口將數(shù)據(jù)導(dǎo)入后臺管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集以及對巡查路線的監(jiān)督功能。步驟六，變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)將來自固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一融合步驟。另外，移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置以及在后臺管理系統(tǒng)信息融合手段采用方差最小的加權(quán)信息融合手段。下面以源節(jié)點(diǎn)數(shù)N = 2為例討論匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的信息融合問題，假設(shè)源節(jié)點(diǎn)狀態(tài)估計(jì)1X3 X2相應(yīng)的估計(jì)誤差方差R11, Ri2
權(quán)利要求
1.一種智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合方法，其特征在于包括，具有 傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟； 傳感器節(jié)點(diǎn)采用主動多跳方式把各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳送給固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的步驟； 固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置通過核心網(wǎng)絡(luò)將信息匯聚并傳送至變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)步驟； 一個(gè)或一個(gè)以上的移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置移動監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟；移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置將配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過有線或無線方式連接變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)的主機(jī)實(shí)現(xiàn)同步的步驟； 變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)將來自固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一融合步驟。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置采用方差最小的加權(quán)信息融合手段。
全文摘要
本發(fā)明屬于供電信息化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種智能電網(wǎng)下配變電設(shè)備監(jiān)測信息聚合方法，其具有傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟；傳感器節(jié)點(diǎn)采用主動多跳方式把各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳送給固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的步驟；固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置通過核心網(wǎng)絡(luò)將信息匯聚并傳送至變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)步驟；一個(gè)或一個(gè)以上的移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置移動監(jiān)測配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)步驟；移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置將配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過有線或無線方式連接變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)的主機(jī)實(shí)現(xiàn)同步的步驟；變電站后臺管理系統(tǒng)和配電站后臺管理系統(tǒng)將來自固定匯聚節(jié)點(diǎn)裝置和移動匯聚節(jié)點(diǎn)裝置的配變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一融合步驟。
文檔編號H04L29/08GK102624758SQ20111003204
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者盧林發(fā), 葉燦才, 朱穎, 王俊梁, 陳曉 申請人:中山愛科數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)孵化基地有限公司