基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置及方法转让专利
申请号 : CN201910682365.X
文献号 : CN110350663B
文献日 : 2021-03-30
发明人 : 华国玉 , 任志 , 曾文达 , 杨杰民 , 葛冠呈 , 仇荣 , 王秋燕 , 王磊 , 严思予 , 徐钱平 , 何超 , 仲明月 , 许文良 , 陈诚 , 曾文 , 向洋 , 李勇 , 张信 , 朱宇 , 杨忠
申请人 : 国网四川省电力公司广元供电公司
摘要 :
权利要求 :
1.基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置,其特征在于,该告警装置包括数据采集装置和边缘计算控制装置;其中,所述数据采集装置用于采集低压户表停电后发出的停电事件数据并将其发送给边缘计算控制装置;所述边缘计算控制装置用于对接收到的停电事件数据进行本地边缘计算,得到停电故障类型数据并将其发送给主站;
所述边缘计算控制装置包括高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计算单元、GPRS传输单元和定位/时钟单元;所述高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计算单元、GPRS传输单元依次连接,所述定位/时钟单元与处理单元连接;通过高速载波传输单元接收数据采集装置发送的停电事件数据并将其传输给合并单元,由合并单元收集配电台区侧的所有用户电能表停电事件数据,并按照拓扑结构将停电数据进行分类;然后将分类后的数据传输给处理单元,由处理单元控制定位/时钟单元,对所有电能表的停电时间进行时钟校对,使得低压户表上传的时间戳一致;再将校对后的数据传输给边缘计算单元,由边缘计算单元对所有低压户表停电事件进行本地边缘计算,得到停电故障类型;最后将计算结果通过GPRS传输单元发送给主站。
2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置,其特征在于,所述数据采集装置包括三相采集装置,每相采集装置均包括依次连接的监测单元、处理单元和传输单元;其中,分别采用三相采集装置的监测单元采集低压户表停电后对应单相发出的停电事件数据,然后分别通过各自的处理单元对停电事件数据进行数字化处理,并将处理后的数据通过传输单元传送给边缘计算控制装置。
3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置,其特征在于,停电故障类型包括配电台区停电、单向停电、表箱停电或单户停电。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置,其特征在于,该告警装置还包括电源装置,所述电源装置用于为所述数据采集装置和边缘计算控制装置供电。
5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置,其特征在于,所述电源装置包括供电单元和备用电源单元;所述供电单元为交流电源,实现对数据采集装置和边缘计算控制装置供电;所述备用电源单元采用超级电容。
6.基于边缘计算的低压户表停电故障告警方法,其特征在于,该告警方法包括:步骤S1,通过数据采集装置采集低压户表停电后发出的停电事件数据并将其发送给边缘计算控制装置;
步骤S2,通过边缘计算控制装置对接收到的停电事件数据进行本地边缘计算,得到停电故障类型数据并将其发送给主站;
所述边缘计算控制装置包括高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计算单元、GPRS传输单元和定位/时钟单元;所述高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计算单元、GPRS传输单元依次连接,所述定位/时钟单元与处理单元连接;所述步骤S2具体包括:步骤S21,通过高速载波传输单元接收数据采集装置发送的停电事件数据并将其传输给合并单元;
步骤S22,由合并单元收集配电台区侧的所有用户电能表停电事件数据,并按照拓扑结构将停电数据进行分类,并将分类后的数据传输给处理单元;
步骤S23,由处理单元控制定位/时钟单元,对所有电能表的停电时间进行时钟校对,使得低压户表上传的时间戳一致,并将校对后的数据传输给边缘计算单元;
步骤S24,由边缘计算单元对所有低压户表停电事件进行本地边缘计算,得到停电故障类型并将其通过GPRS传输单元发送给主站。
7.根据权利要求6所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警方法,其特征在于,所述数据采集装置包括三相采集装置,每相采集装置均包括依次连接的监测单元、处理单元和传输单元;所述步骤S1具体包括:步骤S11,分别采用三相采集装置的监测单元采集低压户表停电后对应单相发出的停电事件数据;
步骤S12,分别通过各自的处理单元对停电事件数据进行数字化处理,并将处理后的数据通过传输单元传送给边缘计算控制装置。
8.根据权利要求6‑7任一项所述的基于边缘计算的低压户表停电故障告警方法,其特征在于,该告警方法采用电源装置分别为边缘计算控制装置和数据采集装置供电。
说明书 :
基于边缘计算的低压户表停电故障告警装置及方法
技术领域
背景技术
的环节是发电和输电,配电台区往往被轻视。近些年国家为配网投入了大量资金进行城网
和农网改造,改造了大量线路、开关和变压器等,从硬件方面对配电台区进行了升级。但目
前低压户表的监测、控制和管理一直处于监管“盲区”,主要在以下方面问题:
天。低压用户停电缺乏主动感知手段,只能通过用户故障报修被动获取,制约着客户服务水
平进一步提升;低压配网线路缺陷异常只能通过人工现场巡视查找,现有人员力量难以满
足巡视要求,存在不坏不修的问题。
障处理及时率低和用户投诉。
期轮巡周期长,需2个小时才能判断是否停电;二是只能判断表后故障,表前出现故障后,智
能电表停电,不能进行数据传输。
协议中的扩展部分由通信单元生成智能电能表的停电事件进行主动上报。集中器的停上电
事件上报至主站后,后段主站进行故障研判,判断出全台区停电、某相停电、或单户停电。
应用。
发明内容
发送给主站,减少主站并发压力,避免主站因并发数据量大造成宕机。
件数据并将其发送给边缘计算控制装置;所述边缘计算控制装置用于对接收到的停电事件
数据进行本地边缘计算,得到停电故障类型数据并将其发送给主站。
能表停电后对应单相发出的停电事件数据,然后分别通过各自的处理单元对停电事件数据
进行数字化处理,并将处理后的数据通过传输单元传送给边缘计算控制装置。本发明利用
三相采集装置采集低压用户电能表停电后发出的停电事件数据,并对采集的数据进行数字
化处理,再将其传输给边缘计算控制装置进行本地处理。
元、边缘计算单元、GPRS传输单元依次连接,所述定位/时钟单元与处理单元连接;通过高速
载波传输单元接收数据采集装置发送的停电事件数据并将其传输给合并单元,由合并单元
收集配电台区侧的所有用户电能表停电事件数据,并按照拓扑结构将停电数据进行分类;
然后将分类后的数据传输给处理单元,由处理单元控制定位/时钟单元,对所有电能表的停
电时间进行时钟校对,使得低压用户电能表上传的时间戳一致;再将校对后的数据传输给
边缘计算单元,由边缘计算单元对所有低压用户电能表停电事件进行本地边缘计算,得到
停电故障类型;最后将计算结果通过GPRS传输单元发送给主站。本发明采用边缘计算控制
装置直接在配电台区本地侧进行数据合并以及处理,效率高、速度快且传输结果数据少,大
大提高了监测效率和可靠性且减轻了主站计算压力。
元、边缘计算单元、GPRS传输单元依次连接,所述定位/时钟单元与处理单元连接;所述步骤
S2具体包括:
点,利用时钟校对技术,确保所有电表停电时间的时间戳一致。相较于现有技术,本发明在
本地进行数据的边缘计算,研判出全台区停电、单相停电、表箱停电、单户停电等不同的停
电类型,再将结果数据发送给主站,便于用户或配抢工作人员及时作出应急措施;且减少主
站程序并发压力,避免主站因并发数据量大造成宕机。本发明在配电台区本地侧进行数据
整合处理,大大提高了监测效率和可靠性,同时减轻了主机计算压力。
附图说明
具体实施方式
为对本发明的限定。
本地边缘计算,得到停电故障类型数据并将其发送给主站。
示,数据采集装置包括三相采集装置,每相采集装置均包括依次连接的监测单元、处理单元
和传输单元;其中,分别采用三相采集装置的监测单元采集低压用户电能表停电后对应单
相发出的停电事件数据,然后分别通过各自的处理单元对停电事件数据进行数字化处理,
并将处理后的数据通过传输单元传送给边缘计算控制装置。
如图1所示,边缘计算控制装置包括高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计算单
元、GPRS传输单元和定位/时钟单元;所述高速载波传输单元、合并单元、处理单元、边缘计
算单元、GPRS传输单元依次连接,所述定位/时钟单元与处理单元连接;通过高速载波传输
单元接收数据采集装置发送的停电事件数据并将其传输给合并单元,由合并单元收集配电
台区侧的所有用户电能表停电事件数据,并按照拓扑结构(如图2所示的户‑相‑变拓扑关系
结构,其中,n为大于等于1的正整数)将停电数据进行分类;然后将分类后的数据传输给处
理单元,由处理单元控制定位/时钟单元,对所有电能表的停电时间进行时钟校对,使得低
压用户电能表上传的时间戳一致;再将校对后的数据传输给边缘计算单元,由边缘计算单
元对所有低压用户电能表停电事件进行本地边缘计算,得到停电故障类型(配电台区停电、
单相停电、表箱停电、单户停电等不同的停电类型);最后将计算结果通过GPRS传输单元发
送给主站,便于用户或配抢人员能够及时作出相应。
为交流电源,采用桥式整流电路,用于对数据采集装置和边缘计算控制装置供电;所述备用
电源单元采用超级电容充电,停电时,交流电源模块失去供电能力,超级电容释放存储电
能,保持装置工作。
骤:
施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含
在本发明的保护范围之内。