大數(shù)據(jù)的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)研究

孫靜

摘 要：電力計量是電力日常管理中的重要工作，貫穿于電能的生產(chǎn)、傳輸及使用的整個過程。保障電力計量的準確性，是促進電力市場公平、公正、有序進行的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的電力計量裝置，在檢驗的過程中，由于工作量較大，所需時間較長，無法保障結(jié)果的精準度。為了解決上述的問題，本文對大數(shù)據(jù)的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)進行研究，對電力計量裝置的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，利用大數(shù)據(jù)計算故障出現(xiàn)的概率，實現(xiàn)對故障的智能化診斷。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力計量裝置故障;智能化診斷

1 電力計量裝置故障診斷方法

在我國，目前廣泛使用的電力計量裝置故障診斷方法，主要表現(xiàn)為診斷信號、診斷數(shù)據(jù)模型加上多年來的實踐經(jīng)驗來完成診斷工作?，F(xiàn)階段診斷的過程大都依賴于人工操作，不具智能化，所以工作量較大且工作效率較低。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)發(fā)展迅速。隨著人工智能化診斷技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，該技術(shù)越來越成熟的應(yīng)用于檢測電力系統(tǒng)計量裝置的故障中。但是在實際的收集電力數(shù)據(jù)階段，計量裝置非常容易出現(xiàn)各式各樣的故障，隨著采集數(shù)據(jù)量的不斷增長，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫很難在短時間內(nèi)對存在的故障進行判斷，導(dǎo)致工作效率非常低，無法滿足當下用戶的需求。而通常情況下，工作人員對電力計量裝置故障進行分析時，基本都是按照多年來的實踐經(jīng)驗，加上對現(xiàn)場故障的掌握情況來進行故障診斷工作。雖然能更好地解決故障問題，但所需成本較高，工作效率也比較低。因此，在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，新的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)出現(xiàn)，能夠很好地解決上述問題，能在短時間內(nèi)找到故障問題的原因，提高工作效率，滿足電力用戶的實際需求。

2 電力計量裝置智能化診斷技術(shù)措施

在大數(shù)據(jù)時代，可以有效地促進電力計量裝置故障的智能化診斷。主要表現(xiàn)為首先要建立故障診斷知識庫，同時還要對電力計量裝置的工作情況進行的動態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常狀況，并采取有效的措施解決。

2.1 電力計量裝置故障智能化診斷知識庫的建立

電力計量裝置故障智能化診斷知識庫，不但可以有效儲存數(shù)據(jù)，同時還可以對數(shù)據(jù)進行一系列的處理，包括刪除、修改、更換以及查詢等。除此之外，在知識庫內(nèi)部，還儲存著關(guān)于各種故障相關(guān)的問題，因此相關(guān)管理人員要及時更新知識庫內(nèi)容，確保診斷結(jié)果的可靠性。

該知識庫包含兩部分，一個是異常特征模型，另一個是專家規(guī)則庫。他們都具備獨特的管理方式。異常特征模型的管理方式，就是建立模塊并進行修改或刪除工作。專家規(guī)則庫可以實現(xiàn)導(dǎo)入或?qū)С瞿K并進行更改。而對于知識庫的界面來說，要基于Web 的平臺實現(xiàn)管理功能， 當數(shù)據(jù)傳入知識庫中，就要和異常特征模型和專家規(guī)則庫比對并分類。每進行一次故障診斷工作，相應(yīng)的知識庫就建立相應(yīng)的異常特征模型庫，并有效地利用計量裝置的故障特征建立故障模型。但是在實際的異常特征模型庫中，并不是非常全面的，因此，相關(guān)管理人員必須要及時更正和優(yōu)化故障智能化診斷知識庫，確保數(shù)據(jù)庫實時更新。在實際中由于知識庫中異常特征模型庫內(nèi)容非常龐大，為了有效避免其占用大量的內(nèi)存，必須要及時刪除沒用的信息，確保知識庫為更多的有用信息提供空間。

異常特征模型庫中，由于數(shù)據(jù)量較大，更新維護工作也比較復(fù)雜?？刹捎帽容^常見的異常字段狀態(tài)來建立異常類型表，詳細記錄異常情況，可以有效地利用異常類型表來分析電力計量裝置的異常信息。在實際建立的知識庫中，還包含了詳細的專家規(guī)則，實際中的每一次故障都要及時的保存，極大地便利了技術(shù)人員查閱查詢相關(guān)信息。實際中每一個專家規(guī)則中都有專屬的邏輯，所以技術(shù)人員要及時進行維護更新工作，合理增加知識庫中的邏輯。知識庫中存在的信息可以認為是邏輯規(guī)則，合理利用邏輯規(guī)則，可以有效判斷異常特征和電力計量裝置故障之間的關(guān)系，繼而有效診斷該裝置中故障的類型。

2.2 電力計量裝置故障的在線監(jiān)測

動態(tài)監(jiān)測電力計量的裝置是基于分布式系統(tǒng)實現(xiàn)的。 為了實現(xiàn)電力計量裝置的動態(tài)監(jiān)控，首先要實現(xiàn)的就是檢測電力計量裝置儲存的相關(guān)數(shù)據(jù)。因為這些數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的，對整個電力計量裝置的正常工作起著決定性作用，但是這些數(shù)據(jù)的規(guī)模十分龐大，如果他們常出現(xiàn)異常情況，就會直接導(dǎo)致電力計量裝置即刻出現(xiàn)故障情況，不能正常工作，因此動態(tài)監(jiān)測電力計量裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)是整個監(jiān)控過程的重中之重。然后就是要監(jiān)測數(shù)據(jù)的訪問形式，在實際的電力計量裝置工作中，其內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問基本都是通過流式數(shù)據(jù)實現(xiàn)的，假如在檢測過程中發(fā)現(xiàn)不能通過該方式進行數(shù)據(jù)的訪問，就代表著可能有問題存在;對電力計量裝置再次進行監(jiān)測，主要是判斷它是否可以處理相對較大的文件，正常工作的電力計量裝置可以處理百GB 甚至TB 的文件，并能對內(nèi)部數(shù)據(jù)進行準確的計量，檢測發(fā)現(xiàn)不可以處理的話，就證明出現(xiàn)了故障。最后，還要監(jiān)測數(shù)據(jù)再平衡能否實現(xiàn)，電力計量裝置利用預(yù)先設(shè)定的臨界值，將監(jiān)測數(shù)據(jù)點轉(zhuǎn)移到其他數(shù)據(jù)點，檢測發(fā)現(xiàn)不能實現(xiàn)的話，就證明出現(xiàn)了故障。

2.3 電力計量裝置故障異常信息的診斷

異常信息的出現(xiàn)就會致使電力計量裝置出現(xiàn)故障，因此在實際的檢測計量裝置故障中首先要檢測異常信息，繼而才可以有效判斷具體的故障。將檢測到的數(shù)據(jù)與之前建立的知識庫對比，以此來判斷計量裝置是否存在故障。假如發(fā)現(xiàn)存在故障，還要對故障的類型、具體位置以及規(guī)模進行綜合的分析。故障異常信息的檢測需要在是否存在與電力計量相關(guān)設(shè)備內(nèi)部。電力計量裝置出現(xiàn)異常信息，主要是因為其內(nèi)部的電壓回路或者是整個系統(tǒng)的電流回路出現(xiàn)故障、電能表出現(xiàn)故障、時鐘記錄的結(jié)果不準確、電池的供應(yīng)電壓變小等。在實際中電力計量裝置出現(xiàn)異常狀況時，主要是通過安裝的報警系統(tǒng)發(fā)出警報，提醒相關(guān)人員對故障問題進行分析并處理。

2.4 多樣化故障預(yù)警技術(shù)

在動態(tài)監(jiān)控電力計量裝置期間，相關(guān)工作人員要合理利用故障智能化診斷模型，來檢測計量裝置的工作情況，極大地降低了計量裝置的故障率。如果計量裝置不能正常工作即出現(xiàn)了故障，系統(tǒng)就會及時打開攝像頭，對電力計量裝置的運行情況進行拍照，并將相關(guān)的圖片傳輸?shù)街髡居嬎銠C系統(tǒng)，然后技術(shù)人員對相關(guān)的信息進行綜合分析并找到合理的解決方案。除此之外，智能化故障診斷技術(shù)中還存在各式各樣的預(yù)警類型，其中有文語轉(zhuǎn)換、預(yù)警短信等等類型，還可以根據(jù)實際的需要進行制作。對于文語轉(zhuǎn)換技術(shù)來說，它可以識別不同的語言類型以及音色等，且合成語音的效率高，有效提高了預(yù)警技術(shù)的可操作性;短信預(yù)警就是以手機短信的方式，將故障預(yù)警信息發(fā)送到綁定的手機上，起到及時提醒的作用;而對于其他定制的預(yù)警技術(shù)而言，就是根據(jù)使用者的實際需要并劃定監(jiān)測范圍，合理的部署客戶的責(zé)任區(qū)，不同的責(zé)任區(qū)對故障預(yù)警信息進行分類發(fā)送。

3 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)，首先就是要構(gòu)建電力計量裝置故障智能化診斷知識庫，并合理使用異常特征模型及專家規(guī)則庫，采用分布式系統(tǒng)對電力計量裝置進行在線監(jiān)測，并將結(jié)果與知識庫中的相關(guān)標準對比，實現(xiàn)對故障的智能化診斷，同時還可以對計量裝置進行動態(tài)監(jiān)測。在通過設(shè)置的預(yù)警系統(tǒng)，將故障信息發(fā)送給技術(shù)人員，有利于技術(shù)人員及時處理故障。電力計量裝置故障的智能化診斷技術(shù)，通過對運行狀態(tài)進行監(jiān)測及診斷，并對故障進行自動報警，提高了電力工作的高效性及準確性。

參考文獻：

[1]郭佳婧，嚴重，陳明，等.基于大數(shù)據(jù)的電力計量裝置故障智能化診斷研究[J].電子設(shè)計工程，2019，27（23）：55-58.