實時采集和智能分析在安全監(jiān)督系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳迎輝，李躍林，胡登書，劉 政，王 科

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司曲靖供電局，曲靖 655000）

1 電力安全監(jiān)督系統(tǒng)產(chǎn)生

1.1 背景概述

隨著信息化的快速發(fā)展，各行各業(yè)都重加重視自身信息化水平提升，依托信息化建設(shè)努力實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的自動化、智能化開展等目標(biāo)，南方電網(wǎng)公司在“十三五”期間，出臺《南方電網(wǎng)公司“十三五”信息化規(guī)劃》，對CSGII 企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃及建設(shè)，經(jīng)過多年的努力，目前CSGII 系統(tǒng)在全網(wǎng)各單位已得到良好的應(yīng)用，企業(yè)級管理信息化水平大幅度提升。但安監(jiān)部門作業(yè)安全監(jiān)督管理工作仍處于現(xiàn)場手動記錄，再到辦公室將手動記錄結(jié)果通過Excel 進(jìn)行電子化匯總統(tǒng)計的工作模式，導(dǎo)致相關(guān)工作人員工作量成倍增加，且不利于保存、查詢及分析。同時安全監(jiān)督管理情況的傳遞及時性得不到保障，目前最快也只能做到每周進(jìn)行匯總統(tǒng)計，不利于各層級領(lǐng)導(dǎo)掌握安全監(jiān)督管理情況，無法及時做出下一步相關(guān)工作安排。加之各地電力建設(shè)及生產(chǎn)任務(wù)繁重，檢修、施工作業(yè)現(xiàn)場繁多，但是安監(jiān)人員數(shù)量有限，電力安全生產(chǎn)現(xiàn)場督查任務(wù)工作落實到位非常困難。因此，基于這一情況，需要一套高技術(shù)含量、高標(biāo)準(zhǔn)化、符合安全監(jiān)督現(xiàn)狀的管理平臺將這些問題妥善解決，以信息化手段對作業(yè)安全監(jiān)督管理工作進(jìn)行支撐與輔助，進(jìn)一步減輕安全監(jiān)督管理線下相關(guān)工作量，同時保證作業(yè)安全監(jiān)督管理工作“及時、便捷、高效”開展。

1.2 監(jiān)管數(shù)據(jù)采集工作的目前情況

監(jiān)管數(shù)據(jù)采集工作主要是指通過各種下層系統(tǒng)內(nèi)部，實現(xiàn)獲取告警方面、性能方面、配置方面的具體數(shù)據(jù)，為整個電力管理控制系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

針對通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)方式，目前主要按照設(shè)備告警的工作運(yùn)行狀態(tài)管理控制模式和根據(jù)周期計劃制定的檢修工作管理控制模式，完成傳輸設(shè)備工作性能數(shù)據(jù)的有效采集和深入分析，進(jìn)一步實現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的事前預(yù)警功能和主動運(yùn)維能夠，然而在本文的實際研究過程中，往往發(fā)現(xiàn)性能監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集工作存在部分問題。

2 實時監(jiān)管數(shù)據(jù)采集的概述

實時監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集工作，是實現(xiàn)電網(wǎng)有效監(jiān)控和機(jī)組優(yōu)化改進(jìn)的基礎(chǔ)前提。對實時監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程的工作原理開展深入分析，準(zhǔn)確有效獲取各類實時數(shù)據(jù)，作為故障事故問題預(yù)測分析計算和監(jiān)管計劃工作和整改分析工作的基礎(chǔ)依據(jù)。因此，實施采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理工作作為優(yōu)化計算過程中十分關(guān)鍵的核心環(huán)節(jié)。按照工程實際情況，根據(jù)閾值策略方式、時域處理過程和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)算法分別對各類數(shù)據(jù)開展有效的預(yù)測驗證。選取網(wǎng)絡(luò)模型開展對鍋爐蒸發(fā)量情況進(jìn)行了有效的預(yù)測驗證，確保網(wǎng)絡(luò)性能良好，確保系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果和實際系統(tǒng)測量值能很好地進(jìn)行吻合。同時，根據(jù)面向?qū)ο蠓绞降某绦蛟O(shè)計分析風(fēng)格，完成了改進(jìn)系統(tǒng)BP 算法的JAVA 程序有效實現(xiàn)，對目前實際工程項目應(yīng)用過程存在一定的參考和指導(dǎo)作用。

3 關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 實時采集技術(shù)

針對當(dāng)前通信傳輸網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)管數(shù)據(jù)采集方法的不足，用電信息采集系統(tǒng)通過物理方式，按照部署位置情況具體分為主站網(wǎng)絡(luò)部分、通信信道部分、現(xiàn)場設(shè)施部分。如圖1所示。

圖1 安監(jiān)管理信息采集系統(tǒng)模型圖

針對不同的故障問題，用電子信息系統(tǒng)對其故障及糾正情況進(jìn)行匯總，采取不同的分類進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。 通過電子信息系統(tǒng)對于大量的數(shù)據(jù)，采用專業(yè)化的管理進(jìn)行監(jiān)管數(shù)據(jù)采集。

3.2 智能分析技術(shù)

智能分析的K-means 算法模型

對n 個具有m 維的實際樣本集開展聚類處理，n 個對應(yīng)的樣本集能夠表示為x={x，…，X}，其中x={X1，Xa，…，Xn}，聚類成個分類表示為C={C1，C1，…，Ck}，其質(zhì)心表示為：

在（1）式中nj，為cj內(nèi)部包含的具體數(shù)據(jù)點的對應(yīng)個數(shù)，則聚類的具體目標(biāo)主要是使k個類有效滿足以下計算條件：

4 結(jié)束語

本文以監(jiān)督管理信息采集系統(tǒng)為數(shù)據(jù)來源，以K－means聚類系統(tǒng)算法為主要方法，開展對各類異常故障問題監(jiān)督管理過程實施有效研究和深入討論。這種分析方法具有智能快速的特點，能夠準(zhǔn)確有效地不斷排查出存在工作運(yùn)行故障問題的計量裝置設(shè)備，為現(xiàn)場開展異常排查工作奠定技術(shù)基礎(chǔ)，加強(qiáng)了排查故障問題的工作效率。