基于大數(shù)據(jù)的電力運(yùn)維故障診斷及自動(dòng)告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

侯衛(wèi)衛(wèi)

（山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261011）

0 引言

保證電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn),是當(dāng)前電力企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容,對(duì)其進(jìn)行研究有助于更好地消除電力系統(tǒng)運(yùn)行中潛在的安全隱患,有效防止自動(dòng)診斷電力運(yùn)維故障的出現(xiàn)。 在大數(shù)據(jù)背景下,技術(shù)人員可以利用大數(shù)據(jù)中的智能運(yùn)維手段,完成自動(dòng)告警系統(tǒng)的設(shè)置,確保在出現(xiàn)電力設(shè)備運(yùn)維故障時(shí)能及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)診斷和預(yù)警,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的全方位、高效監(jiān)控和管理。

1 電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要意義

隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會(huì)不同領(lǐng)域?qū)π畔⒒夹g(shù)進(jìn)行了廣泛推廣和利用,同時(shí)也為電力行業(yè)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障。 傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)包含了服務(wù)器機(jī)群、路由器和電力設(shè)備,這些設(shè)施在日常運(yùn)行中存在較多的問(wèn)題,如:自動(dòng)化水平不高、安全隱患較多、存在人力資源和物資浪費(fèi)等情況。 尤其是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使多數(shù)電力企業(yè)建立了管理信息系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化決策目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。 同時(shí),技術(shù)人員根據(jù)大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了一種依據(jù)人類專家解決方式實(shí)施模仿運(yùn)算的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)維中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效判斷,并及時(shí)給予問(wèn)題的解決方案。 現(xiàn)如今,電力故障運(yùn)維和自動(dòng)告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要是根據(jù)系統(tǒng)自身所具備的適應(yīng)問(wèn)題,促使技術(shù)人員根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù),建立可靠的應(yīng)用故障和運(yùn)維知識(shí)庫(kù),對(duì)電力系統(tǒng)故障運(yùn)維問(wèn)題進(jìn)行更加深入的研究,從而有效提高故障診斷和后期運(yùn)維的精準(zhǔn)度［1］。

2 基于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)庫(kù)建立

在電力運(yùn)維故障診斷以及自動(dòng)告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,技術(shù)人員需要將數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)庫(kù)的建立作為研究重點(diǎn)。 首先,需要提高知識(shí)獲取的有效性與及時(shí)性,同時(shí)還需要確保數(shù)據(jù)挖掘工作的高效開展。 將電力系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的價(jià)值信息進(jìn)行有效整理,并將數(shù)據(jù)和設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律以更為直觀的形式進(jìn)行信息轉(zhuǎn)化。 相對(duì)于其他系統(tǒng)來(lái)講,電力系統(tǒng)故障運(yùn)維維修與自動(dòng)告警系統(tǒng)都具備更高的及時(shí)性,并且可以根據(jù)時(shí)間的增長(zhǎng)有效擴(kuò)大數(shù)據(jù)范圍,使得整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘工作具備一定的動(dòng)態(tài)性,實(shí)時(shí)更新故障運(yùn)維診斷和自動(dòng)告警的數(shù)據(jù),并及時(shí)清理重復(fù)數(shù)據(jù),節(jié)省了大量數(shù)據(jù)挖掘庫(kù)的空間。同時(shí),在電力系統(tǒng)運(yùn)維故障管理工作中,可以有效保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 如果電力系統(tǒng)在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,迅速給予解決方案。 另外,在故障管理功能建立時(shí),需要從監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)鏈接情況入手,對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備情況以及自動(dòng)告警系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和儲(chǔ)存。 由于網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障的原因較為復(fù)雜,在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)共同出現(xiàn)故障時(shí),技術(shù)人員需要對(duì)出現(xiàn)故障的位置以及故障發(fā)生的具體問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性處理,有效地避免再次出現(xiàn)這種情況,確保完成對(duì)電力運(yùn)維故障診斷以及自動(dòng)告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［2］。

3 大數(shù)據(jù)下電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

3.1 電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對(duì)于電力運(yùn)維故障診斷以及自動(dòng)告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行研究。

一是建立健全的專業(yè)智能診斷系統(tǒng)。 隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展,加快智能化改造已經(jīng)成為電力行業(yè)的重要課題。 在專家系統(tǒng)指導(dǎo)下,技術(shù)人員完善智能診斷系統(tǒng),并利用自動(dòng)告警數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系有效解決電力系統(tǒng)故障。 電力系統(tǒng)故障運(yùn)維診斷,主要就是利用多種科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在的問(wèn)題,同時(shí)對(duì)問(wèn)題解決的全過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控。 原本主要是邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行管理,但隨著信息增長(zhǎng)幅度的持續(xù)擴(kuò)大,需要進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)總量也逐漸增加,如果只是單純依靠人力,很難確保電力系統(tǒng)故障診斷工作的高效開展,且整體工作量過(guò)大。 而建立專家系統(tǒng)智能診斷系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在,對(duì)其工作的適應(yīng)能力以及完成工作的及時(shí)性、靈活性等多方面。

二是搭建電力系統(tǒng)故障運(yùn)維診斷和自動(dòng)告警系統(tǒng)框架。 專家系統(tǒng)需要快速、及時(shí)地獲得大量相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù),同時(shí)能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)維平臺(tái)的數(shù)據(jù)挖掘庫(kù)完成診斷。 在電力系統(tǒng)故障運(yùn)維診斷和自動(dòng)告警系統(tǒng)內(nèi)部框架中,技術(shù)人員可以從人機(jī)接口模塊和知識(shí)庫(kù)生產(chǎn)模塊、推理機(jī)模塊以及輔助管理模塊的結(jié)合入手。其中,專家系統(tǒng)中最為重要的部分是知識(shí)庫(kù)模塊和推理機(jī)模塊,主要模塊具備產(chǎn)生知識(shí)和決策功能,而輔助管理模塊主要是基于不同角色創(chuàng)建的,如:使用人員和管理人員等。 這樣能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)維故障數(shù)據(jù)的總結(jié),讓工作人員更為直觀地了解具體情況,從而提高系統(tǒng)和工作人員之間的溝通效率［3］。

3.2 電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.2.1 面向?qū)ο蠓绞?/p>

在利用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)時(shí),技術(shù)人員需要采用面對(duì)對(duì)象的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析。 其中,面向?qū)ο蠓绞街饕且袁F(xiàn)實(shí)事物的利用和軟件開發(fā)的方式來(lái)表現(xiàn),同時(shí)將較為客觀的事物為不同對(duì)象進(jìn)行組合,作為編程的主要思想。 這種面向?qū)ο蟮姆绞綄?duì)電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以更加直接地幫助使用人員完成操作,提高整個(gè)工作效率。

在實(shí)施面向?qū)ο蠓绞竭^(guò)程中,技術(shù)人員可以全方位地對(duì)電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警信息進(jìn)行講述,增強(qiáng)這些信息的屬性,確保能更好地使用電力系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的管理進(jìn)行邏輯性補(bǔ)充,確保系統(tǒng)的管理對(duì)象具備較高的延伸性和移植性。

3.2.2 知識(shí)庫(kù)模塊的實(shí)現(xiàn)

電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù),主要是為了利用電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)施關(guān)聯(lián)性挖掘,這樣不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)中的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行分析,同時(shí)還可以對(duì)電力運(yùn)維故障中潛在的問(wèn)題進(jìn)行更為細(xì)致地分析,保證在系統(tǒng)運(yùn)行中更早實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估,促使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 在數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的實(shí)現(xiàn)中,技術(shù)人員需要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行日志,對(duì)故障預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,并完成對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理和總結(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)故障數(shù)據(jù)的高效應(yīng)用,防止引發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)錯(cuò)誤的情況出現(xiàn)。

3.2.3 推理機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)

根據(jù)電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警重點(diǎn),技術(shù)人員可以對(duì)使用人員給出的數(shù)據(jù)和事實(shí)進(jìn)行總結(jié)和分析,進(jìn)而對(duì)使用人員想要的結(jié)果展開深層分析,明確電力系統(tǒng)故障推理方向。 同時(shí),利用系統(tǒng)的使用事實(shí)和規(guī)定,來(lái)對(duì)故障發(fā)生的具體情況進(jìn)行分析,保證系統(tǒng)故障診斷準(zhǔn)確性以及告警效率。

4 大數(shù)據(jù)下電力運(yùn)維故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

有效利用大數(shù)據(jù)技術(shù),對(duì)電力運(yùn)維故障診斷和自動(dòng)告警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)庫(kù),對(duì)電力系統(tǒng)故障情況和故障原因進(jìn)行判斷,并快速告知相關(guān)的工作人員,可以有效降低電力系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn),保證地區(qū)整體供電質(zhì)量和效果。 在這一過(guò)程中,技術(shù)人員需要持續(xù)提高自身故障診斷和預(yù)測(cè)技術(shù),注重引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)民對(duì)電力的要求逐漸提高。 為及時(shí)處理電力系統(tǒng)故障,技術(shù)人員須結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù),設(shè)計(jì)出更完善的電力系統(tǒng)故障診斷與自動(dòng)告警系統(tǒng)。