本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理，具體為一種基于數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)及監(jiān)測終端。

背景技術(shù)：

1、在電力設(shè)備維護(hù)管理領(lǐng)域，傳統(tǒng)的系統(tǒng)和方法主要依賴于人工監(jiān)測和定期檢查，這些方法不能制定預(yù)防長期電力設(shè)備的故障方案。

2、傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集不夠全面，通常只關(guān)注電力設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，而忽略其他可能影響設(shè)備性能的因素，如環(huán)境溫度、負(fù)載變化等；數(shù)據(jù)處理效率低，由于缺乏自動化的數(shù)據(jù)預(yù)處理和分析機(jī)制，大量的原始數(shù)據(jù)需要人工處理，這不僅效率低下，而且容易出錯；故障預(yù)測的準(zhǔn)確性不高，傳統(tǒng)維護(hù)管理系統(tǒng)往往依賴于經(jīng)驗判斷，缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，并且不能通過數(shù)據(jù)的預(yù)測，制定電力設(shè)備未來的維護(hù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)及監(jiān)測終端，解決了如何通過電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)的總能耗分析得出電力設(shè)備的能耗差異和異常數(shù)據(jù)，并給出電力設(shè)備的維護(hù)的問題。

3、技術(shù)方案，為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種基于數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，包括：

4、數(shù)據(jù)處理模塊：通過傳感器收集電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，并對收集到的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、標(biāo)準(zhǔn)化和異常值處理；

5、總能耗計算模塊：根據(jù)預(yù)處理后的運行數(shù)據(jù)，計算電力設(shè)備的總能耗，具體方法包括：

6、s1.通過傳感器收集電力設(shè)備運行中的數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

7、s2.根據(jù)當(dāng)前電壓vi和電流ii計算有功功率pi=vi?×?ii×?pfi；

8、s3.使用溫度ti和負(fù)載loadi來確定功率因數(shù)pfi=f(ti,loadi)；

9、s4.將每個時間間隔的有功功率與時間間隔相乘，然后累加得到總能耗；其中將電力設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)得到的總能耗為第一總能耗，使用實時得到的電力設(shè)備總能耗為第二總能耗；其中pi是第i個時間間隔的有功功率，ti是第i個時間間隔的溫度，loadi是第i個時間間隔的負(fù)載，而f是一個函數(shù)，描述溫度和負(fù)載影響功率因數(shù)；使用區(qū)塊鏈對得到的總能耗進(jìn)行存儲；

10、區(qū)塊鏈存儲模塊：通過區(qū)塊鏈技術(shù)存儲電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和總能耗；

11、智能分析模塊：采用深度學(xué)習(xí)對區(qū)塊鏈中存儲的運行數(shù)據(jù)和總能耗進(jìn)行分析并預(yù)測未來總能耗，通過對比第一總能耗、第二總能耗和預(yù)測的未來總能耗的差異，分析電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)對電力設(shè)備總能耗的影響，并結(jié)合專家知識分析電力設(shè)備故障的原因；

12、維護(hù)方案生成模塊：根據(jù)智能分析模塊的分析結(jié)果，自動生成維護(hù)方案，為維護(hù)人員提供指導(dǎo)；

13、智能合約模塊：通過智能合約自動執(zhí)行電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，自動執(zhí)行電力設(shè)備的故障檢測和通過用戶交互界面分配維護(hù)任務(wù)。

14、優(yōu)選的，總能耗計算模塊通過傳感器收集電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，在預(yù)處理過程中，若遇到電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)缺失的情況，選取缺失數(shù)據(jù)兩側(cè)最近的兩個已知數(shù)據(jù)點，通過計算這兩個數(shù)據(jù)點的斜率來估計缺失值；斜率m是通過兩個已知數(shù)據(jù)點的y值差除以它們之間的x值距離得到的，即；計算截距b，使用其中一個數(shù)據(jù)點的y值減去斜率m乘以該數(shù)據(jù)點的x值，即；利用得到的線性方程y=m?x?+?b，計算出缺失點的估計值，并將這個估計值插入到兩個已知數(shù)據(jù)點之間，填補數(shù)據(jù)缺口；在數(shù)據(jù)收集過程中，由于傳感器故障或其他原因?qū)е庐惓Ｖ档漠a(chǎn)生；為使計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，當(dāng)檢測到異常值時，系統(tǒng)自動識別并刪除異常值；

15、優(yōu)選的，區(qū)塊鏈存儲模塊通過區(qū)塊鏈技術(shù)使數(shù)據(jù)安全傳輸和存儲，區(qū)塊鏈存儲模塊將電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)分割成多個細(xì)小的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包隨后被轉(zhuǎn)化為交易信息，并據(jù)此構(gòu)建一個新的區(qū)塊；新區(qū)塊一旦形成，便立即被發(fā)送至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點，以便進(jìn)行共識機(jī)制的流程；在共識機(jī)制中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點共同工作，執(zhí)行復(fù)雜的算法來驗證和確認(rèn)新區(qū)塊的有效性，確保其符合網(wǎng)絡(luò)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)；一旦共識達(dá)成，新創(chuàng)建的區(qū)塊就被添加到區(qū)塊鏈的末端，成為區(qū)塊鏈不可分割的一部分，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲；使數(shù)據(jù)不可篡改，并保持?jǐn)?shù)據(jù)的持久性和透明性；授權(quán)用戶通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)查詢到存儲的電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)，由于區(qū)塊鏈的加密和共識機(jī)制，用戶能驗證所查詢數(shù)據(jù)的完整性和真實性，確保電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確無誤。

16、優(yōu)選的，共識機(jī)制通過權(quán)益授權(quán)證明實現(xiàn)，電力設(shè)備作為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，需要注冊其持有的代幣權(quán)益以獲得投票權(quán)，并通過投票將權(quán)益作為選票投給其他節(jié)點，以選舉出代表節(jié)點；代表節(jié)點根據(jù)輪值算法確定區(qū)塊生產(chǎn)順序，并通過時間同步使出塊準(zhǔn)確；當(dāng)輪到某個代表節(jié)點出塊時，該節(jié)點將電力設(shè)備的數(shù)據(jù)打包成交易，并創(chuàng)建新區(qū)塊；其他代表節(jié)點根據(jù)驗證規(guī)則快速驗證新區(qū)塊的有效性，并通過通信協(xié)議交換驗證結(jié)果，若獲得超過三分之二的代表節(jié)點同意，新區(qū)塊被接受并添加到區(qū)塊鏈中；所有節(jié)點隨后更新區(qū)塊鏈副本，并同步最新數(shù)據(jù)；其中所述代幣為電力設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)益。

17、優(yōu)選的，深度學(xué)習(xí)通過cnn提取電力設(shè)備總能耗的局部特征，局部特征揭示影響電力設(shè)備總能耗的因素，因素包括電流、電壓、溫度和負(fù)載；通過rnn對特征進(jìn)一步的處理，預(yù)測電力設(shè)備的未來總能耗，并捕捉特征之間的關(guān)聯(lián)性；cnn-rnn模型根據(jù)第一總能耗和第二總能耗的數(shù)據(jù)來提取關(guān)鍵特征，進(jìn)而預(yù)測未來的總能耗，并通過對比來分析三者的總能耗差異；cnn在處理過程中專注于識別電力設(shè)備總能耗中的局部模式，局部模式是由于設(shè)備的老化、維護(hù)狀況或環(huán)境條件變化所引起的；而rnn則利用這些局部特征來預(yù)測未來的能耗趨勢，并通過比較第一總能耗與未來總能耗，得出歷史能耗差異，反映設(shè)備在一段時間內(nèi)的能耗變化；將第二總能耗與未來總能耗進(jìn)行對比，得出實時能耗差異，根據(jù)實時能耗差異分析當(dāng)前時刻的能耗狀況；若歷史能耗差異和實時能耗差異表現(xiàn)出相同的能耗趨勢，表明電力設(shè)備存在持續(xù)的能耗變化趨勢，與設(shè)備的長期老化、維護(hù)不足或環(huán)境條件的長期變化有關(guān)；如果歷史能耗差異和實時能耗差異表現(xiàn)出相同的能耗趨勢相反，則表明存在短期的波動或瞬時事件，如設(shè)備故障、瞬時負(fù)載變化或數(shù)據(jù)采集誤差；通過cnn提取的局部特征，進(jìn)一步分析這些局部特征與總能耗之間的差異，從而確定哪些具體因素影響電力設(shè)備的總能耗；結(jié)合專家知識，深入分析電力設(shè)備故障的原因，并根據(jù)分析結(jié)果生成針對性的維護(hù)方案。

18、優(yōu)選的，在電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)中，開發(fā)一個用戶交互界面，該界面集成數(shù)據(jù)展示、預(yù)警通知、操作控制多個功能，形成一個全方位的監(jiān)控與干預(yù)系統(tǒng)；該系統(tǒng)不斷地收集并處理電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，并將運行數(shù)據(jù)實時展示在界面上，維護(hù)人員清晰地看到設(shè)備的電流、電壓、溫度、能耗等關(guān)鍵指標(biāo)，以及電力設(shè)備的運行狀態(tài)和歷史趨勢；預(yù)警通知功能緊密監(jiān)視著電力設(shè)備的各項指標(biāo)，一旦檢測到異?；驖撛诘墓收巷L(fēng)險，系統(tǒng)立即通過界面發(fā)出預(yù)警通知，包括聲音提示、顏色變化或彈窗警告，確保維護(hù)人員迅速識別并響應(yīng)潛在問題；操作控制功能則賦予維護(hù)人員直接干預(yù)設(shè)備的能力，通過界面對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程啟停、參數(shù)調(diào)整或執(zhí)行預(yù)設(shè)的維護(hù)程序，以實現(xiàn)對設(shè)備的實時控制和調(diào)整。

19、優(yōu)選的，智能合約持續(xù)監(jiān)控電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，一旦監(jiān)測到運行數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，智能合約自動觸發(fā)電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)；系統(tǒng)立即啟動，根據(jù)cnn-rnn模型對收集到的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，確定電力設(shè)備的故障類型和嚴(yán)重程度；將分析結(jié)果記錄在區(qū)塊鏈上，確保數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性，允許授權(quán)用戶查詢結(jié)果，但無法進(jìn)行任何修改；智能合約根據(jù)分析結(jié)果自動生成相應(yīng)的維護(hù)任務(wù)，并依據(jù)分配邏輯，將維護(hù)任務(wù)高效地分配給維護(hù)人員，分配邏輯基于維護(hù)人員的技能水平、地理位置和忙碌程度，使每個維護(hù)任務(wù)都能被合適的維護(hù)人員在短時間內(nèi)接手；維護(hù)人員通過移動設(shè)備接收到任務(wù)通知，通知中包含故障的詳細(xì)信息、維護(hù)方案以及預(yù)期完成時間，提供執(zhí)行維護(hù)任務(wù)所需的所有信息；維護(hù)人員完成任務(wù)后，上傳維修報告，智能合約自動執(zhí)行維修費用的支付。

20、監(jiān)測終端，包括一種基于數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，自動執(zhí)行電力設(shè)備的故障檢測和維護(hù)任務(wù)；提供維護(hù)人員通過監(jiān)控終端的用戶交互界面實時監(jiān)控和手動干預(yù)，實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的交互。

21、有益效果，本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)分析的電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)及監(jiān)測終端，具備以下有益效果：

22、本發(fā)明綜合考慮電壓、電流、溫度和負(fù)載等多個因素，通過計算有功功率和總能耗，能夠更準(zhǔn)確地反映電力設(shè)備的實際能耗情況，為電力設(shè)備的能效管理和優(yōu)化提供了更精確的數(shù)據(jù)支持。

23、本發(fā)明能夠?qū)﹄娏υO(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，預(yù)測未來的總能耗，并與歷史和實時數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而識別能耗差異和異常；提高了電力設(shè)備故障預(yù)測的準(zhǔn)確性，還能夠根據(jù)分析結(jié)果自動生成維護(hù)方案，顯著提升了電力設(shè)備維護(hù)的智能化水平。

24、本發(fā)明通過智能合約自動執(zhí)行電力設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了故障檢測和維護(hù)任務(wù)的自動化，顯著提高了維護(hù)的執(zhí)行效率和系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少了因人為延遲造成的電力設(shè)備停機(jī)時間。