一種基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，主要由以下幾個(gè)部分組成：輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成步驟、知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)步驟和運(yùn)行時(shí)庫映射生成步驟。本發(fā)明的有益效果是：在技術(shù)上進(jìn)行了多種創(chuàng)新，對(duì)專家系統(tǒng)的配置更快，可以即時(shí)生成，特定數(shù)據(jù)點(diǎn)少量修改即可，而且配置運(yùn)行時(shí)專家?guī)旄鼮闇?zhǔn)確，可以做到精確無誤，并且，專家?guī)焐赏瓿珊罂梢赃M(jìn)行校驗(yàn)。
【專利說明】一種基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的變電站監(jiān)控管理領(lǐng)域。尤其指對(duì)變電站的事件、告警、故障等管理和分析專家系統(tǒng)的配置。該發(fā)明創(chuàng)造可直接應(yīng)用于變電站專家系統(tǒng)的配置領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當(dāng)前，變電站告警系統(tǒng)種類繁多，來源復(fù)雜。為了能夠有效的分析較大數(shù)據(jù)量的變電站保護(hù)事件，有針對(duì)性的給出相應(yīng)的處理方法和告警提示，需要相應(yīng)的專家系統(tǒng)協(xié)助變電站系統(tǒng)管理人員進(jìn)行分析處理。高效的專家系統(tǒng)需要豐富的知識(shí)庫支撐。目前變電站專家系統(tǒng)的知識(shí)庫主要依賴于研發(fā)人員通過修改軟件的方法針對(duì)特定的變電站生成特定的知識(shí)庫，不同知識(shí)庫之間缺少通用性，難以相互借鑒，設(shè)計(jì)人員工程量大，效率低下。針對(duì)上述問題，需要一種能夠快速有效的方法來為類似的變電站生成告警系統(tǒng)知識(shí)庫，提高專家系統(tǒng)的構(gòu)建效率，設(shè)計(jì)研發(fā)人員和維護(hù)人員的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有變電站智能系統(tǒng)的知識(shí)庫生成技術(shù)的不足，為了能夠有效的分析較大數(shù)據(jù)量的變電站保護(hù)事件，有針對(duì)性的給出相應(yīng)的處理方法和告警提示，本發(fā)明提出了一種基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，主要由以下幾個(gè)部分組成:輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成步驟、知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)步驟、運(yùn)行時(shí)庫映射生成步驟，其具體步驟為:
[0004]步驟一、根據(jù)變電站保護(hù)裝置類型創(chuàng)建相應(yīng)的虛擬的裝置輸入數(shù)據(jù)；
[0005]步驟二、模板庫中通過Petri網(wǎng)進(jìn)行事件與故障推理路徑分析，避免了循環(huán)推理的發(fā)生；
[0006]步驟三、通過特定的映射規(guī)則，基于模板庫，采用向?qū)Ｊ?，生成運(yùn)行時(shí)庫；
[0007]步驟四、實(shí)例數(shù)據(jù)庫與模板數(shù)據(jù)庫之間，告警與事件結(jié)論生成規(guī)則之間能夠進(jìn)行雙向更新。
[0008]所述輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成步驟是指通過變電站的遙信、遙測(cè)、告警、事件信息，按照裝置類型進(jìn)行抽象，虛擬出相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)，模板數(shù)據(jù)庫的輸入數(shù)據(jù)不要求和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫具體對(duì)應(yīng)，而根據(jù)模板數(shù)據(jù)庫生成的實(shí)例數(shù)據(jù)庫，其輸入數(shù)據(jù)必須和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)源一一對(duì)應(yīng)，在變電站電力保護(hù)系統(tǒng)中，遙信、遙測(cè)、告警信息是通過保護(hù)裝置提供給監(jiān)控系統(tǒng)層的，所有模板數(shù)據(jù)庫和實(shí)例數(shù)據(jù)庫中，輸入數(shù)據(jù)都從屬于一個(gè)確定的保護(hù)裝置。從模板數(shù)據(jù)庫生成實(shí)例數(shù)據(jù)庫時(shí)，通過生成向?qū)渲脤?shí)例數(shù)據(jù)庫；配置過程中，需要提供虛擬保護(hù)裝置和實(shí)際保護(hù)裝置的對(duì)應(yīng)相應(yīng)，檢測(cè)兩者之間所擁有的輸入數(shù)據(jù)是否一致。
[0009]所述知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)步驟是指模板數(shù)據(jù)庫通過預(yù)設(shè)的條件判定裝置測(cè)量的電力系統(tǒng)參數(shù)變量是否在合理的范圍內(nèi)，并結(jié)合各設(shè)備的狀態(tài)信息，得出當(dāng)前可能發(fā)生的情況，并通過采用Petri網(wǎng)進(jìn)行變電站事件與故障推理路徑分析，以此來防止在判定告警結(jié)論時(shí)產(chǎn)生的循環(huán)判定和檢測(cè)特定知識(shí)庫實(shí)例添加或更新規(guī)則后與現(xiàn)有規(guī)則是否沖突。針對(duì)特定知識(shí)庫實(shí)例添加或更新規(guī)則后，通過Petri網(wǎng)檢測(cè)其是否與現(xiàn)有規(guī)則一致無沖突；如果添加或修改后的規(guī)則是無沖突的，那么此特定規(guī)則能夠更新到模板數(shù)據(jù)庫中，并通過模板數(shù)據(jù)庫更新到實(shí)例數(shù)據(jù)庫中。
[0010]所述運(yùn)行時(shí)庫映射步驟是指在生成運(yùn)行時(shí)庫的過程中，首先將虛擬的裝置替換為實(shí)際的裝置，并映射到監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，確認(rèn)數(shù)據(jù)的有效性，然后生成相應(yīng)的告警規(guī)則及事故判定方法；其次是在針對(duì)特定運(yùn)行時(shí)知識(shí)庫的修改后，檢測(cè)確認(rèn)模板知識(shí)庫中沒有相應(yīng)規(guī)則知識(shí)后，能夠?qū)⒏幕仞伒綄＜規(guī)熘?，以便?yīng)用到下一次變電站專家?guī)斓纳芍小Ｔ谀０鍞?shù)據(jù)庫和實(shí)例數(shù)據(jù)庫之間，映射規(guī)則必須是確定的，所有的裝置按照間隔進(jìn)行分配，多個(gè)實(shí)例間隔可以對(duì)應(yīng)到同一個(gè)模板間隔，每個(gè)實(shí)例間隔中的裝置必須和模板間隔中的虛擬裝置——對(duì)應(yīng)。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]本發(fā)明創(chuàng)造的基于模板庫的變電站專家系統(tǒng)在技術(shù)上進(jìn)行了多種創(chuàng)新，與以往通用的專家系統(tǒng)配置方案有一下明顯有點(diǎn):
[0013]1、對(duì)專家系統(tǒng)的配置更快。面對(duì)新一代數(shù)字化變電站的數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的配置方法，需要花費(fèi)大量時(shí)間，而采用基于模板的方法，可以即時(shí)生成，特定數(shù)據(jù)點(diǎn)少量修改即可。
[0014]2、配置運(yùn)行時(shí)專家?guī)旄鼮闇?zhǔn)確。手動(dòng)配置專家?guī)?，人?jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作之后，難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。而由工具生成專家?guī)?，可以做到精確無誤。并且，專家?guī)焐赏瓿珊罂梢赃M(jìn)行校驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為基于模板庫的變電站專家系統(tǒng)知識(shí)庫的生成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地的描述。
[0017]如圖1所示，圖1為基于模板庫的變電站專家系統(tǒng)知識(shí)庫的生成示意圖。本實(shí)施例的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，是在將傳統(tǒng)的手工配置變電站告警與事件知識(shí)庫轉(zhuǎn)化為采用基于模板知識(shí)庫的方法。在模板數(shù)據(jù)庫和實(shí)例數(shù)據(jù)庫之間，映射規(guī)則必須是確定的。所有的裝置按照間隔進(jìn)行分配，多個(gè)實(shí)例間隔可以對(duì)應(yīng)到同一個(gè)模板間隔，每個(gè)實(shí)例間隔中的裝置必須和模板間隔中的虛擬裝置一一對(duì)應(yīng)。
[0018]本實(shí)施例的基于模板知識(shí)庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生成方法，包括輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成方法、知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)機(jī)制、運(yùn)行時(shí)庫映射生成機(jī)制等組成，具體步驟如下:
[0019]步驟一、根據(jù)變電站保護(hù)裝置類型創(chuàng)建相應(yīng)的虛擬的裝置輸入數(shù)據(jù)；
[0020]步驟二、模板庫中通過Petri網(wǎng)進(jìn)行事件與故障推理路徑分析，避免了循環(huán)推理的發(fā)生；
[0021]步驟三、通過特定的映射規(guī)則，基于模板庫，采用向?qū)Ｊ?，生成運(yùn)行時(shí)庫；
[0022]步驟四、實(shí)例數(shù)據(jù)庫與模板數(shù)據(jù)庫之間，告警與事件結(jié)論生成規(guī)則之間能夠進(jìn)行雙向更新。
[0023]通過變電站的遙信、遙測(cè)、告警、事件等信息，按照裝置類型進(jìn)行抽象，虛擬出相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。這些虛擬的裝置數(shù)據(jù)在生成運(yùn)行時(shí)知識(shí)庫時(shí)對(duì)應(yīng)到相應(yīng)類型的具體裝置，并替換相應(yīng)的名稱及備注信息。通過變電站保護(hù)裝置按照類型抽象，為模板知識(shí)庫提供輸入數(shù)據(jù)。模板數(shù)據(jù)庫的輸入數(shù)據(jù)不要求和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫具體對(duì)應(yīng)，而根據(jù)模板知識(shí)庫生成的實(shí)例知識(shí)庫，其輸入數(shù)據(jù)必須和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)源一一對(duì)應(yīng)，在變電站電力保護(hù)系統(tǒng)中，遙信、遙測(cè)、告警等信息是通過保護(hù)裝置提供給監(jiān)控系統(tǒng)層的，所以在所有模板知識(shí)庫和實(shí)例知識(shí)庫中，輸入數(shù)據(jù)都從屬于一個(gè)確定的保護(hù)裝置。從模板數(shù)據(jù)庫生成實(shí)例數(shù)據(jù)庫時(shí)，通過生成向?qū)渲脤?shí)例數(shù)據(jù)庫。配置過程中，需要提供虛擬保護(hù)裝置和實(shí)際保護(hù)裝置的對(duì)應(yīng)相應(yīng)，檢測(cè)兩者之間所擁有的輸入數(shù)據(jù)是否一致，確保不產(chǎn)生意外。
[0024]根據(jù)變電站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫提供的遙信、遙測(cè)、告警等信息，按照規(guī)則可以得出一些有用的故障信息，這些規(guī)則的集合構(gòu)成了知識(shí)庫。知識(shí)庫擁有較為豐富的推導(dǎo)規(guī)則，可以得更為準(zhǔn)確有效的結(jié)論信息。但是，當(dāng)知識(shí)庫中規(guī)則較多時(shí)，有可能在規(guī)則引用的輸入對(duì)象和結(jié)果對(duì)象之間有循環(huán)的可能。因此，針對(duì)這些潛在的危險(xiǎn)，模板數(shù)據(jù)庫通過Petri網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行路徑分析，有效的避免推導(dǎo)結(jié)果的不確定性。針對(duì)特定知識(shí)庫實(shí)例添加或更新規(guī)則后，也能夠通過Petri網(wǎng)方法檢測(cè)其是否與現(xiàn)有規(guī)則一致無沖突。如果添加或修改后的規(guī)則是無沖突的，那么此特定規(guī)則能夠更新到模板知識(shí)庫中，并通過模板知識(shí)庫更新到其它知識(shí)庫實(shí)例中。采用Petri網(wǎng)進(jìn)行變電站事件告警推理過程分析，防止在判定告警結(jié)論時(shí)產(chǎn)生循環(huán)判定，得不出有效的結(jié)論。模板庫通過預(yù)設(shè)的條件判定裝置測(cè)量的電力系統(tǒng)參數(shù)變量是否在合理的范圍內(nèi)，并結(jié)合各設(shè)備的狀態(tài)信息，得出當(dāng)前可能發(fā)生的情況，像管理人員報(bào)警。但是，有可能得出電力系統(tǒng)狀態(tài)信息作為其它規(guī)則的推導(dǎo)條件，于是產(chǎn)生潛在的循環(huán)推理的可能性，本發(fā)明通過Petri網(wǎng)檢測(cè)并避免這些危險(xiǎn)。
[0025]在生成運(yùn)行時(shí)庫的過程中，首先將虛擬的裝置替換為實(shí)際的裝置，并映射到監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，確認(rèn)數(shù)據(jù)的有效性，然后生成相應(yīng)的告警規(guī)則及事故判定方法。其次，在針對(duì)特定運(yùn)行時(shí)知識(shí)庫的修改后，檢測(cè)確認(rèn)模板知識(shí)庫中沒有相應(yīng)規(guī)則知識(shí)后，能夠?qū)⒏幕仞伒綄＜規(guī)熘?，以便?yīng)用到下一次變電站專家?guī)斓纳芍小?br> [0026]以上所述，本發(fā)明的上述方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說明并未指出本發(fā)明的范圍，因此，在于本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:它由輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成步驟、知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)步驟和運(yùn)行時(shí)庫映射步驟組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟一、根據(jù)變電站保護(hù)裝置類型創(chuàng)建相應(yīng)的虛擬的裝置輸入數(shù)據(jù)； 步驟二、模板庫中通過Petri網(wǎng)進(jìn)行事件與故障推理路徑分析，避免了循環(huán)推理的發(fā)生； 步驟三、通過特定的映射規(guī)則，基于模板庫，采用向?qū)Ｊ?，生成運(yùn)行時(shí)庫； 步驟四、實(shí)例數(shù)據(jù)庫與模板數(shù)據(jù)庫之間，告警與事件結(jié)論生成規(guī)則之間能夠進(jìn)行雙向更新。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:所述輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成步驟是指通過變電站的遙信、遙測(cè)、告警、事件信息，按照裝置類型進(jìn)行抽象，虛擬出相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)，模板數(shù)據(jù)庫的輸入數(shù)據(jù)不要求和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫具體對(duì)應(yīng)，而根據(jù)模板數(shù)據(jù)庫生成的實(shí)例數(shù)據(jù)庫，其輸入數(shù)據(jù)必須和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)源一一對(duì)應(yīng)，在變電站電力保護(hù)系統(tǒng)中，遙信、遙測(cè)、告警信息是通過保護(hù)裝置提供給監(jiān)控系統(tǒng)層的，所有模板數(shù)據(jù)庫和實(shí)例數(shù)據(jù)庫中，輸入數(shù)據(jù)都從屬于一個(gè)確定的保護(hù)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:從模板數(shù)據(jù)庫生成實(shí)例數(shù)據(jù)庫時(shí)，通過生成向?qū)渲脤?shí)例數(shù)據(jù)庫；配置過程中，需要提供虛擬保護(hù)裝置和實(shí)際保護(hù)裝置的對(duì)應(yīng)相應(yīng)，檢測(cè)兩者之間所擁有的輸入數(shù)據(jù)是否一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:所述知識(shí)推導(dǎo)檢測(cè)步驟是指模板數(shù)據(jù)庫通過預(yù)設(shè)的條件判定裝置測(cè)量的電力系統(tǒng)參數(shù)變量是否在合理的范圍內(nèi)，并結(jié)合各設(shè)備的狀態(tài)信息，得出當(dāng)前可能發(fā)生的情況，并通過采用Petri網(wǎng)進(jìn)行變電站事件與故障推理路徑分析，以此來防止在判定告警結(jié)論時(shí)產(chǎn)生的循環(huán)判定和檢測(cè)特定知識(shí)庫實(shí)例添加或更新規(guī)則后與現(xiàn)有規(guī)則是否沖突。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法,其特征在于:針對(duì)特定知識(shí)庫實(shí)例添加或更新規(guī)則后，通過Petri網(wǎng)檢測(cè)其是否與現(xiàn)有規(guī)則一致無沖突；如果添加或修改后的規(guī)則是無沖突的，那么此特定規(guī)則能夠更新到模板數(shù)據(jù)庫中，并通過模板數(shù)據(jù)庫更新到實(shí)例數(shù)據(jù)庫中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:所述運(yùn)行時(shí)庫映射步驟是指在生成運(yùn)行時(shí)庫的過程中，首先將虛擬的裝置替換為實(shí)際的裝置，并映射到監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，確認(rèn)數(shù)據(jù)的有效性，然后生成相應(yīng)的告警規(guī)則及事故判定方法；其次是在針對(duì)特定運(yùn)行時(shí)知識(shí)庫的修改后，檢測(cè)確認(rèn)模板知識(shí)庫中沒有相應(yīng)規(guī)則知識(shí)后，能夠?qū)⒏幕仞伒綄＜規(guī)熘?，以便?yīng)用到下一次變電站專家?guī)斓纳芍小?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于模板庫的變電站智能告警系統(tǒng)的知識(shí)庫生產(chǎn)方法，其特征在于:在模板數(shù)據(jù)庫和實(shí)例數(shù)據(jù)庫之間，映射規(guī)則必須是確定的，所有的裝置按照間隔進(jìn)行分配，多個(gè)實(shí)例間隔可以對(duì)應(yīng)到同一個(gè)模板間隔，每個(gè)實(shí)例間隔中的裝置必須和模板間隔中的虛擬裝置 對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103530824SQ201310549118
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】蔣永曄, 范三龍, 李鵬 申請(qǐng)人:南京國(guó)電南自軌道交通工程有限公司