基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法及系统与流程

1.本发明涉及电力设备定位技术领域，具体涉及一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法及系统。


背景技术：

2.电力设备数量、种类、复杂程度与日俱增，精益化地安排运维检修工作成为重中之重，由于不同类型的电力设备分布在不同的位置，难以快速确定故障，且难以进行集中调度；目前，故障数据在发送至相应的调度中心后，往往需要进行一系列数据处理才能获取故障结果，且对于故障结果也无直观的显读取和查看方式。
3.在中国专利文献上公开的“一种电力设备红外图像故障定位、识别与预测方法”，其授权公告号为cn110598736b，提供一种电力设备红外图像故障定位、识别与预测方法，该方法基于深度学习网络，能够准确分类出故障的电力设备，并对其故障部位进行定位，提取温度数据，进行故障等级判断，引入时间序列概念，针对故障设备进行预测，并进行性能分析；但是这种故障定位方法仅仅适用于小范围的电力设备故障定位，当电力设备分布在不同的位置时，其红外图像的处理过程的时间长，信息传输也不方便，且该方法所需成本高昂，也无法解决上述存在的问题，不具备普适性。


技术实现要素：

4.本发明解决了由于目前电力设备分布在不同位置导致故障无法快速确定以及集中调度困难的问题，提出一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法及系统，通过绑定关联设备，得到关联设备的初始定位信息，并最终生成完整健康码进行故障状态的判别，且能够溯源获取关联设备的工作参数信息；本发明在对关联设备进行准确定位的同时，快速确定关联设备故障，方便集中调度。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，包括以下步骤：s1，与签约的关联设备进行绑定，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息；s2，根据初始定位信息确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；s3，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；s4，在健康码背景的基础上整合设备健康情况以及初始定位信息，生成完整健康码，通过完整健康码得到关联设备是否处于故障状态，并对关联设备的工作参数信息进行溯源。
6.本发明中，首先，绑定已签约的关联设备，随后根据设备基站对关联设备进行定位，生成初始定位信息，对初始定位信息进行分类，并确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；随后根据关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备的设备健
康情况；最后，生成完整健康码，确定关联设备是否处于故障状态，并能够通过扫描完整健康码对关联设备的工作参数信息进行溯源；根据完整健康码能够快速判别关联设备的故障状态，从而进行调度处理；同时，设备健康码中包括有关联设备的初始定位信息和工作参数信息，方便查看和溯源。
7.作为优选，所述步骤s1具体包括：利用设备基站对绑定后的关联设备进行初始定位并生成有关于关联设备的初始定位信息，并根据初始定位信息在地面控制中心进行位置更新操作。
8.本发明中，利用与关联设备通讯连接的设备基站来确定关联设备的具体位置信息，生成初始定位信息随后发送至地面控制中心进行验证，通过验证后即在地面控制中心进行关联设备的更新操作；对于更换位置的关联设备，在确定更换位置之后，即向地面控制中心发送请求，设备基站即对其进行定位，并将初始定位信息发送至地面控制中心。
9.作为优选，所述步骤s2包括以下步骤s21，根据所有绑定关联设备的初始定位信息，划分有若干个地理位置范围，所述地理位置范围包括有若干级地理划区；s22，地理位置范围根据供配电优先级进行划分，每个最低级地理划区设置有不同的健康码灰度图像背景，每个最高级地理划区在健康码灰度图像背景上设置对应的标记，根据关联设备所在的地理划区，确定其健康码灰度图像背景和标记，即为健康码背景。
10.本发明中，首先根据供配电优先级，确定不同的地理位置范围，对于优先级高的地理位置范围，应当进行优先的处理；在每个地理位置范围内，根据相应的地理划区的不同，生成有健康码灰度图像背景或者标记不同的健康码背景；这样设置的目的是能够在保证供配电不影响生产生活的前提下，对关联设备进行标记区分，通过不同的健康码背景能够直接查看关联设备的地理划区。
11.作为优选，所述步骤s3包括以下步骤：s31，地面控制中心通过加密通讯方式获取关联设备的单位时段内工作参数信息；s32，调取关联设备的历史数据故障模型，所述历史数据故障模型中包含有经过地面控制中心验证的历史工作参数信息以及设备健康情况；s33，将解密后的关联设备的单位时段内工作参数信息进行特征提取后输入至历史数据故障模型，输出相应的设备健康情况。
12.本发明中，在历史数据故障模型具有深度学习功能；关联设备在单位时段内的工作参数信息包括设备基础参数和设备通电参数，设备通电参数包括由关联设备上设置的传感器采集得到的各种传感信息。
13.作为优选，所述步骤s3还包括：在输出相应的设备健康情况之后，对健康情况逐一校验，结合关联设备的环境因素特征信息，确定关联设备的环境因素特征信息是否对健康情况有影响，若有影响，则进行人工校验。
14.本发明中，对于关联设备的环境因素特征信息，包括关联设备所处空间的温度信息、湿度信息、空气成分信息以及与关联设备相邻的其他设备的影响信息；例如，当工作参数信息中的温度信息过高生成故障后，则需确定关联设备所处空间的温度信息是否异常或者是否对关联设备内部产生较大影响，若温度信息发生异常或者对关联设备内部有较大影
响，此时关联设备可能处于正常情况，则需要人工校验，确定历史数据故障模型是否存在误判。
15.作为优选，所述步骤s4包括以下步骤：s41，根据设备健康情况确定健康码背景的颜色；并将关联设备的初始定位信息整合至健康码背景上，生成完整健康码；s42，通过判别完整健康码的颜色直接确定关联设备是否处于故障状态；s43，通过扫描完整健康码生成溯源指令，溯源指令发送地面控制中心，地面控制中心发出调出指令，从而获取关联设备的单位时段内工作参数信息。
16.本发明中，对于健康码背景的颜色，有红色、黄色、绿色和灰色，红色代表故障状态。绿色代表正常状态，即为健康状态，黄色代表预警状态，此状态介于故障状态和健康状态之间，在确定为预警状态之后，加强对于这种状态下的关联设备的监测，若这种状态变成故障状态之后，立刻采用相应的措施。
17.作为优选，所述生成关于关联设备的初始定位信息具体包括：关联设备通过请求指令得到位置最接近的设备基站信息，设备基站信息包括设备基站的具体经度和纬度，根据设备基站的具体经度和纬度以及设备基站与关联设备的距离确定关联设备的初始定位信息。
18.本发明中，对于部分关联设备所处的空间决定其与设备基站之间的传输信号不佳的问题，通过在关联设备所处的空间设置信号增强装置予以解决。
19.一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统，适用于上述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，包括地面控制中心，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，并分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；设备基站，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息，并将初始定位信息发送至地面控制中心；关联设备，具体为已绑定的关联设备，分别连接于地面控制中心和设备基站。
20.本发明中，对于地面控制中心，分别与设备基站以及关联设备进行远程通讯连接，对于关联设备的数量，在此不做限定；设备基站一般为多个，同样的，设备基站可以为已建立的手机基站或者专门为关联设备服务的专用基站。
21.作为优选，所述地面控制中心还包括，健康码背景确定单元，根据初始定位信息生成相应的健康码背景；完整健康码生成单元，根据设备健康情况以及初始定位信息，整合生成完整健康码；溯源调出单元，接收溯源指令，发出调出指令，向外发送关联设备的单位时段内工作参数信息。
22.本发明中，地面控制中心生成的完整健康码能够通过通讯单元发送至用户侧或者其他需要调取的移动端，对于用户侧或者其他需要调取的移动端设置有准入门槛验证，通过准入门槛验证，方可进行调取和转送。
23.作为优选，所述关联设备包括相互连接的电力设备和信息处理单元，所述信息处理单元与地面控制中心和设备基站分别进行连接，所述信息处理单元内置有工作参数信息
存储区域，所述工作参数信息存储区域发送工作参数信息至地面控制中心。
24.本发明中，上述部分关联设备所处的空间决定其与设备基站之间的传输信号不佳而设置的信号增强装置与信息处理单元进行连接，保证信息的正常传输。
25.本发明具有如下的有益效果：1、本发明涉及的一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法及系统，通过绑定关联设备，得到关联设备的初始定位信息，并最终生成完整健康码进行故障状态的判别，且能够溯源获取关联设备的工作参数信息，本发明在对关联设备进行准确定位的同时，快速确定关联设备故障，方便集中调度；2、在本发明的方法中，设备健康码中包括有关联设备的初始定位信息和工作参数信息，极大方便查看和溯源；3、在本发明的系统中，地面控制中心分别与设备基站以及关联设备进行远程通讯连接，为定位和故障确定提供良好的通讯条件。
附图说明
26.图1是本发明基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法的流程图；图2是本发明中基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统的示意图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1：本实施例提出一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，参考图1，包括有以下的步骤。
29.步骤s1，与签约的关联设备进行绑定，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息；具体的，在完成关联设备绑定之后，利用设备基站对关联设备进行初始定位并且生成有关于关联设备的初始定位信息，随后根据初始定位信息在地面控制中心进行位置更新操作。
30.对于本实施例中的位置更新操作，具体为：将初始定位信息发送到地面控制中心进行验证，通过验证后即在地面控制中心进行关联设备的更新，并且储存于地面控制中心中。
31.对于生成关于关联设备的初始定位信息的步骤，具体如下：关联设备通过请求指令得到位置最接近的设备基站信息，设备基站信息包括设备基站的具体经度和纬度，根据设备基站的具体经度和纬度以及设备基站与关联设备的距离确定关联设备的初始定位信息。
32.步骤s2，根据初始定位信息确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；具体的，对于该步骤，包括有以下的子步骤。
33.步骤s21，根据所有绑定关联设备的初始定位信息，划分有若干个地理位置范围，
地理位置范围包括有若干级地理划区；具体的，不同的地理位置范围根据供配电优先级进行划分，在每个地理位置范围内还设置有不同高低级别的地理划区。
34.步骤s22，地理位置范围根据供配电优先级进行划分，每个最低级地理划区设置有不同的健康码灰度图像背景，每个最高级地理划区在健康码灰度图像背景上设置对应的标记，根据关联设备所在的地理划区，确定其健康码灰度图像背景和标记，即为健康码背景；在本实施例中，在每个地理位置范围中设置有三级地理划区，其中，最高级地理划区包含有若干个中间级地理划区，中间级地理划区包含有若干个最低级地理划区；根据每个最低级地理划区的不同，确定其健康码灰度图像背景，其中，多个健康码灰度图像背景储存于预设的调取库中，在识别到相应的最低级地理划区后，发出调取指令，随后调取出相应的健康码灰度图像背景；根据每个最高级地理划区的不同，确定在健康码灰度图像背景上设置相应的标记，该标记为不同的划区代码。
35.步骤s3，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；具体的该步骤包括有以下子步骤。
36.步骤s31，地面控制中心通过加密通讯方式获取关联设备的单位时段内工作参数信息；本实施例中，采用rsa加密方式来进行工作参数信息的获取。
37.步骤s32，调取关联设备的历史数据故障模型，历史数据故障模型中包含有经过地面控制中心验证的历史工作参数信息以及设备健康情况；具体的，在调取历史数据故障模型之前，首先建立关于关联设备的历史数据故障模型，随后使用历史工作参数信息以及设备健康情况进行训练，完整训练后，进行验证无误后进入步骤s33。
38.步骤s33，将解密后的关联设备的单位时段内工作参数信息进行特征提取后输入至历史数据故障模型，输出相应的设备健康情况；本实施例中的解密步骤与步骤s31的加密过程相对应。
39.步骤s4，在健康码背景的基础上整合设备健康情况以及初始定位信息，生成完整健康码，通过完整健康码得到关联设备是否处于故障状态，并对关联设备的工作参数信息进行溯源；对于步骤s4的具体过程，包括有如下的子步骤。
40.步骤s41，根据设备健康情况确定健康码背景的颜色；并将关联设备的初始定位信息整合至健康码背景上，生成完整健康码；具体的，生成的完整间健康码能够供关联用户进行扫描读取。
41.步骤s42，通过判别完整健康码的颜色直接确定关联设备是否处于故障状态；本实施例中，完整健康码的颜色为红黄绿和灰，分别表示关联设备不同的健康状态。
42.步骤s43，通过扫描完整健康码生成溯源指令，溯源指令发送地面控制中心，地面控制中心发出调出指令，从而获取关联设备的单位时段内工作参数信息；具体的，对扫描完整健康码的用户端进行限制，用户端同样需进行注册，注册完成后选择相应的关联设备，获得授权后方可进行扫描并获取溯源指令。
43.本实施例中，首先，绑定已签约的关联设备，随后根据设备基站对关联设备进行定位，生成初始定位信息，对初始定位信息进行分类，并确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；随后根据关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备的设备健康情况；最后，生成完整健康码，确定关联设备是否处于故障状态，并能够通过扫描完整健康码对关联设备的工作参数信息进行溯源；根据完整健康码能够快速判别关联设备的故障
状态，从而进行调度处理；同时，设备健康码中包括有关联设备的初始定位信息和工作参数信息，方便查看和溯源。
44.本实施例中，利用与关联设备通讯连接的设备基站来确定关联设备的具体位置信息，生成初始定位信息随后发送至地面控制中心进行验证，通过验证后即在地面控制中心进行关联设备的更新操作；对于更换位置的关联设备，在确定更换位置之后，即向地面控制中心发送请求，设备基站即对其进行定位，并将初始定位信息发送至地面控制中心。
45.本实施例中，首先根据供配电优先级，确定不同的地理位置范围，对于优先级高的地理位置范围，应当进行优先的处理；在每个地理位置范围内，根据相应的地理划区的不同，生成有健康码灰度图像背景或者标记不同的健康码背景；这样设置的目的是能够在保证供配电不影响生产生活的前提下，对关联设备进行标记区分，通过不同的健康码背景能够直接查看关联设备的地理划区。
46.本实施例中，在历史数据故障模型具有深度学习功能；关联设备在单位时段内的工作参数信息包括设备基础参数和设备通电参数，设备通电参数包括由关联设备上设置的传感器采集得到的各种传感信息。
47.本实施例中，对于健康码背景的颜色，有红色、黄色、绿色和灰色，红色代表故障状态。绿色代表正常状态，即为健康状态，黄色代表预警状态，此状态介于故障状态和健康状态之间，在确定为预警状态之后，加强对于这种状态下的关联设备的监测，若这种状态变成故障状态之后，立刻采用相应的措施；而灰色表示为通讯故障引起的监测中断情况，出现监测中断情况之后，会生成相应的监测中断报错通知，在地面控制中心进行提示，在最短时间内进行恢复通讯连接。
48.本实施例中，对于部分关联设备所处的空间决定其与设备基站之间的传输信号不佳的问题，通过在关联设备所处的空间设置信号增强装置予以解决。
49.本实施例还提出一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统，参考图2，主要包括有地面控制中心、设备基站以及关联设备，地面控制中心、设备基站以及关联设备依次连接，具体的，地面控制中心，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，并分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；设备基站，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息，并将初始定位信息发送至地面控制中心；关联设备，具体为已绑定的关联设备，分别连接于地面控制中心和设备基站；具体的，对于本发明的系统中，地面控制中心分别与设备基站以及关联设备进行远程通讯连接，为定位和故障确定提供良好的通讯条件。
50.本实施例中，对于地面控制中心，分别与设备基站以及关联设备进行远程通讯连接，对于关联设备的数量，在此不做限定；设备基站一般为多个，同样的，设备基站可以为已建立的手机基站或者专门为关联设备服务的专用基站。
51.具体的，地面控制中心包括有如下的多个功能单元：健康码背景确定单元，根据初始定位信息生成相应的健康码背景；完整健康码生成单元，根据设备健康情况以及初始定位信息，整合生成完整健康码；溯源调出单元，接收溯源指令，发出调出指令，向外发送关联设备的单位时段内工作参数信息。
52.本实施例中，地面控制中心生成的完整健康码能够通过通讯单元发送至用户侧或者其他需要调取的移动端，对于用户侧或者其他需要调取的移动端设置有准入门槛验证，通过准入门槛验证，方可进行调取和转送。
53.关联设备包括相互连接的电力设备和信息处理单元，信息处理单元与地面控制中心和设备基站分别进行连接，信息处理单元内置有工作参数信息存储区域，工作参数信息存储区域发送工作参数信息至地面控制中心。
54.具体的，关联设备中的信息处理单元能够进行信息的传输以及信息的基本处理；此外，上述部分关联设备所处的空间决定其与设备基站之间的传输信号不佳而设置的信号增强装置与信息处理单元进行连接，保证信息的正常传输。
55.实施例2在实施例1的基础上，在步骤s3的过程中，还包括有：在输出相应的设备健康情况之后，对健康情况逐一校验，结合关联设备的环境因素特征信息，确定关联设备的环境因素特征信息是否对健康情况有影响，若有影响，则进行人工校验。
56.本实施例中，对于关联设备的环境因素特征信息，包括关联设备所处空间的温度信息、湿度信息、空气成分信息以及与关联设备相邻的其他设备的影响信息。
57.例如，当工作参数信息中的温度信息过高生成故障后，则需确定关联设备所处空间的温度信息是否异常或者是否对关联设备内部产生较大影响，若温度信息发生异常或者对关联设备内部有较大影响，此时关联设备可能处于正常情况，则需要人工校验，确定历史数据故障模型是否存在误判。

技术特征：
1.一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，与签约的关联设备进行绑定，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息；s2，根据初始定位信息确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；s3，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；s4，在健康码背景的基础上整合设备健康情况以及初始定位信息，生成完整健康码，通过完整健康码得到关联设备是否处于故障状态，并对关联设备的工作参数信息进行溯源。2.根据权利要求1所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：利用设备基站对绑定后的关联设备进行初始定位并生成有关于关联设备的初始定位信息，并根据初始定位信息在地面控制中心进行位置更新操作。3.根据权利要求1或2所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤s21，根据所有绑定关联设备的初始定位信息，划分有若干个地理位置范围，所述地理位置范围包括有若干级地理划区；s22，地理位置范围根据供配电优先级进行划分，每个最低级地理划区设置有不同的健康码灰度图像背景，每个最高级地理划区在健康码灰度图像背景上设置对应的标记，根据关联设备所在的地理划区，确定其健康码灰度图像背景和标记，即为健康码背景。4.根据权利要求3所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：s31，地面控制中心通过加密通讯方式获取关联设备的单位时段内工作参数信息；s32，调取关联设备的历史数据故障模型，所述历史数据故障模型中包含有经过地面控制中心验证的历史工作参数信息以及设备健康情况；s33，将解密后的关联设备的单位时段内工作参数信息进行特征提取后输入至历史数据故障模型，输出相应的设备健康情况。5.根据权利要求4所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，所述步骤s3还包括：在输出相应的设备健康情况之后，对健康情况逐一校验，结合关联设备的环境因素特征信息，确定关联设备的环境因素特征信息是否对健康情况有影响，若有影响，则进行人工校验。6.根据权利要求1或2或4或5所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，所述步骤s4包括以下步骤：s41，根据设备健康情况确定健康码背景的颜色；并将关联设备的初始定位信息整合至健康码背景上，生成完整健康码；s42，通过判别完整健康码的颜色直接确定关联设备是否处于故障状态；s43，通过扫描完整健康码生成溯源指令，溯源指令发送地面控制中心，地面控制中心发出调出指令，从而获取关联设备的单位时段内工作参数信息。7.根据权利要求1或2或4或5所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，
其特征在于，所述生成关于关联设备的初始定位信息具体包括：关联设备通过请求指令得到位置最接近的设备基站信息，设备基站信息包括设备基站的具体经度和纬度，根据设备基站的具体经度和纬度以及设备基站与关联设备的距离确定关联设备的初始定位信息。8.一种基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统，适用于权利要求1-7任一项的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法，其特征在于，包括地面控制中心，获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，并分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；设备基站，通过设备基站对关联设备进行定位，生成关于关联设备的初始定位信息，并将初始定位信息发送至地面控制中心；关联设备，具体为已绑定的关联设备，分别连接于地面控制中心和设备基站。9.根据权利要求8所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统，其特征在于，所述地面控制中心还包括，健康码背景确定单元，根据初始定位信息生成相应的健康码背景；完整健康码生成单元，根据设备健康情况以及初始定位信息，整合生成完整健康码；溯源调出单元，接收溯源指令，发出调出指令，向外发送关联设备的单位时段内工作参数信息。10.根据权利要求8或9所述的基于设备健康码的关联设备定位和故障确定系统，其特征在于，所述关联设备包括相互连接的电力设备和信息处理单元，所述信息处理单元与地面控制中心和设备基站分别进行连接，所述信息处理单元内置有工作参数信息存储区域，所述工作参数信息存储区域发送工作参数信息至地面控制中心。

技术总结
本发明公开了基于设备健康码的关联设备定位和故障确定方法及系统，旨在解决由于目前电力设备分布在不同位置导致故障无法快速确定以及集中调度困难的问题，与签约的关联设备进行绑定，生成关于关联设备的初始定位信息；根据初始定位信息确定关联设备在划分的地理位置范围内的健康码背景；获取签约的关联设备的单位时段内工作参数信息，分析关联设备在单位时段内的设备健康情况；在健康码背景的基础上整合设备健康情况以及初始定位信息，生成完整健康码，通过完整健康码得到关联设备是否处于故障状态，并对关联设备的工作参数信息进行溯源；还提出一种系统；本发明在对关联设备进行准确定位的同时，快速确定关联设备故障，方便集中调度。便集中调度。便集中调度。


技术研发人员：殷军 丁磊明 赵玉成 周刚 过浩 申志成 闻煜峰 赵振敏 倪国强 王耀升 张子豪 张烨沁 卞寅飞 戚中译 李锐锋 屠楚明 赵世杰 沈伟浩 李伟杰 沈培栋 张思远
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/9/5