光储充一体化设备台账数字化管理方法及系统与流程

本发明涉及新能源场站管理，具体为光储充一体化设备台账数字化管理方法及系统。

背景技术：

1、光储充一体化场站是将光伏发电、储能系统与充电设施深度融合的复合型能源场站，站内设备类型繁杂，覆盖光伏逆变器、储能变流器、电池管理系统、充电桩控制器、配电监控单元等。各类设备采用的通信协议互不统一，数据格式各异，运行参数与状态信息分别沉淀在设备厂商自有的封闭系统中。

2、当前，设备台账的建立和日常维护仍以人工操作为主。运维人员需要逐台核对设备铭牌，手工填写设备编码、规格型号、出厂序列号、安装位置等基础信息，录入电子表格或独立的管理软件，之后再定期将纸质的维修保养记录、部件更换记录事后补登至台账库。设备面临报废或拆除等状态变更时，同样依赖人工在系统中手动调整。

3、该模式存在明显不足：人工登记耗时长、强度大，新设备投运后常出现一段无台账可查的真空期；台账信息的完整性与准确性过度依赖操作人员的主观因素，错填、漏填难以根除；维保工单中的关键内容--如更换了哪些部件、实施了何种维修--无法及时、准确地回传至设备台账，在工单闭环与台账更新之间形成信息断层；设备已报废或拆除，台账却长期停留在在运状态，账实严重偏离。

4、随着光储充场站数量的增多和地理分布的分散，上述矛盾愈发突出，使得运维人员难以准确掌握资产实时状态，进而影响检修决策的时效性和合规报表的准确性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了光储充一体化设备台账数字化管理方法及系统，解决了上述背景技术提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：光储充一体化设备台账数字化管理方法，应用于包含边缘网关和云端平台的光储充一体化设备台账数字化管理系统，包括以下步骤：

3、s1、多协议解析：

4、在边缘网关中配置多协议解析单元，多协议解析单元通过调用协议解析模板库对光储充场站内的各设备分别进行通信协议识别与数据解析，获取各设备的原始运行数据项；

5、s2、设备品类识别：

6、边缘网关根据通信协议识别与数据解析时，匹配到的协议类型以及从原始运行数据项中提取的设备标识符，调用预先构建的设备品类识别分类器确定设备所属的设备品类，并基于该设备品类从字段生成规则库中调取通用属性字段生成模板和设备品类特有属性字段生成模板；将从原始运行数据项中直接获取或间接计算得到的参数值自动填充至通用属性字段生成模板和设备品类特有属性字段生成模板，生成该设备的初始台账记录；

7、s3、分配电子标识符：

8、为各设备分配唯一的电子标识符，建立电子标识符与对应台账记录之间的映射关系；边缘网关将分配的电子标识符发送至与其通信连接的标签生成设备，以生成内嵌或印制有该电子标识符的物理标签。

9、s4、工单解析：

10、边缘网关接收由场站管理系统或移动终端生成的维保工单数据，利用自然语言处理模型对维保工单数据进行实体识别和关系抽取，得到维保工单数据关联的设备线索、作业类型及更换部件信息，将所得到的设备线索与已存储的台账记录进行语义相似度匹配，确定目标设备索引，并根据作业类型和更换部件信息自动更新该设备的台账检修记录和部件台账字段；

11、s5、台账记录更新：

12、在边缘网关接收到设备报废或拆除流程完结通知时，自动将对应设备的台账记录状态更新为报废或离线；

13、s6、台账记录同步：

14、将边缘网关生成的台账记录同步至云端平台。

15、作为本发明进一步的方案，协议解析模板库中包含与多种工业通信协议一一对应的协议解析模板，协议解析模板包含协议帧起始标识、数据域偏移、数据类型、字节序、解析函数索引；

16、边缘网关对接收到的原始数据帧进行协议自适配识别的方法是：将数据帧的字节序列与各协议解析模板的协议帧起始标识进行匹配，若匹配成功，则加载对应的协议解析模板，并依据该协议解析模板中的数据域偏移和数据类型解析出原始运行数据项。

17、作为本发明进一步的方案，设备品类识别分类器是以设备协议类型、设备运行参数的统计特征和通信报文特征为输入，以各设备的设备品类为分类标签训练得到的分类模型；

18、其中，设备运行参数的统计特征包括电压、电流、功率的均值和方差，通信报文特征包括报文周期、心跳信号间隔和报文特定寄存器地址范围。

19、作为本发明进一步的方案，设备品类识别分类器将各设备对应的统计特征和通信报文特征输入后，输出属于各设备品类的概率，取概率最大值所对应的设备品类作为识别结果。

20、作为本发明进一步的方案，利用自然语言处理模型对维保工单数据进行实体识别和关系抽取的过程具体为：将维保工单文本输入预训练的命名实体识别和关系抽取模型，抽取其中的设备编码字段、部件名称字段、操作类型字段以及更换物料清单字段；

21、将抽取出的设备编码字段与台账记录中的设备编号字段，利用自然语言处理模型生成设备编码字段的语义编码向量与台账记录中设备编号字段的语义编码向量，并进行基于语义编码的语义相似度匹配，并得出匹配的相似度，若匹配的相似度超过预设阈值，则将匹配到的台账记录确定为目标设备；

22、对更换物料清单中的每一项，与目标设备现有部件台账字段进行比对，添加新增部件或标记更换部件。

23、作为本发明进一步的方案，语义相似度匹配具体方式为：将由自然语言处理模型生成的设备编码字段的语义编码向量与台账记录中设备编号字段的语义编码向量进行余弦相似度计算，提取预先设定的相似度阈值，当相似度大于相似度阈值时，则认定匹配成功。

24、作为本发明进一步的方案，设备报废或拆除流程完结通知的生成方式为：边缘网关在检测到目标设备的心跳信号中断且持续时间超过预设时长后，向场站管理系统发送现场确认任务，并接收场站管理系统回传的人工确认完成通知。

25、作为本发明进一步的方案，本方法还包括：在边缘网关与云端平台通信中断时，边缘网关在本地缓存台账修改操作的日志条目，每条日志条目包含操作时间戳、操作类型、目标设备标识符以及修改前后字段值快照；

26、当通信恢复时，边缘网关与云端进行双向日志同步，采用基于向量时钟的冲突检测与合并算法处理双方数据不一致的情况。

27、作为本发明进一步的方案，基于向量时钟的冲突检测与合并算法包括：每个边缘网关和云端均维护一个向量时钟v1和v2，每条日志条目携带生成时的向量时钟；

28、同步时比较日志条目的向量时钟约束关系，若满足v1＜v2则直接用边缘网关日志覆盖云端记录；

29、若v1与v2为并发冲突，则依照预定义的仲裁规则保留权限等级更高操作产生的版本。

30、光储充一体化设备台账数字化管理系统，该系统用于执行光储充一体化设备台账数字化管理方法，该系统包括：

31、边缘网关，配置有多协议解析单元、设备识别建档单元、工单语义解析单元、本地缓存同步单元；

32、多协议解析单元用于通过调用协议解析模板库对光储充场站内的各设备分别进行通信协议识别与数据解析，获取各设备的原始运行数据项；

33、设备识别建档单元用于根据解析时匹配到的协议类型以及从原始运行数据项中提取的设备标识符，调用预先构建的设备品类识别分类器确定设备品类，并基于该设备品类从字段生成规则库中调取通用属性字段生成模板和设备品类特有属性字段生成模板，自动填充生成初始台账记录，并为各设备分配唯一的电子标识符，建立电子标识符与对应台账记录之间的映射关系；

34、工单语义解析单元用于接收维保工单数据，利用自然语言处理模型进行实体识别和关系抽取，得到设备线索、作业类型及更换部件信息，通过语义匹配确定目标设备并自动更新台账检修记录和部件台账字段，以及在收到报废或拆除通知时更新台账状态；

35、本地缓存同步单元用于在断网时将台账修改操作日志缓存于本地，并在网络恢复时与云端平台进行双向日志同步，采用基于向量时钟的冲突检测与合并；

36、云端平台，与边缘网关通信连接，用于接收台账记录。

37、作为本发明进一步的方案，协议解析模板库中存储有对应于modbustcp、can和mqtt协议的协议解析模板；设备品类识别分类器为基于梯度提升决策树训练得到的多分类模型；自然语言处理模型为基于transformer架构的预训练语言模型，在人工标注的工单语料上微调得到。

38、本发明提供了光储充一体化设备台账数字化管理方法及系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

39、云端平台汇聚全场站台账数据，提供从设备安装至报废的全生命周期履历追溯以及标准化报表输出。同时，在收到设备报废或拆除完成通知时，自动更新台账状态为报废或离线，保证账实相符，满足资产精细化和合规监管需求。云端平台还可进一步提供基于角色的分级权限控制功能。

40、利用预训练的自然语言处理模型对维保工单进行实体识别和关系抽取，获取设备编码、部件名称、操作类型及更换物料清单，并通过语义编码向量相似度计算匹配目标设备，自动更新台账检修记录和部件台账字段。由此形成工单与台账的闭环同步，降低人工转记差错和更新延迟。

41、在边缘网关与云端平台通信中断时，将台账修改操作以日志条目形式缓存在本地，每条日志携带向量时钟。网络恢复后执行双向日志同步，对比向量时钟的约束关系检测并发冲突，并按仲裁规则合并，确保边缘与云端台账记录的最终一致性，提升系统在断网条件下的可靠性。

42、云端平台汇聚全场站台账数据，提供从设备安装至报废的全生命周期履历追溯、基于角色的分级权限控制以及标准化报表输出。同时，在收到设备报废或拆除完成通知时，自动更新台账状态为报废或离线，保证账实相符，满足资产精细化管理和合规监管的需求。