一种基于风险传播链的水电站巡检调度方法及系统与流程

本发明涉及水电站巡检维护，具体涉及一种基于风险传播链的水电站巡检调度方法及系统。

背景技术：

1、水电站内各设备（如水轮发电机组、供水系统、润滑油系统、变压器、开关柜、闸门等）之间存在基于管路、电气连接和运行规程的工程风险传播关系，该传播关系随实时工况（如阀门开闭、开关分合、设备投退）动态变化，不能仅凭静态拓扑或历史相关性判定。

2、现有水电站已部署监控系统、在线监测装置、巡检机器人和移动终端，能够产生越限报警并执行周期巡检任务。典型处理流程为：某一测点报警后，运行人员凭经验追加检查点，并将任务插入既有巡检计划，结果按设备或工单归档。该流程存在以下断点：（1）报警无法自动关联当前工况下的实际传播链；（2）新增任务多针对单点或邻近点位，未将风险源、中间节点和目标节点作为同一传播过程统一验证；（3）任务调度未充分考虑执行主体能力、能源、截止时间、验证时窗及对原计划的扰动；（4）巡检结果直接用于更新全局模型或权重，缺乏针对特定风险链的版本化、可追溯校正机制。

3、针对上述缺点，本发明旨在解决以下三个相互关联的技术问题：（1）在不依赖复杂图模型和路径枚举的前提下，依据实时工况准确接通或阻断预置风险链，输出可解释、可复算的链分值和目标风险；（2）将触发链上的全部关键节点转换为共同时窗验证任务组，在满足执行能力、能源、截止时间、验证时窗和原计划扰动预算的条件下，以最小插入代价确定执行主体和插入位置；（3）确保巡检结果仅校正本次触发模板的可信系数，避免未参与验证的模板被修改，并通过版本和生效周期控制形成稳定闭环。最终为运行人员提供可追溯、可执行的风险链、任务组及调度方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于风险传播链的水电站巡检调度方法及系统，使得能够输出当前有效的风险链及其风险值、覆盖整条风险链的可执行任务组、满足现场约束的执行主体和插入位置，以及经过现场证据校正且从下一周期生效的模板版本，为运行人员提供可解释、可执行、可追溯的巡检调度结果，从而克服背景技术中所述的问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于风险传播链的水电站巡检调度方法，包括以下步骤，

4、s1、获取设备量测及品质码，并同步读取必要工况，按设备和必要工况基线计算特征偏离度与局部异常度，判断设备是否具有至少一项可用特征；

5、s2、以具有可用局部异常度的设备作为风险源，匹配以该设备为起点的风险链模板，对该模板逐项检查其必要工况，计算链分值与目标风险，按分值和模板标识唯一选定风险链；

6、s3、链分值达到风险调度门限后，将触发模板中的风险源、中间节点和目标节点全部转换为一个任务组，并为每个节点带入模板规定的检查方式，在此检查方式中，按照硬约束条件剔除不可行方案，对可行方案插入代价计算其代价值；

7、s4、执行主体按照选定顺序完成各节点检查，回传量测值、完成时刻和复核状态，依据任务组标识汇集结果并进行判断，满足判断条件后才按预置模板判据形成整链确认程度并送入步骤s5。

8、s5、根据步骤s2保存的原链分值和s4得到的整链确认程度来调整本次触发模板的可信系数，从而生成所使用预置模板的新版本以供下一周期使用。

9、进一步的，步骤s1中，所述必要工况包括泵组、阀门、开关状态和流向、巡检主体位置、剩余能源及未执行路线，所述按设备和必要工况基线计算特征偏离度与局部异常度，其中，特征偏离度的计算公式为：

10、

11、式中，为特征偏离度，其取值范围为，为设备的特征实测值，为当前工况下的特征基线，为正常波动带半宽，为确认异常尺度；

12、局部异常度的计算公式为：

13、

14、式中，为设备的局部异常度，为特征权重，为特征数据质量，其取值范围为为特征偏离度。

15、进一步的，步骤s1中，所述判断设备是否具有至少一项可用特征，其中，若设备全部特征不可用，则记录缺测状态并等待数据恢复，不进入风险链计算和反馈。

16、进一步的，步骤s2中，所述链分值的计算公式为：

17、；

18、式中，为模板的链分值，为模板的可信系数，为关键工况的门控值，必要工况满足时为1，不满足时为0；

19、目标风险取自身异常和所有指向该设备的链分值中的最大值，即：

20、

21、式中，为设备的目标风险，为设备的局部异常度，为模板的链分值。

22、进一步的，步骤s3中，所述按照硬约束条件剔除不可行方案，其中，硬约束条件为满足作业能力、适用时的剩余能源、硬截止时间、验证时跨或旧任务扰动预算；

23、所述对可行方案插入代价计算其代价值，插入代价的具体计算公式为：

24、

25、式中，为可行方案的插入代价，为模板的任务组由主体 插入位置后新增的完成时间，为可行方案导致的旧任务开始时间延迟总量，为旧任务延迟折算系数，为设备的目标风险。

26、进一步的，步骤s4中，所述依据任务组标识汇集结果并进行判断，满足判断条件后才按预置模板判据形成整链确认程度并送入s5，具体的判断过程为：

27、判断关键节点是否齐全、最早与最晚完成时刻之差是否超过验证时跨、结果所带模板版本是否与触发版本一致、结果可靠性是否达到门限，只有全部条件满足，才按模板预置判据形成整链确认程度并送入s5，任务中断时只重新调度未完成节点；若最终超过验证时跨，或结果复核后仍不可靠，则本轮结果只归档，不进入参数更新。

28、进一步的，步骤s5中，所述使用步骤s2保存的原链分值和s4得到的整链确认程度来调整本次触发模板的可信系数，其中，可信系数的的计算公式为：

29、

30、式中，为更新后的模板可信系数，为原可信系数，为可信系数学习率，其取值为，为整链验证结果可靠性，为现场结果对应的整链确认程度，为模板的链分值，、和取值范围均为。

31、另一方面，本发明还提供了一种基于风险传播链的水电站巡检调度系统，包括：

32、数据采集与局部异常计算模块，用于取设备量测及品质码，并同步读取必要工况，按设备和必要工况基线计算特征偏离度与局部异常度，判断设备是否具有至少一项可用特征；

33、风险链模板匹配模块，用于以具有可用局部异常度的设备作为风险源，匹配以该设备为起点的预置模板作为风险链模板，对该模板逐项检查其必要工况，计算链分值与目标风险，按分值和模板标识唯一选定风险链；

34、整链任务调度模块，用于当链分值达到风险调度门限后，将触发模板中的风险源、中间节点和目标节点全部转换为一个任务组，并为每个节点带入模板规定的检查方式，在此检查方式中，按照硬约束条件剔除不可行方案，对可行方案插入代价计算其代价值；

35、任务执行与结果准入模块，用于执行主体按照选定顺序完成各节点检查，回传量测值、完成时刻和复核状态，依据任务组标识汇集结果并进行判断，满足判断条件后才按预置模板判据形成整链确认程度并发送；

36、模板更新反馈模块，用于根据得到的原链分值和的整链确认程度来调整本次触发模板的可信系数，从而生成所使用预置模板的新版本以供下一周期使用。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

38、本发明中预先配置包含风险源、中间节点、目标节点、必要工况、检查方式、共同验证时跨和可信系数的风险链模板；风险链模板可依据管路图、电气单线图和故障模式分析资料建立，不需要大量故障样本训练图模型，运行时利用风险源局部异常度、模板可信系数和必要工况状态计算链分值，任一必要工况不满足即阻断整条链即使链分值归零，避免物理关系断开后仍传播风险；

39、在该巡检调度方法中，由风险链直接生成整链任务组并进行两阶段调度。链分值达到门限后，将模板全部节点转换为同一任务组；先按作业能力、适用时的剩余能源、硬截止时间、共同验证时跨和旧任务扰动预算删除不可行方案，再对可行方案比较插入代价。该机制保证路线较短或风险较高不能抵消不可执行条件，此外，任务组覆盖风险源、中间节点和目标节点，并限定共同验证时跨，输出的不只是单点是否异常，还能判断预置传播关系是否得到现场证据支持，插入代价仅包含新增完成时间、旧任务延迟和风险，便于实时计算和人工复核；

40、在该巡检调度方法中反馈对象唯一且可追溯，每次可靠验证只改变本次触发模板的一个可信系数，未触发模板保持不变；版本延迟生效保证当前风险快照不会被自身结果改写。