一种变电工作实时数据获取方法和系统与流程

1.本发明属于变电站运维技术领域，具体涉及一种变电工作实时数据获取方法和系统。


背景技术：

2.目前变电站数据获取主要依靠人工自行在系统或者后台进行查询，整个过程比较耗时，而且实际测量数据和后台查询数据的时间往往是不匹配的。例如完成一次全站测温工作需要2个小时，因此后台查询电流等数据就是个时间段而不是一个时间点，如果要准确记录就需要耗费大量时间单独每个进行查找。此外，在操作过程中，如果在场地进行操作需要获取后台相关数据时，操作人则需要来回跑，这都会导致操作进度慢，如果额外安排人员在后台查看，则需多安排工作人员。因此，现有变电站数据获取方式均存在工作效率低的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在解决现有变电站数据获取方式工作效率不高的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种变电工作实时数据获取方法，包括如下步骤：对工作任务名称编号进行切分，并在对象库中进行匹配，得到需获取数据的对象，对象库中包含所属站内所有对象的名称编号；对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量；根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，数据获取字典中的元素包括数据库类型、时间、需获取数据的对象以及需获取的数据，其中数据库类型与数据需求的类型相对应；对获取到的数据通过反向拓扑和两次时间步长的方式进行数据验证，若验证通过，则将获取到的数据返回至工作任务。
5.进一步的，对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量，具体包括：对需获取数据的对象所对应的工作内容文本和/或记录表单进行分析，对于文本形式的格式化内容，匹配其中记载的不同的段落式文本格式，根据不同的文本格式确定对象的数据需求，对于表格形式的格式化内容，根据其中的横标头和纵标头确定对象的数据需求；根据确定到的对象的数据需求进一步确定数据需求的类型和数量，数据需求的类型包括静态文本需求、静态数值需求、动态文本需求以及动态数值需求。
6.进一步的，根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，并基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，具体包括：
对于文本需求，采用逐个遍历的方式建立文本数据获取字典并在对应的数据库中进行匹配，得到所需的文本数据，文本数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象和所需的文本数据；对于数值需求，采用批处理的方式建立数值数据获取字典并在对应的数据库中进行矩阵运算，得到所需的数值数据，数值数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象列向量和所需的数值矩阵。
7.进一步的，对获取到的数据通过反向拓扑的方式进行数据验证，具体包括：同时获取相关联的其他节点的拓扑数据；将所获取到的本节点拓扑数据和其他节点拓扑数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示变比因素函数，表示拓扑支路数据判断函数，表示实际获取的拓扑数据值，表示拓扑节点，表示拓扑节点的支路，表示总支路数；其中，变比因素函数和所述拓扑支路数据判断函数的表达式如下：其中，变比因素函数和所述拓扑支路数据判断函数的表达式如下：式中，分别为只考虑绕组变比时的变比因素值和同时考虑绕组和ct变比的变比因素值。
8.进一步的，对获取到的数据通过两次时间步长的方式进行数据验证，具体包括：同时获取前两个时间节点的数据；将获取到的三个时间节点的数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示当前t时刻获取到的数据，表示前一个时间间隔为t的数据，表示前一个时间间隔为2t的数据，表示当前t时刻的预测值。
9.第二方面，本发明提供了一种变电工作实时数据获取系统，包括：对象匹配单元，用于对工作任务名称编号进行切分，并在对象库中进行匹配，得到需获取数据的对象，对象库中包含所属站内所有对象的名称编号；数据需求确定单元，用于对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量；数据获取单元，用于根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，并基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，数据获取字典中的元素包括数据库类型、时间、需获取数据的对象以及需获取的数据，其中数据库类型与数据需求的类型相对应；数据验证单元，用于对获取到的数据通过反向拓扑和两次时间步长的方式进行数据验证，若验证通过，则将数据返回至工作任务。
10.进一步的，在数据需求确定单元中，对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量，具体包括：对需获取数据的对象所对应的工作内容文本和/或记录表单进行分析，对于文本形式的格式化内容，匹配其中记载的不同的段落式文本格式，根据不同的文本格式确定对象的数据需求，对于表格形式的格式化内容，根据其中的横标头和纵标头确定对象的数据需求；根据确定到的对象的数据需求进一步确定数据需求的类型和数量，数据需求的类型包括静态文本需求、静态数值需求、动态文本需求以及动态数值需求。
11.进一步的，在数据获取单元中，根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，并基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，具体包括：对于文本需求，采用逐个遍历的方式建立文本数据获取字典并在对应的数据库中进行匹配，得到所需的文本数据，文本数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象和所需的文本数据；对于数值需求，采用批处理的方式建立数值数据获取字典并在对应的数据库中进行矩阵运算，得到所需的数值数据，数值数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象列向量和所需的数值矩阵。
12.进一步的，在数据验证单元中，对获取到的数据通过反向拓扑的方式进行数据验证，具体包括：同时获取相关联的其他节点的拓扑数据；将所获取到的本节点拓扑数据和其他节点拓扑数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示变比因素函数，表示拓扑支路数据判断函数，表示实际获取的拓扑数据值，表示拓扑节点，表示拓扑节点的支路，表示总支路数；
其中，变比因素函数和所述拓扑支路数据判断函数的表达式如下：其中，变比因素函数和所述拓扑支路数据判断函数的表达式如下：式中，分别为只考虑绕组变比时的变比因素值和同时考虑绕组和ct变比的变比因素值。
13.进一步的，在数据验证单元中，对获取到的数据通过两次时间步长的方式进行数据验证，具体包括：同时获取前两个时间节点的数据；将获取到的三个时间节点的数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示当前t时刻获取到的数据，表示前一个时间间隔为t的数据，表示前一个时间间隔为2t的数据，表示当前t时刻的预测值。
14.综上，本发明提供了一种变电工作实时数据获取方法和系统，包括对工作任务的名称编号进行切分，从对象库中匹配到相应的需获取数据的对象，然后再对该对象的格式化内容进行分析，从而确定数据需求的类型和数量，建立相应的数据获取字典，从对应的数据库中匹配所需的数据，最终经过反向拓扑或者两次时间步长的方式对数据进行验证，通过后则可以返回给本次工作任务。本发明通过建立数据获取字典在数据库中匹配相应的数据，并提出反向拓扑和两次时间步长等两种适用于变电站数据验证的方式对数据进行验证，从而获取获取到可靠的数据。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1为本发明实施例提供的一种变电工作实时数据获取方法的流程框图。
具体实施方式
17.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.目前变电站数据获取主要依靠人工自行在系统或者后台进行查询，整个过程比较耗时，而且实际测量数据和后台查询数据的时间往往是不匹配的。例如完成一次全站测温工作需要2个小时，因此后台查询电流等数据就是个时间段而不是一个时间点，如果要准确记录就需要耗费大量时间单独每个进行查找。此外，在操作过程中，如果在场地进行操作需要获取后台相关数据时，操作人则需要来回跑，这都会导致操作进度慢，如果额外安排人员在后台查看，则需多安排工作人员。因此，现有变电站数据获取方式均存在工作效率低的问题。
19.基于此，本发明提供了一种变电工作实时数据获取方法和系统。
20.以下对本发明的一种变电工作实时数据获取方法的实施例进行详细的介绍。
21.请参阅图1，本实施例提供一种变电工作实时数据获取方法，包括：s100：对工作任务名称编号进行切分，并在对象库中进行匹配，得到需获取数据的对象，对象库中包含所属站内所有对象的名称编号。
22.变电站工作任务包括日常维护工作、操作工作，检修试验、以及临时工作等。当生产系统开工完成后，根据具体的工作任务开始进行数据获取。
23.数据获取的第一步工作是进行工作任务提取，即通过对工作任务名称编号进行切分，再跟对象库中进行匹配，得到需获取信息的对象，对象库包含该站内所有对象名称编号。
24.s200：对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量。
25.当匹配到需获取数据的对象后，需要继续对工作内容以及记录表单等格式化内容进行机器学习判断，通过聚类算法，将所有需求分为静态文本需求，静态数值需求，动态文本需求以及动态数值需求四类。
26.具体的，实际当中对格式化内容进行分析会遇到两种情况。一种是表格，此时可以根据需获取的数据对应空格处的横、纵标头确定对象所需数据。另一种是段落式文本，即按照特定形式表示的数据，包括有“对象 空格区 单位”、“对象 引号 文本”等数据形式，其中段落开头处有特殊词，例如记录、抄录等。例如某工作内容为xx线路重载特巡测温，对该工作任务名称编号切分后，可以获取xx线路的对象，根据记录段落内容形式为xx线路电流（空格）a；将其分为动态数值需求。例如操作票某项操作内容：记录xx线路“切换继电器同时动作信号”；根据记录段落内容形式将其分为动态文本需求。在具体分析后将分析结果对应上述四种数据类型进行分类，从而确定本次工作任务的数据需求类型。
27.另外，根据每一类数据需求的类型不同可分为无需求、单一需求和多重需求。例如某项工作不需要获取任何数据，则需求数量判断为无需求，获取结束。若某项工作需求数据为1，则为单一需求。若某项工作需求数据大于等于2，则分为多重需求。
28.s300：根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，数据获取字典中的元素包括数据库类型、时间、需获取数据的对象以及需获取的数据，其中数据库类型与数据需求的类型相对应。
29.当获取到对象所需的数据类型和数量后，开始建立相应的数据获取字典。对于确定的数据需求类型，可以确定相应的数据库，数据库类型包括后台、测试、历史数据等，例如后台数据库是动态文本和数值数据。测试、历史数据是静态文本和数值数据。
30.对于文本数据采用逐个遍历方式，获取字典构成形式可以为：{数据库类型: [时间,对象，文本数据]}，例如{后台：[time,xx线路，切换继电器同时动作信号，返回值]}，返回值返回动作与复归。若为获取静态文本，时间项为初始值。
[0031]
对于数值数据且为多重需求，采用批处理获取，获取字典构成形式可以为：{数据库类型: [时间，对象列向量，数值矩阵]}，例如{后台：[time,对象列向量，数值矩阵]}，对象列向量包括所有数值需求对象，例如[xx线路，#1主变，
…
电容器]，数值矩阵根据设定按照后台存储规范按照以下参数进行排列[电压、电流、有功功率、无功功率、
…
油温]，若有该参数需求则置该参数数值为1。
[0032]
例如对应的数值矩阵为，通过矩阵运算，从数据库中提取参数数值为1对应的数值数据。
[0033]
s400：对获取到的数据通过反向拓扑和两次时间步长的方式进行数据验证，若验证通过，则将获取到的数据返回至工作任务。
[0034]
对于提取到的数据，由于是通过匹配运算的方式从数据库中自动提取，容易出现提取到问题数据的情况。因此有必要对有效的数据进行筛选，在工作任务的数据获取过程中，只返回有效数据，进一步保证数据获取的准确性。
[0035]
对于有效数据的筛选，本实施例从两方面来确保数据的有效性，一方面对于拓扑数据，通过反向拓扑进行验证数据对象情况，另外一方面通过两次时间步长进行验证数据变化情况。
[0036]
反向拓扑验证就是同时获取该节点下的其他节点的拓扑数据。反向拓扑验证就是同时获取该节点下的其他节点的拓扑数据。反向拓扑验证就是同时获取该节点下的其他节点的拓扑数据。
[0037]
式中，为所述差异率，表示变比因素函数，表示拓扑支路数据判断函数，表示实际获取的拓扑数据值，表示拓扑节点，表示拓扑节点的支路，表示总支路数；分别为只考虑绕组变比时的变比因素值和同时考虑绕组和ct变比的变比因素值。在反向拓扑数据验证中，设定阈值可以设置为5%。
[0038]
对于两节点数据：例如获取a站ab线路电流值，则修改对象名称，改为b站ab线路电流值，同时获取后对比两者数据，两者数据在误差范围内则判断正常。若是三节点数据，例如和电流的运算包括变比折算情况，则同样通过获取剩余节点数据（考虑方向）进行对比数据。对于非电气监控数据例如油温，则可以获取油温2和油温1两个数据进行对比。通过反向拓扑进行验证确保获取数据对象情况正确。
[0039]
两次时间步长进行验证数据变化情况就是通过获取数据时，同时获取上两个个时间节点的数据{数据库类型: [时间-时间采样值，对象列向量，数值矩阵]}，将两者获取数据进行数值运算对比，若变化差异p符合规律则判断数据有效，若数值变化差异巨大，则判断数据有效性低。可能该时间段内出现紧急事故，或其他可能原因导致拓扑结构变化。
[0040]
式中，为所述差异率，表示当前t时刻获取到的数据，表示前一个时间间隔为t的数据，表示前一个时间间隔为2t的数据，表示当前t时刻的预测值。当拓扑结构不变时，设定阈值可以为10%。
[0041]
本实施例提供一种变电工作实时数据获取方法，包括对工作任务的名称编号进行切分，从对象库中匹配到相应的需获取数据的对象，然后再对该对象的格式化内容进行分析，从而确定数据需求的类型和数量，建立相应的数据获取字典，从对应的数据库中匹配所需的数据，最终经过反向拓扑或者两次时间步长的方式对数据进行验证，通过后则可以返回给本次工作任务。本发明通过建立数据获取字典在数据库中匹配相应的数据，并提出反向拓扑和两次时间步长等两种适用于变电站数据验证的方式对数据进行验证，从而获取获取到可靠的数据。
[0042]
以上是对本发明的一种变电工作实时数据获取方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种变电工作实时数据获取系统的实施例进行详细的介绍。
[0043]
本实施例提供了一种变电工作实时数据获取系统，包括：对象匹配单元、数据需求确定单元、数据获取单元和数据验证单元。
[0044]
在本实施例中，对象匹配单元用于对工作任务名称编号进行切分，并在对象库中进行匹配，得到需获取数据的对象，对象库中包含所属站内所有对象的名称编号。
[0045]
在本实施例中，数据需求确定单元用于对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确定数据需求的类型和数量。
[0046]
在数据需求确定单元中，对需获取数据的对象所对应的格式化内容进行分析，确
定数据需求的类型和数量，具体包括：对需获取数据的对象所对应的工作内容文本和/或记录表单进行分析，对于文本形式的格式化内容，匹配其中记载的不同的段落式文本格式，根据不同的文本格式确定对象的数据需求，对于表格形式的格式化内容，根据其中的横标头和纵标头确定对象的数据需求；根据确定到的对象的数据需求进一步确定数据需求的类型和数量，数据需求的类型包括静态文本需求、静态数值需求、动态文本需求以及动态数值需求。
[0047]
在本实施例中，数据获取单元用于根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，并基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，数据获取字典中的元素包括数据库类型、时间、需获取数据的对象以及需获取的数据，其中数据库类型与数据需求的类型相对应。
[0048]
在数据获取单元中，根据数据需求的类型和数量建立相应的数据获取字典，并基于数据获取字典从对应的数据库中获取需获取的数据，具体包括：对于文本需求，采用逐个遍历的方式建立文本数据获取字典并在对应的数据库中进行匹配，得到所需的文本数据，文本数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象和所需的文本数据；对于数值需求，采用批处理的方式建立数值数据获取字典并在对应的数据库中进行矩阵运算，得到所需的数值数据，数值数据获取字典中的元素至少包括数据库类型、时间、对象列向量和所需的数值矩阵。
[0049]
在本实施例中，数据验证单元用于对获取到的数据通过反向拓扑和两次时间步长的方式进行数据验证，若验证通过，则将数据返回至工作任务。
[0050]
在数据验证单元中，对获取到的数据通过反向拓扑的方式进行数据验证，具体包括：同时获取相关联的其他节点的拓扑数据；将所获取到的本节点拓扑数据和其他节点拓扑数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示变比因素函数，表示拓扑支路数据判断函数，表示实际获取的拓扑数据值，表示拓扑节点，表示拓扑节点的支路，表示总支路数；其中，变比因素函数和所述拓扑支路数据判断函数的表达式如下：
式中，分别为只考虑绕组变比时的变比因素值和同时考虑绕组和ct变比的变比因素值。
[0051]
进一步的，在数据验证单元中，对获取到的数据通过两次时间步长的方式进行数据验证，具体包括：同时获取前两个时间节点的数据；将获取到的三个时间节点的数据通过差异率计算进行数据验证，若差异率不超过设定阈值，则认为验证通过，差异率按照下式进行计算：式中，为所述差异率，表示当前t时刻获取到的数据，表示前一个时间间隔为t的数据，表示前一个时间间隔为2t的数据，表示当前t时刻的预测值。
[0052]
需要说明的是，本实施例提供的数据获取系统用于实现前述实施例提供的数据获取方法，各单元的具体设置均已完整实现该方法为准，在此不再赘述。
[0053]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。