物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在輸變電設(shè)備運(yùn)維檢修中的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在輸變電設(shè)備運(yùn)維檢物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在輸變電設(shè)備運(yùn)維檢修中的應(yīng)用修中的應(yīng)用一、電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)檢智能化二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用四、全壽命周期管理技術(shù)第1頁(yè)/共95頁(yè)第2頁(yè)/共95頁(yè)第3頁(yè)/共95頁(yè)第4頁(yè)/共95頁(yè)第5頁(yè)/共95頁(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用基于多源信息融合分析的智能狀態(tài)評(píng)估與診斷技術(shù) 運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制和安全預(yù)警的智能決策技術(shù)設(shè)備信息的感知和一體化融合技術(shù)第6頁(yè)/共95頁(yè)一、電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)檢智能化二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用四、全壽命周期管理技術(shù)第7頁(yè)/共95頁(yè)第8頁(yè)/共95頁(yè)第9頁(yè)/共95頁(yè)智能電網(wǎng)發(fā)展對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)的需求第10頁(yè)/共95頁(yè)第11頁(yè)/共95頁(yè)

2、3個(gè)要素2個(gè)特征泛在化智能化全面感知可靠傳遞智能處理物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合， 將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去利用各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息 進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制協(xié)同處理、決策支持、算 法庫(kù)、專家?guī)靷鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)部署泛在化通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋泛在化利用RFID、傳感器等隨時(shí)隨地獲取物體信息第12頁(yè)/共95頁(yè)第13頁(yè)/共95頁(yè)第14頁(yè)/共95頁(yè)第15頁(yè)/共95頁(yè)第16頁(yè)/共95頁(yè)第17頁(yè)/共95頁(yè)第18頁(yè)/共95頁(yè)第19頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是電力物聯(lián)網(wǎng)的重要內(nèi)容之一，是智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的有力支撐。第20頁(yè)/共95頁(yè)第21頁(yè)/共95頁(yè)感知層.整合層通信層傳感器共

3、享應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸信息融合安全互訪實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備各種監(jiān)測(cè)狀態(tài)信息的共享互通，提高設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和智能診斷水平，為周期成本最優(yōu)提供輔助決策。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)第22頁(yè)/共95頁(yè)第23頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)建立電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及全景信息模型需要解決的問(wèn)題電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)缺乏統(tǒng)一的體系架構(gòu)，已有物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)缺乏針對(duì)性基于IEC61968及IEC61970的電網(wǎng)設(shè)備公共信息模型無(wú)法滿足全景信息建模的需要現(xiàn)有的電網(wǎng)設(shè)備編碼標(biāo)識(shí)方案過(guò)于簡(jiǎn)單，編碼規(guī)則不夠完善電網(wǎng)設(shè)備全景信息建模及其擴(kuò)展方法多種信息模型分類、信息來(lái)源研究建模原則及擴(kuò)展方法、建模流程 電網(wǎng)設(shè)備體系架構(gòu)與全景信息模型完整的電網(wǎng)設(shè)備全景

4、信息模型通用電網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)體系和編碼方案分層分布式體系架構(gòu)基于CIM的電網(wǎng)設(shè)備全景信息建模第24頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)綜合考慮電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境及信息傳輸特點(diǎn)，以應(yīng)用為導(dǎo)向，遵循時(shí)空性、互聯(lián)性、擴(kuò)展性和安全性原則網(wǎng)絡(luò)層包含通信層和信息整合層，以滿足電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)海量、異構(gòu)、多維數(shù)據(jù)通信和處理的需要第25頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第26頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)設(shè)備EPC編碼是電網(wǎng)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，可有效鏈接EPC標(biāo)簽與電網(wǎng)設(shè)備全景信息集成平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)碼段分配表220kV斷路器編碼舉例基于EPC-96編碼規(guī)則，可覆電力系統(tǒng)絕大多數(shù)

5、電網(wǎng)設(shè)備第27頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)通信模型受限于信息種類和地理位置，未能實(shí)現(xiàn)充分的互聯(lián)互通未考慮異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能及技術(shù)差異，難以保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性和易用性現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)之間信息無(wú)法充分共享，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸負(fù)荷過(guò)大電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)通信模型及接口問(wèn)題電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)結(jié)構(gòu)無(wú)縫連接與可靠傳遞電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)通信模型及接口電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的通信模型電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)信息通信模型通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第28頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)感知層的信息通信模型以信息通信的層次結(jié)構(gòu)為依據(jù)，逐層架構(gòu)解決物聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)設(shè)備相結(jié)合的模型架構(gòu)問(wèn)題第29頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物

6、聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)設(shè)備傳感網(wǎng)通信信息建模實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)裝置的分層、動(dòng)態(tài)重構(gòu)的通信模型第30頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)匯聚層采用數(shù)據(jù)流重定向技術(shù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的通信控制策略第31頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)目前電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題監(jiān)測(cè)裝置種類多、通信協(xié)議、功能及接口各異、互操作困難，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范各監(jiān)測(cè)特征量采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，投資費(fèi)用高各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)缺乏數(shù)據(jù)共享、難以對(duì)設(shè)備關(guān)聯(lián)分析傳感器及監(jiān)測(cè)裝置的現(xiàn)場(chǎng)取電困難無(wú)法滿足電網(wǎng)設(shè)備全景信息對(duì)狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)共享的要求解決辦法新型智能傳感器電網(wǎng)設(shè)備智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)具有多傳感器接入、通信功能和分布式計(jì)算能力的監(jiān)測(cè)主IED非接

7、觸取能及電源管理關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)一體化智能監(jiān)測(cè)技術(shù)第32頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中提高了對(duì)設(shè)備的感知能力，降低設(shè)備狀態(tài)檢修的盲目性與風(fēng)險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化管理，從而提高了電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)性能水平，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)體系。一體化智能監(jiān)測(cè)技術(shù)傳感器監(jiān)測(cè)主IED電源模塊智能化：監(jiān)測(cè)主IED 之間可以相互協(xié)作，采用分布式計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的就地智能化處理，監(jiān)測(cè)主 IED 可以接入多個(gè)傳感器，通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換，采用數(shù)據(jù)聚集、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，獲得準(zhǔn)確的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的關(guān)聯(lián)分析，提高設(shè)備故障診斷、定位、預(yù)警的準(zhǔn)確性。 網(wǎng)絡(luò)化：監(jiān)測(cè)主 IED 之間

8、及與站控層之間支持標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。具有智能體的特征第33頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第34頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第35頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第36頁(yè)/共95頁(yè)IEC61850IEC61850IEC61850輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)智能傳感器可以動(dòng)態(tài)接入主IED,一體化智能監(jiān)測(cè)裝置具有分布自治能力具備了主IED之間，傳感層關(guān)聯(lián)傳感器之間信息交互的橫向流量通道，實(shí)現(xiàn)了“物與物”、“物與人”之間通信需求主IED互相備用，兼容接入各類傳感器，提高了智能監(jiān)測(cè)裝置可靠性變電站設(shè)備智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)變電站設(shè)備智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)第37頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)

9、鍵技術(shù)采用了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)接力與電力OPGW光傳輸相結(jié)合為主，公共通信網(wǎng)為輔的網(wǎng)絡(luò)解決方案。減少了OPGW開(kāi)口次數(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)3km、無(wú)線接力30km及最高30Mbps的物理層傳輸速率。輸電線路智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)輸電線路智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)第38頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分布式計(jì)算示意圖分布式計(jì)算利用智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的就地處理和分層管理，便于數(shù)據(jù)共享和關(guān)聯(lián)分析，從而解決大量數(shù)據(jù)的上傳與計(jì)算負(fù)荷分配不均等關(guān)鍵技術(shù)難題。采用的分布式計(jì)算方法過(guò)程如下：第39頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)故障智能診斷流程圖故障智能診斷智能監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)基于故障智能診斷方法，就地診斷故

10、障。第40頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)建立電網(wǎng)設(shè)備全景信息集成平臺(tái)需要解決的問(wèn)題傳統(tǒng)的SOAP方法效率低下、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難以滿足高效的數(shù)據(jù)操作要求全景信息具有多源異構(gòu)的特點(diǎn)，阻礙了各數(shù)據(jù)源之間信息的交流和共享模型對(duì)象數(shù)量龐大、關(guān)聯(lián)關(guān)系復(fù)雜，造成模型編碼困難，無(wú)法對(duì)信息模型的有效管理與校驗(yàn)電網(wǎng)設(shè)備全景信息的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合方法消除多源異構(gòu)信息的語(yǔ)義異構(gòu)建立局部本體和全局本體的映射電網(wǎng)設(shè)備全景信息模型管理與校驗(yàn)方法消除多源異構(gòu)信息的語(yǔ)義異構(gòu)消除多源異構(gòu)信息的語(yǔ)義異構(gòu)消除多源異構(gòu)信息的語(yǔ)義異構(gòu)基于Restful 快捷服務(wù)總線的電網(wǎng)設(shè)備全景信息集成平臺(tái)第41頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

11、第42頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第43頁(yè)/共95頁(yè)信息集成平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)采用SOAP與Restful協(xié)同的方法，使平臺(tái)更具靈活性、擴(kuò)展性分散異構(gòu)平臺(tái)Restful 服務(wù)模型數(shù)據(jù)高效簡(jiǎn)單輕量級(jí)靈活RestfulESB基于SOAP與Restful協(xié)同的平臺(tái)構(gòu)建策略多源非標(biāo)準(zhǔn)緊耦合不靈活可擴(kuò)展性差松耦合分布式標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一解決輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第44頁(yè)/共95頁(yè)Restful服務(wù)快捷服務(wù)總線讀取增加刪除刪除實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式數(shù)據(jù)的輕量級(jí)訪問(wèn)支撐流程管理流程監(jiān)控基于消息驅(qū)動(dòng)的輕量級(jí)服務(wù)總線動(dòng)態(tài)管理與監(jiān)控技術(shù)，可為各種智能應(yīng)用業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的服務(wù)接口和數(shù)據(jù)流程。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第45頁(yè)/共

12、95頁(yè)電網(wǎng)設(shè)備全景信息的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合方法，解決全景信息中多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合的語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題。局部本體之間無(wú)映射改進(jìn)混合本體法與傳統(tǒng)混合本體法區(qū)別查詢數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換為查詢相應(yīng)局部本體實(shí)現(xiàn)映射重用OWL（網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言）SWRL(語(yǔ)義WEB規(guī)則語(yǔ)言)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第46頁(yè)/共95頁(yè)聚合實(shí)例數(shù)據(jù)聚合結(jié)果線路桿名溫度（度）風(fēng)速（米/秒）雨量（毫米/日）故障率（次/年）當(dāng)關(guān)500KV城涂500KV繁涂500KV 532412.81.80.10.481533413.20.10 0.333532212.71.819.50.841蓼馮220KV2C5812.11.500.531皋文220KV532512

13、.11.500.463繁亭220KV530813.20.100.523異構(gòu)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)通過(guò)OWL本體描敘語(yǔ)言構(gòu)造數(shù)據(jù)源本體通過(guò)本體構(gòu)造和SWRL表達(dá)映射規(guī)則，建立了局部數(shù)據(jù)源本體和全局共享本體之間的映射異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了有效聚合，返回給上層應(yīng)用程序231輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第47頁(yè)/共95頁(yè)電網(wǎng)設(shè)備全景信息模型與信息物理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法EMF（Eclipse的模型框架）Java 反射機(jī)制自動(dòng)導(dǎo)出全景信息模型數(shù)據(jù)源 標(biāo)準(zhǔn) CIM 文件EMF（Eclipse的模型框架）Java 反射機(jī)制自動(dòng)導(dǎo)入全景信息模型數(shù)據(jù)庫(kù)(*.mdl) CIM 基于IEC 61970/61968的文件CIM_PROPER

14、TYCIM_CLASSALCM_TABLEALCM_COLKEYWORDMRIDTransformerAssetT_EQUIP_ASSETASSET_CODE變壓器transformerTypeTransformerAssetT_EQUIP_ASSETASSET_TYPE_ID變壓器constructionTypeTransformerAssetT_EQUIP_ASSETASSET_XHGG變壓器reconditionedDateTransformerAssetT_EQUIP_ASSETASSET_SCDXSJ變壓器輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第48頁(yè)/共95頁(yè)電網(wǎng)設(shè)備全景信息模型校驗(yàn)方法校驗(yàn)版

15、本一致性類列表完備性類屬性完備性命名規(guī)則校驗(yàn)項(xiàng)目校驗(yàn)項(xiàng)目校驗(yàn)結(jié)果概況校驗(yàn)結(jié)果概況CIM版本號(hào)版本號(hào)1.0類名完備情況類名完備情況缺少AssetPropertyCurve類屬性名完備情況屬性名完備情況屬性對(duì)應(yīng)無(wú)異常數(shù)據(jù)庫(kù)字符限制數(shù)據(jù)庫(kù)字符限制30命名長(zhǎng)度校驗(yàn)情況命名長(zhǎng)度校驗(yàn)情況TransformerOnLineMonitoringProperties、TransformerMechanicalProperties長(zhǎng)度查處數(shù)據(jù)庫(kù)字符限制校驗(yàn)類個(gè)數(shù)校驗(yàn)類個(gè)數(shù)38編碼格式編碼格式UTF-8是否是拓展信息模型是否是拓展信息模型是校驗(yàn)結(jié)果輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第49頁(yè)/共95頁(yè)一、電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)檢智能化

16、二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用四、全壽命周期管理技術(shù)第50頁(yè)/共95頁(yè) 2121世紀(jì)是數(shù)據(jù)信息大發(fā)展的時(shí)代世紀(jì)是數(shù)據(jù)信息大發(fā)展的時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)，移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等極大拓展了互聯(lián)網(wǎng)的邊界和應(yīng)用等極大拓展了互聯(lián)網(wǎng)的邊界和應(yīng)用范圍，各種數(shù)據(jù)正在迅速膨脹并變范圍，各種數(shù)據(jù)正在迅速膨脹并變大。大。 互聯(lián)網(wǎng)（社交、搜索、電商）、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（社交、搜索、電商）、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（微博）、物聯(lián)網(wǎng)（傳感器，智互聯(lián)網(wǎng)（微博）、物聯(lián)網(wǎng)（傳感器，智慧地球）、車聯(lián)網(wǎng)、慧地球）、車聯(lián)網(wǎng)、GPSGPS、醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)學(xué)影像、安全監(jiān)控、金融（銀行、股市、保險(xiǎn)）安全監(jiān)控、金融（銀行、股市、保險(xiǎn)）、電信

17、（通話、短信）都在瘋狂產(chǎn)生著、電信（通話、短信）都在瘋狂產(chǎn)生著數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)?！按髷?shù)據(jù)大數(shù)據(jù)”的誕生：的誕生： 半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)全面融入社會(huì)生活，信息爆炸已經(jīng)積累到了一半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)全面融入社會(huì)生活，信息爆炸已經(jīng)積累到了一個(gè)開(kāi)始引發(fā)變革的程度。它不僅使世界充斥著比以往更多的信息，而且其增長(zhǎng)速個(gè)開(kāi)始引發(fā)變革的程度。它不僅使世界充斥著比以往更多的信息，而且其增長(zhǎng)速度也在加快。信息爆炸的學(xué)科如天文學(xué)和基因?qū)W，創(chuàng)造出了度也在加快。信息爆炸的學(xué)科如天文學(xué)和基因?qū)W，創(chuàng)造出了“大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)”這個(gè)概念這個(gè)概念* *。如今，這個(gè)概念幾乎應(yīng)用到了所有人類智力與發(fā)展的領(lǐng)域中。如今，這個(gè)概念幾乎

18、應(yīng)用到了所有人類智力與發(fā)展的領(lǐng)域中。第51頁(yè)/共95頁(yè) 2012 2012年年3 3月份美國(guó)奧巴馬政府發(fā)布了月份美國(guó)奧巴馬政府發(fā)布了“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議”，投資投資2 2億以億以上美元，正式啟動(dòng)上美元，正式啟動(dòng)“大數(shù)據(jù)發(fā)展計(jì)劃大數(shù)據(jù)發(fā)展計(jì)劃”。計(jì)劃在科學(xué)研究、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)。計(jì)劃在科學(xué)研究、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行突破。奧巴馬政府的這一計(jì)劃被視為美國(guó)政府繼信息高速域利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行突破。奧巴馬政府的這一計(jì)劃被視為美國(guó)政府繼信息高速公路公路( Information Highway)( Information Highway)計(jì)劃之后在信息科學(xué)領(lǐng)域的又一

19、重大舉措。計(jì)劃之后在信息科學(xué)領(lǐng)域的又一重大舉措。 2012 2012年年5 5月，聯(lián)合國(guó)發(fā)表名為月，聯(lián)合國(guó)發(fā)表名為大數(shù)據(jù)促大數(shù)據(jù)促發(fā)展：挑戰(zhàn)與機(jī)遇發(fā)展：挑戰(zhàn)與機(jī)遇的政務(wù)白皮書中，指出的政務(wù)白皮書中，指出大數(shù)據(jù)對(duì)于聯(lián)合國(guó)和各國(guó)政府來(lái)說(shuō)是一個(gè)歷大數(shù)據(jù)對(duì)于聯(lián)合國(guó)和各國(guó)政府來(lái)說(shuō)是一個(gè)歷史性的機(jī)遇，還探討了如何利用包括社交網(wǎng)史性的機(jī)遇，還探討了如何利用包括社交網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)大數(shù)據(jù)資源造福人類。聯(lián)合國(guó)的大數(shù)絡(luò)在內(nèi)大數(shù)據(jù)資源造福人類。聯(lián)合國(guó)的大數(shù)據(jù)白皮書還建議聯(lián)合國(guó)成員國(guó)建設(shè)據(jù)白皮書還建議聯(lián)合國(guó)成員國(guó)建設(shè)“脈搏實(shí)脈搏實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)室”“”“Pulse Labs”Pulse Labs”網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)大數(shù)據(jù)的潛網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)大數(shù)據(jù)的潛

20、在價(jià)值在價(jià)值 隨著一系列標(biāo)志性事件隨著一系列標(biāo)志性事件的發(fā)生和建立，人們?cè)桨l(fā)感覺(jué)的發(fā)生和建立，人們?cè)桨l(fā)感覺(jué)到大數(shù)據(jù)時(shí)代的力量。因此到大數(shù)據(jù)時(shí)代的力量。因此2013年被許多國(guó)外媒體和專年被許多國(guó)外媒體和專家稱為家稱為“大數(shù)據(jù)元年大數(shù)據(jù)元年”。第52頁(yè)/共95頁(yè)第53頁(yè)/共95頁(yè)第54頁(yè)/共95頁(yè)第55頁(yè)/共95頁(yè)第56頁(yè)/共95頁(yè)大數(shù)據(jù)質(zhì)量保障關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)體系固有質(zhì)量正確性客觀性可信性可存取質(zhì)量可訪問(wèn)性訪問(wèn)安全上下文質(zhì)量相關(guān)性適時(shí)性完備性有效性表示質(zhì)量一致性解釋性易理解性簡(jiǎn)潔性規(guī)范性質(zhì)量評(píng)價(jià)模型檢測(cè)數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)檢測(cè)模式檢測(cè)字段檢測(cè)聯(lián)系質(zhì)量報(bào)告規(guī)則權(quán)重評(píng)價(jià)指標(biāo)質(zhì)量數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)算法庫(kù)規(guī)則庫(kù)決定

21、關(guān)系。l構(gòu)建數(shù)據(jù)質(zhì)量體系 研究傳統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量體系在大數(shù)據(jù)環(huán)境下適應(yīng)性，構(gòu)建新型大數(shù)據(jù)質(zhì)量層次架構(gòu)、分層分類指標(biāo)及綜合指標(biāo)l建立數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型 提出不同應(yīng)用場(chǎng)景的電力大數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，分析適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的檢測(cè)模式、規(guī)則庫(kù)、算法庫(kù)、評(píng)價(jià)指標(biāo)及其之間的關(guān)系第57頁(yè)/共95頁(yè)數(shù)據(jù)的高效訪問(wèn)、集成、存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)獲取和轉(zhuǎn)換裝置批處理查詢、互動(dòng)查詢、流處理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(HIVE)分布式文件系統(tǒng)(HDFS)分布式協(xié)作服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)ETL工具日志收集工具大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)(YARN資源管理)數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)/查詢/檢索n基于HADOOP大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)面向分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（HIVE）動(dòng)態(tài)擴(kuò)展文件系統(tǒng)（HDFS）高效并行查詢

22、（MapReduce/Tez)超網(wǎng)格化設(shè)備點(diǎn)、線特征數(shù)據(jù)重點(diǎn)維度基于多維R樹(shù)一級(jí)索引二級(jí)索引基于相鄰密度對(duì)象聚類低層邊緣低層邊緣特征提取特征提取邊緣特征組合邊緣特征組合得到部位特征得到部位特征部位特征組部位特征組合得到目標(biāo)合得到目標(biāo)特征特征圖像、視頻圖譜等n多級(jí)綜合索引多級(jí)綜合索引n非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)特征提取非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)特征提取 基于深度學(xué)習(xí)的特征提取第58頁(yè)/共95頁(yè)大數(shù)據(jù)挖掘分析核心算法第59頁(yè)/共95頁(yè)可視化組件庫(kù) 曲線圖各類曲線圖動(dòng)畫效果 KPI儀表盤數(shù)字圖形化指針型 表格鏈接報(bào)警 看板簡(jiǎn)報(bào)通知To-Do List 控制組件日期選擇選擇框 定制組件人機(jī)交互組態(tài)工具腳本引擎可視化組件配置管理可

23、視化技術(shù)第60頁(yè)/共95頁(yè)輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)特點(diǎn)設(shè)備種類多：變壓器、斷路器、架空線路、電纜數(shù)據(jù)類型多：帶電/離線試驗(yàn)、在線監(jiān)測(cè)、缺陷/故障數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、氣象、臺(tái)賬來(lái)源多：生產(chǎn)管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)時(shí)間尺度多：當(dāng)前、歷史數(shù)據(jù)量大：TB、PB增長(zhǎng)速度快：5T/年（省級(jí)電網(wǎng)公司）有時(shí)限要求：數(shù)據(jù)可及時(shí)處理具備大數(shù)據(jù)特征第61頁(yè)/共95頁(yè)電網(wǎng)信息電網(wǎng)信息設(shè)備信息設(shè)備信息環(huán)境信息環(huán)境信息設(shè)備狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估評(píng)估如何有效利用？如何有效利用？大數(shù)據(jù)為輸變電設(shè)備狀態(tài)的有效評(píng)估帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)大數(shù)據(jù)（Big Data）:無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理

24、和處理的數(shù)據(jù)集合 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析 大數(shù)據(jù)分析找尋因果關(guān)系找尋關(guān)聯(lián)關(guān)系著重群體凸顯個(gè)體中小規(guī)模處理大規(guī)模處理擴(kuò)展性差高擴(kuò)展性輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)特點(diǎn)第62頁(yè)/共95頁(yè)跨平臺(tái)數(shù)據(jù)接入和轉(zhuǎn)換機(jī)制及關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)接口生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電網(wǎng)GIS平臺(tái)EMS系統(tǒng)氣象信息系統(tǒng)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源機(jī)器人/無(wú)人機(jī)巡檢設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)數(shù)據(jù)清洗噪聲平滑離群點(diǎn)識(shí)別數(shù)據(jù)檢驗(yàn)缺失值填充規(guī)則庫(kù)數(shù)據(jù)標(biāo)記規(guī)則封裝數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)泛化數(shù)據(jù)規(guī)范化屬性構(gòu)造數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)跨平臺(tái)數(shù)據(jù)獲取/轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)歷史準(zhǔn)/實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)信息外網(wǎng)信息內(nèi)網(wǎng)隔離裝置系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)文件訪

25、問(wèn)數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)服務(wù)跨平臺(tái)JDBC/ODBC接口文件傳輸接口企業(yè)消息總線規(guī)范的數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)范第63頁(yè)/共95頁(yè)u數(shù)據(jù)治理p 設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)的規(guī)范化建模、跨平臺(tái)獲取p 異構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換及量化融合p 數(shù)據(jù)校驗(yàn)及無(wú)效數(shù)據(jù)智能剔除第64頁(yè)/共95頁(yè)關(guān)聯(lián)性分析考慮生產(chǎn)廠家的油色譜分析-以H2為例 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：某省220kV及以上變壓器臺(tái)賬數(shù)據(jù)共計(jì)376臺(tái)設(shè)備廠家1 4117條油色譜數(shù)據(jù)廠家2 5315條油色譜數(shù)據(jù)結(jié)論：不同廠家的油色譜中H2含量的概率分布使用Q-Q概率圖進(jìn)行分布檢驗(yàn)后，均證明符合威布爾分布?？赏贫ㄓ蜕V中H2的含量分布是與生產(chǎn)廠家無(wú)關(guān)的假設(shè)是合理的，其他氣體的類似結(jié)論可通過(guò)相同方式得到。

26、第65頁(yè)/共95頁(yè)u評(píng)估指標(biāo)體系p 特征參量與狀態(tài)間的表征規(guī)律p 特征參量的優(yōu)選p 指標(biāo)體系的建立關(guān)聯(lián)性分析第66頁(yè)/共95頁(yè)u 故障診斷和預(yù)測(cè)p 故障診斷故障診斷p 特征參量預(yù)測(cè)特征參量預(yù)測(cè)p 故障預(yù)測(cè)故障預(yù)測(cè) 故障診斷參量預(yù)測(cè)故障預(yù)測(cè)第67頁(yè)/共95頁(yè)u 故障診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)量采樣周期原始矩陣：(裝置數(shù)參量類別數(shù)) 每周采樣數(shù)高維隨機(jī)矩陣負(fù)荷5min（121）2016144168繞組溫度：頂層、底層油溫10min（122）1008144168接地電流10min（121）100884144套管介損：全電流、電容值、介損值10min（123）1008144252局部放電10min（121）100

27、884144環(huán)境溫度10min（121）2016144168環(huán)境濕度10min（121）2016144168狀態(tài)量采樣周期原始矩陣：（裝置數(shù)參量類別數(shù)）每月采樣數(shù)高維隨機(jī)矩陣油色譜2h（1216）6096120注：油色譜包含H2，C2H2，CH4，C2H4，C2H6，CO，CO2，總烴這8種氣體類別以及各氣體的百分?jǐn)?shù)。11121121222212.HTHTHNNNTNN Txxxxxxxxx xxXxNTTN第68頁(yè)/共95頁(yè)u 故障診斷和預(yù)測(cè)第69頁(yè)/共95頁(yè)u 故障診斷和預(yù)測(cè)第70頁(yè)/共95頁(yè)覆冰預(yù)測(cè)（氣象系統(tǒng)）最大風(fēng)速平均溫度濕度（地理信息系統(tǒng)）經(jīng)度緯度海拔（在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）導(dǎo)線張力導(dǎo)線傾

28、角風(fēng)速（海量歷史數(shù)據(jù)）時(shí)間變化模型聚類分類關(guān)聯(lián)性分析（數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)是否異常覆冰預(yù)測(cè)第71頁(yè)/共95頁(yè)雷電預(yù)警第72頁(yè)/共95頁(yè)u狀態(tài)差異化評(píng)價(jià)K為比例系數(shù)C為曲率系數(shù)HI為狀態(tài)評(píng)價(jià)分值P為平均故障率C HIP K e故障概率計(jì)算p 故障模式因果關(guān)系故障模式因果關(guān)系p 差異化評(píng)價(jià)差異化評(píng)價(jià)p 故障概率計(jì)算故障概率計(jì)算第73頁(yè)/共95頁(yè)u風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估p 指標(biāo)體系指標(biāo)體系p 風(fēng)險(xiǎn)量化風(fēng)險(xiǎn)量化p 不良工況修正不良工況修正第74頁(yè)/共95頁(yè)u剩余壽命預(yù)測(cè)p 指標(biāo)體系指標(biāo)體系p 壽命損失模型壽命損失模型p 不良工況修正不良工況修正變壓器壽命評(píng)估斷路器壽命評(píng)估第75頁(yè)/共95頁(yè)u檢修決策p 檢修方式檢修方式p

29、 方案優(yōu)選方案優(yōu)選p 檢修順序檢修順序第76頁(yè)/共95頁(yè)u檢修策略效能評(píng)估p 評(píng)價(jià)規(guī)則建立評(píng)價(jià)規(guī)則建立p 檢修效果評(píng)價(jià)檢修效果評(píng)價(jià)p 效能評(píng)估效能評(píng)估第77頁(yè)/共95頁(yè)u狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)第78頁(yè)/共95頁(yè)一、電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)檢智能化二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用四、全壽命周期管理技術(shù)第79頁(yè)/共95頁(yè)獲得電網(wǎng)設(shè)備壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)、設(shè)備綜合產(chǎn)能最高的理想目標(biāo)技術(shù)手段經(jīng)濟(jì)手段管理手段組織手段對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的規(guī)劃，設(shè)計(jì)，制造，選型，購(gòu)置，安裝，使用，維護(hù)，維修，改造，更新直至報(bào)廢的全過(guò)程進(jìn)行管理第80頁(yè)/共95頁(yè) 1950年以前主要方式設(shè)備發(fā)生了故障或事故以后才進(jìn)行維修19501970年；預(yù)防性維修

30、階段；生產(chǎn)維修階段；維修預(yù)防階段1971年至今；以設(shè)備的一生為研究對(duì)象，追求全壽命周期成本的最優(yōu)化第81頁(yè)/共95頁(yè)傳統(tǒng)的設(shè)備管理主要是指設(shè)備在役期間的運(yùn)行維修管理，其出發(fā)點(diǎn)是設(shè)備可靠性的角度出發(fā)，具有為保障設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行而進(jìn)行的維修管理的相關(guān)內(nèi)涵。包括設(shè)備資產(chǎn)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)，即設(shè)備的安裝，使用，維修直至拆換，體現(xiàn)出的是設(shè)備的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)資產(chǎn)管理側(cè)重于整個(gè)設(shè)備相關(guān)價(jià)值運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其覆蓋購(gòu)置投資，折舊，維修支出，報(bào)廢等一系列資產(chǎn)壽命周期的概念，其出發(fā)點(diǎn)是整個(gè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性，具有為降低運(yùn)營(yíng)成本，增加收入而管理的內(nèi)涵，體現(xiàn)出的是資產(chǎn)的價(jià)值運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。第82頁(yè)/共95頁(yè)前期管理階段前期管理階段運(yùn)行維修運(yùn)行維修管理階段管理階段輪換報(bào)廢輪換報(bào)廢管理階段管理階段設(shè)備全壽命周期的3個(gè)階段第83頁(yè)/共95頁(yè)產(chǎn)品論證、設(shè)計(jì)產(chǎn)品論證、設(shè)計(jì)制造制造使用使用維修維修報(bào)廢報(bào)廢再使用再使用再制造再制造回收回收環(huán)保處環(huán)保處理理產(chǎn)產(chǎn)品品原料能源原料能源拆分拆分多次循環(huán)多次循環(huán)設(shè)備全壽命周期循環(huán)流程圖第84頁(yè)/共95頁(yè)在建立全壽命周期管理的原則下，通過(guò)建立各種在建立全壽命周期管理的原則下，通過(guò)建立各種LCM管理管理制度和完成相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)研究工作來(lái)具體實(shí)施制度和完成相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)研究工作來(lái)具體實(shí)施LCM，并使，并使之制度化和長(zhǎng)效化，最終形成企業(yè)文化。之制度化和