多尺度時序分析的油色譜在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種多尺度時序分析的油色譜在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置的投運彌補了傳統(tǒng)DGA分析周期長、無法對設(shè)備進(jìn)行 連續(xù)監(jiān)測的不足，然而由于傳感器技術(shù)的限制，在線監(jiān)測裝置在可靠性、靈敏度等方面的尚 未達(dá)到令人滿意的程度，很難通過常規(guī)的闊值設(shè)定方式對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行正確的評判。隨著 在線監(jiān)測裝置的大范圍投運和監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷積累，人們對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落 后于數(shù)據(jù)的獲取能力。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的海量、高維、動態(tài)的特性對數(shù)據(jù)的監(jiān)測分析提出了巨 大的挑戰(zhàn)。
[0003] 變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其安全性、穩(wěn)定性和可靠運行直接對電 力系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生重要影響。溶解氣體分析是目前診斷變壓器內(nèi)部故障的最主要技術(shù)手 段之一。通過對油中溶解氣體的分析，可W有效判斷出變壓器的絕緣狀況、故障種類等，其 結(jié)果反映變壓器的潛伏性故障比較靈敏，已被公認(rèn)是監(jiān)測和診斷充油電力變壓器早期故障 預(yù)防災(zāi)難性事故發(fā)生的最有效方法。然而傳統(tǒng)DGA包括取油樣油氣分離、色譜分析和數(shù)據(jù)處 理等步驟，通常分析周期長，無法對設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測，因此很難捕捉到突發(fā)性故障的前 驅(qū)跡象。油中溶解氣體的在線監(jiān)測裝置的投運，實現(xiàn)了對設(shè)備運行情況的實時監(jiān)控、彌補離 線色譜的不足。
[0004] 隨著計算機、通信、傳感器、高分子材料、色譜及光譜等技術(shù)的進(jìn)步，變壓器油中溶 解氣體在線監(jiān)測技術(shù)也不斷更新和發(fā)展，但由于傳感技術(shù)限制，目前的在線監(jiān)測裝置在可 靠性、靈敏度等方面未能達(dá)到令人滿意的程度。溫度附加誤差是傳感器諸項技術(shù)指標(biāo)中重 要但又較難解決的一項指標(biāo)，在線監(jiān)測裝置一般安裝在室外，現(xiàn)場溫度狀況較惡劣，冬天可 能到零下30°C左右，夏天太陽暴曬時可達(dá)到40°CW上，同時變電在線監(jiān)測裝置處在變電站 高壓母線及大量一次設(shè)備的強電磁干擾環(huán)境中，電磁干擾可能會影響在線監(jiān)測設(shè)備的采樣 準(zhǔn)確性，造成在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)波動不穩(wěn)定，產(chǎn)生數(shù)據(jù)崎變。
[0005] W上種種原因?qū)е略诰€監(jiān)測裝置的測量結(jié)果存在較大差異，很難通過常規(guī)統(tǒng)計和 闊值預(yù)警方法有效的對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行正確的判斷。除此之外，隨著在線監(jiān)測裝置的廣泛投 運和持續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增加，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲方式已經(jīng)逐漸滿足 不了對海量數(shù)據(jù)的快速查詢，運也給工作人員快速分析處理監(jiān)測數(shù)據(jù)帶來了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種多尺度時序分析的油色譜在線監(jiān) 測數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)及方法，它通過數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)放縮、數(shù)據(jù)聚合等交互分析手段提供任意 時間長度內(nèi)，不同時間粒度監(jiān)測數(shù)據(jù)的聚合分析展示，減少了數(shù)據(jù)崎變對數(shù)據(jù)分析的影響， 便于分析者從多層級多尺度分析數(shù)據(jù)規(guī)律。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] 多尺度時序分析的油色譜在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，包括：
[0009] 數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，將油色譜在線監(jiān)測裝置采集的被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸至皿ase 客戶機，皿ase客戶機將數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的分布式存儲服務(wù)器上；
[0010] 數(shù)據(jù)展示客戶機，接收用戶的交互操作并將交互操作轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)請求指令，應(yīng)用 服務(wù)器接收數(shù)據(jù)展示客戶機的數(shù)據(jù)請求，并將數(shù)據(jù)請求發(fā)送至皿ase客戶機；
[0011] 皿ase客戶機，根據(jù)數(shù)據(jù)請求從相應(yīng)的分布式存儲服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)返 回至應(yīng)用服務(wù)器；
[0012] 應(yīng)用服務(wù)器，將讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后傳遞給數(shù)據(jù)展示客戶機;數(shù)據(jù)展示客 戶機顯示出最終的數(shù)據(jù)展示界面。
[0013] 皿ase客戶機根據(jù)被檢測設(shè)備的IDW及數(shù)據(jù)采集時間將數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的分布式 存儲服務(wù)器上；
[0014] 應(yīng)用服務(wù)器，將讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后按照設(shè)定的格式組合成JS0N字符串傳 遞給數(shù)據(jù)展示客戶機。
[0015] 數(shù)據(jù)展示客戶機將從應(yīng)用服務(wù)器獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視元素，最終顯示出最終的 數(shù)據(jù)展示界面。
[0016] 皿base客戶機是采用Revalue的列存儲，row-key是Revalue的值，表示唯-- 行。
[0017]row-k巧包括被檢測設(shè)備的IDW及數(shù)據(jù)采集時間，運樣既能保證row-k巧的唯一性 又能保證每次數(shù)據(jù)請求時讀取的是一段連續(xù)存儲的數(shù)據(jù)從而提高讀取速度。
[0018] 所述被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)包括設(shè)備名稱、測量時間和特征氣體含量。
[0019] 所述數(shù)據(jù)請求指令包含設(shè)備信息、監(jiān)測時間段和聚合尺度，所述聚合尺度包括原 始尺度、日、周、月四種聚合尺度，分別將一次監(jiān)測、一天監(jiān)測、一周監(jiān)測、一月監(jiān)測的數(shù)據(jù)作 為一個數(shù)據(jù)單元進(jìn)行聚合。
[0020] 所述應(yīng)用服務(wù)器包括：
[0021] 接收請求模塊，用于接收用戶的交互請求并將該交互請求轉(zhuǎn)化為底層數(shù)據(jù)存儲服 務(wù)器所能理解的指令發(fā)送給底層數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器;所述用戶的交互請求包括用戶選擇的監(jiān) 測設(shè)備、監(jiān)測數(shù)據(jù)起始時間，需要展示分析氣體的種類W及聚合尺度；
[0022] 數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收底層數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器返回的原始存儲數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)采 用K巧化lue的列式存儲，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)解析模塊；
[0023] 數(shù)據(jù)解析模塊，用于將數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器返回的原始存儲數(shù)據(jù)解析處理，形成可W 進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理的二維數(shù)據(jù)表；
[0024] 數(shù)據(jù)過濾模塊，用于響應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)過濾交互指令，將數(shù)據(jù)按照用戶的選擇過濾 掉不需要展示的特征氣體；
[0025] 數(shù)據(jù)收縮模塊，用于響應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)放縮交互指令，根據(jù)用戶新選擇的開始結(jié)束 時間選擇相應(yīng)時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)；
[0026] 數(shù)據(jù)聚合模塊，用于響應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)聚合交互指令，將原始測量數(shù)據(jù)按照新的聚 合尺度進(jìn)行聚合，形成新的聚合測量值；
[0027] 數(shù)據(jù)組裝模塊，用于將分析處理后的數(shù)據(jù)組裝為瀏覽器可W解析的json數(shù)據(jù)格 式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)展示客戶機上；
[0028] 多尺度時序分析的油色譜在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化方法，包括如下步驟：
[0029] 步驟(1):油色譜在線監(jiān)測裝置采集被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器將油色譜 在線監(jiān)測裝置采集的被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸至皿ase客戶機；
[0030] 步驟(2):皿ase客戶機根據(jù)被檢測設(shè)備的IDW及數(shù)據(jù)采集時間將數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng) 的分布式存儲服務(wù)器上；
[0031] 步驟(3):數(shù)據(jù)展示客戶機，接收用戶的交互操作并將交互操作轉(zhuǎn)換為包含設(shè)備信 息、監(jiān)測時間段和聚合尺度(包括原始尺度、日、周、月四種聚合尺度，分別將一次監(jiān)測、一天 監(jiān)測、一周監(jiān)測、一月監(jiān)測的數(shù)據(jù)作為一個數(shù)據(jù)單元進(jìn)行聚合）的數(shù)據(jù)請求指令，應(yīng)用服務(wù) 器接收數(shù)據(jù)展示客戶機的數(shù)據(jù)請求，并將數(shù)據(jù)請求發(fā)送至皿ase客戶機；
[0032] 步驟(4):皿ase客戶機根據(jù)數(shù)據(jù)請求從相應(yīng)的分布式存儲服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)，并 將數(shù)據(jù)返回至應(yīng)用服務(wù)器；
[0033] 步驟(5):應(yīng)用服務(wù)器將讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后按照設(shè)定的格式組合成JS0N 字符串傳遞給數(shù)據(jù)展示客戶機;數(shù)據(jù)展示客戶機將從應(yīng)用服務(wù)器獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視元 素，顯示出最終的數(shù)據(jù)展示界面。
[0034] 所述步驟(5)的數(shù)據(jù)處理的步驟包括:數(shù)據(jù)過濾步驟、數(shù)