本發(fā)明涉及電力通信智慧機房運維管理，具體涉及一種電力通信智慧機房運維管理系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、電力通信智慧機房運維管理是指利用智能化手段和信息技術(shù)對電力通信機房中的設(shè)備進行監(jiān)控、維護和管理，以確保機房設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。該系統(tǒng)通常集成了物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和故障診斷等功能，實現(xiàn)設(shè)備的智能化維護和管理，減少人工操作，提高運維效率。在這種管理系統(tǒng)中，高低壓開關(guān)柜是常見的設(shè)備之一，主要用于控制和保護電力系統(tǒng)中的電路。通過智慧運維管理系統(tǒng)，高低壓開關(guān)柜的運行狀態(tài)、故障信息等可以被實時監(jiān)測，確保電力供應的安全性和連續(xù)性。

2、高低壓開關(guān)柜是一種電氣設(shè)備，用于在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)電能的傳輸、分配和控制。它包括高壓和低壓兩個部分，高壓部分通常用于連接發(fā)電站或變電站，承載高電壓電力的輸入和輸出；低壓部分則主要負責電力的進一步分配和控制，確保電力安全可靠地送達到各個用電設(shè)備。高低壓開關(guān)柜通常包含斷路器、開關(guān)、熔斷器、隔離開關(guān)和保護裝置等組件，用以保護電力系統(tǒng)免受過載、短路等故障的影響。

3、高低壓開關(guān)柜進行運維管理時，需要進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理通常指通過智能化裝置和傳感器收集、監(jiān)測和分析電力系統(tǒng)中的各種運行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括電壓、電流、功率、溫度、設(shè)備狀態(tài)等信息。通過數(shù)據(jù)處理，可以實時監(jiān)控開關(guān)柜的運行狀況，進行故障診斷、預警、遠程控制和維護優(yōu)化，從而提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和效率。但是，在高低壓開關(guān)柜中，傳感器和智能終端可能受到極端環(huán)境條件(如高溫、濕度、灰塵、電磁干擾)的影響，這些因素可能導致設(shè)備損壞或數(shù)據(jù)讀取錯誤。且如果環(huán)境惡化未被及時檢測和處理，可能導致系統(tǒng)多點故障，難以在短時間內(nèi)修復，進而影響整個電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

4、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電力通信智慧機房運維管理系統(tǒng)及其方法，以解決背景技術(shù)中不足。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種電力通信智慧機房運維管理方法，包括以下步驟：

3、s1：收集傳感器和智能終端的狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電磁干擾強度數(shù)據(jù)，收集高低壓開關(guān)柜周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括高低壓開關(guān)柜環(huán)境灰塵濃度數(shù)據(jù)；

4、s2：對收集到的電磁干擾強度數(shù)據(jù)和高低壓開關(guān)柜環(huán)境灰塵濃度數(shù)據(jù)的變化情況進行分析，判斷當前環(huán)境條件是否適宜傳感器和智能終端的正常運行，并將當前環(huán)境條件劃分為適宜、中等和不適宜三個等級；

5、s3：對于中等適宜環(huán)境條件下傳感器和智能終端，持續(xù)監(jiān)測并分析環(huán)境條件的變化情況，并根據(jù)分析結(jié)果判斷其對傳感器和智能終端的干擾程度；

6、s4：若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度高，判斷是否需要對設(shè)備進行調(diào)整或更換，若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度低，維持設(shè)備的正常運行。

7、優(yōu)選的，s2中，對收集到的電磁干擾強度數(shù)據(jù)變化情況進行分析后生成電磁干擾空間分布異常指數(shù)，其中，電磁干擾空間分布異常指數(shù)的獲取方法為：

8、收集n個空間位置上的電磁干擾強度數(shù)據(jù)，每個位置的電磁干擾強度值為xi，那么數(shù)據(jù)矩陣x表示為：其中，n是空間位置的數(shù)量，p是不同頻段或時間點上的電磁干擾強度數(shù)據(jù)維度，對其進行標準化處理后得到標準化矩陣z，對標準化后的數(shù)據(jù)矩陣z計算協(xié)方差矩陣c，表達式為：式中，協(xié)方差矩陣c的每個元素cij表示變量xi和xj之間的協(xié)方差；計算協(xié)方差矩陣c的特征值λi和對應的特征向量vi，表達式為：cvi＝λivi；其中，λi表示數(shù)據(jù)在第i個主成分方向上的方差，vi表示對應的主成分方向，根據(jù)特征值的大小選擇前k個主成分，選定的主成分形成一個矩陣vk，由k個特征向量v1,v2,…,vk組成，表達式為：vk＝[v1v2…vk]；將標準化后的數(shù)據(jù)矩陣z投影到主成分方向上，計算主成分得分矩陣t，表達式為：t＝z*vk；其中，t是n×k維度的矩陣，表示每個位置在主成分方向上的得分，根據(jù)主成分得分，計算電磁干擾空間分布異常指數(shù)，即每個位置的得分偏離中心的程度，表達式為：其中，anomaly?indexi為電磁干擾空間分布異常指數(shù)。

9、優(yōu)選的，s2中，對收集到的高低壓開關(guān)柜環(huán)境灰塵濃度數(shù)據(jù)的變化情況進行分析后生成灰塵積累指數(shù)，則灰塵積累指數(shù)的獲取方法為：

10、記錄在不同時刻ti測量到的灰塵濃度值c(ti)，其中，i＝1,2,…,n表示測量的時間點，c(ti)是在時間ti時刻的灰塵濃度，將各時間點之間的時間間隔定義為δt，即δt＝ti+2-ti，在每個時間間隔內(nèi)，灰塵的累積量為灰塵濃度與時間間隔的乘積，表達式為：ai＝c(ti)·δt；ai為灰塵累積量，將所有時間段內(nèi)的累積量相加，得到灰塵總累積量，表達式為：atotal為灰塵總累積量，通過歸一化處理將灰塵積累指數(shù)轉(zhuǎn)換為單位時間內(nèi)的平均灰塵累積量，即灰塵積累指數(shù)，表達式為：式中，t是總的觀察時間長度，dai為灰塵積累指數(shù)。

11、優(yōu)選的，將電磁干擾空間分布異常指數(shù)和灰塵積累指數(shù)轉(zhuǎn)換為第一特征向量，將第一特征向量作為機器學習模型的輸入，機器學習模型以每組第一特征向量預測當前環(huán)境條件的適宜性值標簽為預測目標，以最小化對所有當前環(huán)境條件的適宜性值標簽的預測誤差之和作為訓練目標，對機器學習模型進行訓練，直至預測誤差之和達到收斂時停止模型訓練，根據(jù)模型輸出結(jié)果確定當前環(huán)境條件的適宜性值，其中，機器學習模型為多項式回歸模型。

12、優(yōu)選的，將獲取到的當前環(huán)境條件的適宜性值與梯度標準閾值進行比較，梯度標準閾值包括第一標準閾值和第二標準閾值，且第一標準閾值小于第二標準閾值，將當前環(huán)境條件的適宜性值分別與第一標準閾值和第二標準閾值進行對比；

13、若當前環(huán)境條件的適宜性值大于第二標準閾值，說明當前環(huán)境條件適宜傳感器和智能終端的正常運行，且適宜性高，將其劃分為適宜環(huán)境條件等級；若當前環(huán)境條件的適宜性值大于等于第一標準閾值且小于等于第二標準閾值，說明當前環(huán)境條件適宜傳感器和智能終端的正常運行，當適宜性一般，將其劃分為中等適宜環(huán)境條件等級；若當前環(huán)境條件的適宜性值小于第一標準閾值，說明當前環(huán)境條件不適宜傳感器和智能終端的正常運行，將其劃分為不適宜環(huán)境條件等級。

14、優(yōu)選的，s3中，對于中等適宜環(huán)境條件下傳感器和智能終端，持續(xù)監(jiān)測并分析環(huán)境條件的變化情況，并根據(jù)分析結(jié)果判斷其對傳感器和智能終端的干擾程度，具體為：

15、對于中等適宜環(huán)境條件下傳感器和智能終端，即在固定時間段內(nèi)生成的當前環(huán)境條件的適宜性值大于等于第一標準閾值且小于等于第二標準閾值，將后續(xù)固定時間段內(nèi)生成的大于等于第一標準閾值且小于等于第二標準閾值的當前環(huán)境條件的適宜性值進行收集，并建立數(shù)據(jù)集合，計算數(shù)據(jù)集合的均值和標準差，對其進行分析后，根據(jù)分析結(jié)果判斷其對傳感器和智能終端的干擾程度。

16、優(yōu)選的，若數(shù)據(jù)集合內(nèi)的適宜性值均值大于等于適宜性值均值的參考閾值，且適宜性值標準差小于適宜性值標準差的參考閾值，將其劃分為低干擾程度等級；若適宜性值均值大于等于適宜性值均值的參考閾值，且適宜性值標準差大于等于適宜性值標準差的參考閾值，將其劃分為中等干擾程度等級；若適宜性值均值小于適宜性值均值的參考閾值，且適宜性值標準差大于等于適宜性值標準差的參考閾值，將其劃分為高干擾程度等級；若適宜性值均值小于適宜性值均值的參考閾值，且適宜性值標準差小于適宜性值標準差的參考閾值，將其劃分為中低干擾程度等級。

17、優(yōu)選的，s4中，若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度高，判斷是否需要對設(shè)備進行調(diào)整或更換，若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度低，維持設(shè)備的正常運行，具體為：

18、若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度高，即適宜性值均值小于適宜性值均值的參考閾值，且適宜性值標準差大于等于適宜性值標準差的參考閾值，根據(jù)設(shè)備故障模型，結(jié)合當前環(huán)境條件，計算設(shè)備發(fā)生故障的概率，表達式為：pfailure＝f(μs,σs,設(shè)備類型)；式中，f是故障概率的計算函數(shù)，μs為集合內(nèi)適宜性值均值，σs為集合內(nèi)適宜性值標準差，pfailure為設(shè)備發(fā)生故障的概率；

19、將獲取到的設(shè)備發(fā)生故障的概率與概率閾值進行比較，若設(shè)備發(fā)生故障的概率大于等于概率閾值，表示故障風險高，更換設(shè)備，若設(shè)備發(fā)生故障的概率小于概率閾值，表示故障風險低，繼續(xù)使用當前設(shè)備；若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度低，維持設(shè)備的正常運行，不需要調(diào)整或更換設(shè)備。

20、一種電力通信智慧機房運維管理系統(tǒng)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)收集模塊、環(huán)境適宜性評估模塊、中等適宜環(huán)境監(jiān)測模塊以及設(shè)備調(diào)整與維護決策模塊；

21、環(huán)境數(shù)據(jù)收集模塊，收集傳感器和智能終端的狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電磁干擾強度數(shù)據(jù)，收集高低壓開關(guān)柜周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括高低壓開關(guān)柜環(huán)境灰塵濃度數(shù)據(jù)；

22、環(huán)境適宜性評估模塊，對收集到的電磁干擾強度數(shù)據(jù)和高低壓開關(guān)柜環(huán)境灰塵濃度數(shù)據(jù)的變化情況進行分析，判斷當前環(huán)境條件是否適宜傳感器和智能終端的正常運行，并將當前環(huán)境條件劃分為適宜、中等和不適宜三個等級；

23、中等適宜環(huán)境監(jiān)測模塊，對于中等適宜環(huán)境條件下傳感器和智能終端，持續(xù)監(jiān)測并分析環(huán)境條件的變化情況，并根據(jù)分析結(jié)果判斷其對傳感器和智能終端的干擾程度；

24、設(shè)備調(diào)整與維護決策模塊，若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度高，判斷是否需要對設(shè)備進行調(diào)整或更換，若中等適宜環(huán)境條件對傳感器和智能終端的干擾程度低，維持設(shè)備的正常運行。

25、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的技術(shù)效果和優(yōu)點：

26、1、本發(fā)明通過實時收集和分析高低壓開關(guān)柜中傳感器和智能終端的狀態(tài)數(shù)據(jù)(如電磁干擾強度數(shù)據(jù))以及周圍環(huán)境數(shù)據(jù)(如灰塵濃度數(shù)據(jù))，有效地監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀況。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，將當前環(huán)境條件劃分為適宜、中等和不適宜三個等級，并特別針對中等適宜環(huán)境條件下的設(shè)備，進行持續(xù)的監(jiān)測和分析，從而判斷環(huán)境對設(shè)備的干擾程度。如果干擾程度較高，系統(tǒng)能夠及時評估并決定是否需要調(diào)整或更換設(shè)備，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。

27、2、本發(fā)明不僅能夠提升電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，還能夠通過智能化的數(shù)據(jù)處理和分析，預防由極端環(huán)境條件引發(fā)的設(shè)備故障，從而減少系統(tǒng)停機時間和維護成本。同時，針對中等適宜環(huán)境條件下的設(shè)備，精細化的監(jiān)測和分析能夠避免不必要的設(shè)備更換，延長設(shè)備的使用壽命，并保障電力系統(tǒng)的高效運行。因此，系統(tǒng)能夠更智能地應對復雜的環(huán)境變化，提升整體的電力管理水平。