本發(fā)明屬于火力發(fā)電，尤其涉及一種基于svg矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在火力發(fā)電過程中，鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等設(shè)備的能耗情況直接影響電廠的經(jīng)濟效益和環(huán)保指標(biāo)。傳統(tǒng)的火電機組能耗監(jiān)測系統(tǒng)通常采用二維圖形或表格的形式展示能耗數(shù)據(jù)，存在以下不足:一是畫面信息量有限，難以全面反映設(shè)備的能耗狀態(tài)；二是畫面缺乏交互性，不便于用戶進(jìn)行深入分析；三是缺少歷史數(shù)據(jù)回放功能，無法追溯能耗異常的原因。因此，有必要開發(fā)一種功能更加強大、體驗更加友好的火電機組能耗監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于svg矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)，解決現(xiàn)有火電機組能耗監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)力、交互性、跨平臺適應(yīng)性和歷史數(shù)據(jù)分析等方面的不足。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于svg矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、svg畫面引擎、web服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫和回放服務(wù)模塊，各模塊之間通過數(shù)據(jù)總線連接；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊采用自適應(yīng)采樣率的多通道異步數(shù)據(jù)采集技術(shù)，根據(jù)能耗參數(shù)的變化特性動態(tài)調(diào)整各通道的采樣頻率，并對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、歸一化、異常檢測等預(yù)處理操作；

4、所述svg畫面引擎采用基于規(guī)則的自適應(yīng)布局算法和智能警告標(biāo)注功能，根據(jù)能耗參數(shù)的重要程度、關(guān)聯(lián)性和閾值設(shè)置自動生成最優(yōu)畫面布局和異常標(biāo)注；

5、所述web服務(wù)器采用基于websocket的實時雙向通信機制和智能負(fù)載均衡功能，保證畫面的實時更新和系統(tǒng)的高可用性；

6、所述歷史數(shù)據(jù)庫采用分層混合存儲架構(gòu)和自動數(shù)據(jù)生命周期管理功能，滿足實時數(shù)據(jù)訪問和歷史數(shù)據(jù)查詢的不同需求；

7、所述回放服務(wù)模塊采用基于關(guān)鍵幀的自適應(yīng)幀率控制技術(shù)和智能場景檢索功能，實現(xiàn)目標(biāo)歷史場景的流暢回放和快速定位。

8、優(yōu)選地，所述svg畫面引擎還具有多層次語義縮放功能，根據(jù)畫面縮放比例自動調(diào)整圖形元素的表現(xiàn)粒度，在不同的縮放層次展示不同詳細(xì)程度的能耗信息，并支持用戶自定義縮放規(guī)則和關(guān)鍵點設(shè)置。

9、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、歸一化、異常檢測等預(yù)處理操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

10、優(yōu)選地，所述svg畫面引擎采用基于規(guī)則的自適應(yīng)布局算法，根據(jù)能耗參數(shù)的重要程度和關(guān)聯(lián)性自動生成最優(yōu)的畫面布局方案，并支持用戶自定義布局規(guī)則。

11、優(yōu)選地，所述svg畫面引擎具有智能警告標(biāo)注功能，根據(jù)能耗參數(shù)的閾值設(shè)置自動標(biāo)注異常區(qū)域，并提示可能的原因和優(yōu)化建議。

12、優(yōu)選地，所述web服務(wù)器采用基于websocket的實時雙向通信機制，在瀏覽器和服務(wù)器之間建立持久化的全雙工通信通道，支持服務(wù)器主動推送實時能耗數(shù)據(jù)和警告信息，保證畫面的實時更新。

13、優(yōu)選地，所述web服務(wù)器具有智能負(fù)載均衡功能，根據(jù)客戶端的訪問量和網(wǎng)絡(luò)狀況動態(tài)調(diào)整服務(wù)器集群的負(fù)載分配策略，確保系統(tǒng)的高可用性和可擴展性。

14、優(yōu)選地，所述歷史數(shù)據(jù)庫采用分層混合存儲架構(gòu)，將能耗數(shù)據(jù)按照時間粒度分為實時層、歸檔層和備份層，分別采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫和分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行存儲，既滿足實時數(shù)據(jù)訪問的低延遲要求，又兼顧歷史數(shù)據(jù)查詢的高吞吐量需求。

15、優(yōu)選地，所述歷史數(shù)據(jù)庫具有自動數(shù)據(jù)生命周期管理功能，根據(jù)數(shù)據(jù)的時效性和訪問頻率自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行冷熱分層和淘汰歸檔，提高存儲利用率。

16、優(yōu)選地，還包括一個數(shù)據(jù)分析模塊，采用多模型融合的機器學(xué)習(xí)算法，綜合分析實時和歷史能耗數(shù)據(jù)，自動發(fā)現(xiàn)能耗模式、預(yù)測趨勢走向、診斷異常原因、提供節(jié)能決策，形成多維度的能耗分析報告；所述數(shù)據(jù)分析模塊還具有增量學(xué)習(xí)功能，可根據(jù)用戶的反饋動態(tài)優(yōu)化算法模型，不斷提高分析的準(zhǔn)確性和適用性。

17、本發(fā)明提供的基于svg矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)，至少具有以下有益效果:

18、(1)采用自適應(yīng)采樣、智能布局、多層縮放等技術(shù)，能夠全面、清晰、多角度地展現(xiàn)火電機組的能耗狀態(tài)，提高系統(tǒng)的監(jiān)測能力；

19、(2)采用websocket通信、智能負(fù)載均衡等技術(shù)，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時傳輸和系統(tǒng)的高可用部署，保證了監(jiān)測畫面的時效性和穩(wěn)定性；

20、(3)采用分層存儲、自動生命周期管理等技術(shù)，實現(xiàn)了海量歷史能耗數(shù)據(jù)的高效存儲和管理，滿足數(shù)據(jù)回放和分析挖掘的需求；

21、(4)采用自適應(yīng)幀率控制、智能場景檢索等技術(shù)，實現(xiàn)了歷史能耗場景的流暢回放和快速定位，為異常診斷、趨勢分析提供了數(shù)據(jù)支撐；

22、(5)集成了多模型融合的數(shù)據(jù)分析模塊，可自動生成多維度能耗分析報告，輔助進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)和優(yōu)化決策，提升能源管理水平。

技術(shù)特征：

1.一種基于svg矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、svg畫面引擎、web服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫和回放服務(wù)模塊，各模塊之間通過數(shù)據(jù)總線連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述svg畫面引擎還具有多層次語義縮放功能，根據(jù)畫面縮放比例自動調(diào)整圖形元素的表現(xiàn)粒度，在不同的縮放層次展示不同詳細(xì)程度的能耗信息，并支持用戶自定義縮放規(guī)則和關(guān)鍵點設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、歸一化、異常檢測等預(yù)處理操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述svg畫面引擎采用基于規(guī)則的自適應(yīng)布局算法，根據(jù)能耗參數(shù)的重要程度和關(guān)聯(lián)性自動生成最優(yōu)的畫面布局方案，并支持用戶自定義布局規(guī)則。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述svg畫面引擎具有智能警告標(biāo)注功能，根據(jù)能耗參數(shù)的閾值設(shè)置自動標(biāo)注異常區(qū)域，并提示可能的原因和優(yōu)化建議。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述web服務(wù)器采用基于websocket的實時雙向通信機制，在瀏覽器和服務(wù)器之間建立持久化的全雙工通信通道，支持服務(wù)器主動推送實時能耗數(shù)據(jù)和警告信息，保證畫面的實時更新。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述web服務(wù)器具有智能負(fù)載均衡功能，根據(jù)客戶端的訪問量和網(wǎng)絡(luò)狀況動態(tài)調(diào)整服務(wù)器集群的負(fù)載分配策略，確保系統(tǒng)的高可用性和可擴展性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫采用分層混合存儲架構(gòu)，將能耗數(shù)據(jù)按照時間粒度分為實時層、歸檔層和備份層，分別采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫和分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行存儲，既滿足實時數(shù)據(jù)訪問的低延遲要求，又兼顧歷史數(shù)據(jù)查詢的高吞吐量需求。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫具有自動數(shù)據(jù)生命周期管理功能，根據(jù)數(shù)據(jù)的時效性和訪問頻率自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行冷熱分層和淘汰歸檔，提高存儲利用率。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個數(shù)據(jù)分析模塊，采用多模型融合的機器學(xué)習(xí)算法，綜合分析實時和歷史能耗數(shù)據(jù)，自動發(fā)現(xiàn)能耗模式、預(yù)測趨勢走向、診斷異常原因、提供節(jié)能決策，形成多維度的能耗分析報告；所述數(shù)據(jù)分析模塊還具有增量學(xué)習(xí)功能，可根據(jù)用戶的反饋動態(tài)優(yōu)化算法模型，不斷提高分析的準(zhǔn)確性和適用性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于SVG矢量畫面的火電機組能耗實時監(jiān)測及回放系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、SVG畫面引擎、WEB服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫和回放服務(wù)模塊，各模塊之間通過數(shù)據(jù)總線連接；采用自適應(yīng)采樣、智能布局、多層縮放等技術(shù)，能夠全面、清晰、多角度地展現(xiàn)火電機組的能耗狀態(tài)，提高系統(tǒng)的監(jiān)測能力；采用WebSocket通信、智能負(fù)載均衡等技術(shù)，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時傳輸和系統(tǒng)的高可用部署，保證了監(jiān)測畫面的時效性和穩(wěn)定性；采用分層存儲、自動生命周期管理等技術(shù)，實現(xiàn)了海量歷史能耗數(shù)據(jù)的高效存儲和管理，滿足數(shù)據(jù)回放和分析挖掘的需求；采用自適應(yīng)幀率控制、智能場景檢索等技術(shù)，實現(xiàn)了歷史能耗場景的流暢回放和快速定位，為異常診斷、趨勢分析提供了數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：陳小華,周昭偉,陳子軍,張強,熊孟,周院斌,萬方
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家電投集團(tuán)江西電力有限公司新昌發(fā)電分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6