本發(fā)明涉及電氣設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電氣設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是指在電力系統(tǒng)中，利用通信技術(shù)和傳感技術(shù)，將電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制信號(hào)、故障信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等從現(xiàn)場(chǎng)傳輸至遠(yuǎn)程控制中心或監(jiān)控終端的技術(shù)。該技術(shù)領(lǐng)域涵蓋了數(shù)據(jù)采集、傳輸協(xié)議、無(wú)線通信、數(shù)據(jù)加密、設(shè)備互聯(lián)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與管理。

2、其中，電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制方法是一種用于在遠(yuǎn)程位置對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和操控的技術(shù)手段，通常應(yīng)用于電網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能家居等領(lǐng)域。通過(guò)該方法，操作人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程平臺(tái)或移動(dòng)終端實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整工作參數(shù)，甚至執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。因此遠(yuǎn)程控制能有效提升設(shè)備的運(yùn)行效率，減少維護(hù)成本，并提供更及時(shí)的故障響應(yīng)能力。

3、現(xiàn)有技術(shù)在遠(yuǎn)程控制電氣設(shè)備時(shí)，難以精準(zhǔn)評(píng)估指令執(zhí)行路徑的最優(yōu)性，導(dǎo)致指令的響應(yīng)效率較低，容易引發(fā)不必要的狀態(tài)切換，造成系統(tǒng)資源浪費(fèi)。例如，在設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，現(xiàn)有控制方案難以迅速適應(yīng)新的狀態(tài)需求，從而增加了不必要的操作步驟。此外，現(xiàn)有技術(shù)在處理控制信號(hào)流量方面缺乏有效優(yōu)化，難以減輕冗余信號(hào)帶來(lái)的資源占用，因而在信號(hào)傳輸頻繁的場(chǎng)景中，系統(tǒng)負(fù)載易達(dá)到瓶頸，影響了傳輸效率和實(shí)時(shí)性。對(duì)于信號(hào)異常的識(shí)別，現(xiàn)有技術(shù)難以準(zhǔn)確剔除異?？刂菩盘?hào)，容易使設(shè)備的響應(yīng)產(chǎn)生誤差，降低了指令的可靠性。在信號(hào)的同步性方面，難以維持信號(hào)相位的一致性，導(dǎo)致設(shè)備在多信號(hào)控制情況下容易出現(xiàn)控制不一致的問(wèn)題，影響了電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程操作精度、響應(yīng)速度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而降低整體運(yùn)行效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制方法及系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制方法，包括以下步驟：

3、s1：基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中電氣設(shè)備的歷史指令數(shù)據(jù)和電氣設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)，確定單個(gè)指令狀態(tài)為一個(gè)目標(biāo)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的切換頻率計(jì)算節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換概率，分析電氣設(shè)備的指令執(zhí)行路徑，獲取最優(yōu)指令路徑序列；

4、s2：基于所述最優(yōu)指令路徑序列，將信號(hào)發(fā)送頻率與預(yù)期頻率值進(jìn)行對(duì)比，標(biāo)記頻率較高的控制信號(hào)作為冗余信號(hào)，將冗余信號(hào)進(jìn)行合并發(fā)送或者延遲發(fā)送，得到冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果；

5、s3：基于所述冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果，通過(guò)選取信號(hào)數(shù)據(jù)子集，對(duì)剩余電氣設(shè)備的控制信號(hào)進(jìn)行定時(shí)隨機(jī)采樣，識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)與指令的關(guān)聯(lián)特征，根據(jù)關(guān)聯(lián)特征評(píng)估信號(hào)有效性，得到關(guān)鍵控制信號(hào)特征集；

6、s4：基于所述關(guān)鍵控制信號(hào)特征集，實(shí)時(shí)記錄每個(gè)信號(hào)的相位值，通過(guò)比較相位差值與設(shè)定的相位閾值判斷偏差的嚴(yán)重程度，根據(jù)相位偏差生成對(duì)應(yīng)的調(diào)整指令，生成電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制同步結(jié)果。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述構(gòu)建節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的獲取步驟具體為：

8、s111：基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中電氣設(shè)備的歷史指令數(shù)據(jù)，按照時(shí)間順序排列指令數(shù)據(jù)，并提取每個(gè)指令的執(zhí)行時(shí)間、狀態(tài)變化和響應(yīng)時(shí)間的信息，識(shí)別指令順序?qū)﹄姎庠O(shè)備狀態(tài)的影響，得到電氣設(shè)備工作狀態(tài)的變化特征；

9、s112：根據(jù)所述電氣設(shè)備工作狀態(tài)的變化特征，通過(guò)對(duì)狀態(tài)參數(shù)和指令執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，將每種狀態(tài)參數(shù)組合對(duì)應(yīng)的執(zhí)行效果定義為指定的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，得到目標(biāo)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信息；

10、s113：根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信息，采用公式：

11、；

12、計(jì)算從狀態(tài)節(jié)點(diǎn)切換到狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的概率，得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率數(shù)據(jù)；

13、其中，表示從狀態(tài)節(jié)點(diǎn)切換到狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的次數(shù)，表示從狀態(tài)節(jié)點(diǎn)到狀態(tài)節(jié)點(diǎn)切換的平均時(shí)間，表示狀態(tài)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的總次數(shù)。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述最優(yōu)指令路徑序列的獲取步驟具體為：

15、s121：根據(jù)所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率數(shù)據(jù)，將每個(gè)初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換概率逐行填入矩陣的對(duì)應(yīng)位置，并對(duì)矩陣逐行逐列地進(jìn)行填充和整理，構(gòu)建節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；

16、s122：將電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)輸入所述節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣中的數(shù)據(jù)，采用公式：

17、；

18、計(jì)算路徑的平均效率，通過(guò)對(duì)路徑進(jìn)行效率評(píng)估及沖突情況對(duì)比，獲取最優(yōu)指令路徑序列；

19、其中，是第個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的概率，是第個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，是路徑中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換數(shù)量。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果的獲取步驟具體為：

21、s211：基于所述最優(yōu)指令路徑序列，采集路徑中每個(gè)指令在執(zhí)行過(guò)程中的控制信號(hào)流量，記錄每個(gè)指令的信號(hào)發(fā)送頻率，采用公式：

22、；

23、計(jì)算信號(hào)頻率的平均偏差，得到信號(hào)頻率分析結(jié)果；

24、其中，是路徑中采集到的第個(gè)信號(hào)頻率，是預(yù)期信號(hào)發(fā)送頻率，是路徑中采集到的信號(hào)頻率總數(shù)；

25、s212：根據(jù)所述信號(hào)頻率分析結(jié)果，將識(shí)別的冗余信號(hào)進(jìn)行合并發(fā)送和延遲發(fā)送處理，優(yōu)化資源占用和信號(hào)沖突，得到冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果。

26、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)與指令的關(guān)聯(lián)特征的獲取步驟具體為：

27、s311：基于所述冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果，對(duì)剩余的電氣設(shè)備控制信號(hào)進(jìn)行定時(shí)采樣，隨機(jī)選擇多個(gè)采樣點(diǎn)獲取信號(hào)數(shù)據(jù)，并對(duì)采樣信號(hào)的幅值進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別信號(hào)的幅度特征，得到信號(hào)數(shù)據(jù)子集；

28、s312：根據(jù)所述信號(hào)數(shù)據(jù)子集，對(duì)每個(gè)子集中信號(hào)的特征進(jìn)行分析，通過(guò)將信號(hào)的發(fā)送時(shí)間與指令執(zhí)行時(shí)間和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)信號(hào)的響應(yīng)特征和同步性，得到信號(hào)數(shù)據(jù)與指令之間的關(guān)聯(lián)特征。

29、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述關(guān)鍵控制信號(hào)特征集的獲取步驟具體為：

30、s321：根據(jù)所述信號(hào)數(shù)據(jù)與指令之間的關(guān)聯(lián)特征，采用公式：

31、；

32、計(jì)算信號(hào)偏差值，得到信號(hào)偏差評(píng)估結(jié)果；

33、其中，和是權(quán)重參數(shù)，是信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間，是指令的執(zhí)行時(shí)間，是時(shí)間偏差的最大允許值，是當(dāng)前信號(hào)的幅度值，是基準(zhǔn)信號(hào)的幅度，是幅度偏差的最大允許值；

34、s322：基于所述信號(hào)偏差評(píng)估結(jié)果，篩選偏差超過(guò)波動(dòng)閾值的信號(hào)，并標(biāo)記為異常信號(hào)，將其從信號(hào)集中剔除，得到關(guān)鍵控制信號(hào)特征集。

35、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制同步結(jié)果的獲取步驟具體為：

36、s411：基于所述關(guān)鍵控制信號(hào)特征集，對(duì)電氣設(shè)備中的每個(gè)關(guān)鍵控制信號(hào)進(jìn)行相位采集，通過(guò)記錄相位數(shù)據(jù)并分配時(shí)間戳，得到相位數(shù)據(jù)集合；

37、s412：基于所述相位數(shù)據(jù)集合，采用公式：

38、；

39、計(jì)算信號(hào)相位偏差量，得到信號(hào)相位偏差分析結(jié)果；

40、其中，是當(dāng)前信號(hào)的相位值，是基準(zhǔn)相位值；

41、s413：根據(jù)所述信號(hào)相位偏差分析結(jié)果，生成調(diào)整指令，若相位偏差為正則延遲信號(hào)發(fā)送，若相位偏差為負(fù)則提前發(fā)送，修正信號(hào)的相位誤差，得到電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制同步結(jié)果。

42、基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)用于執(zhí)行上述基于物聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制方法，所述系統(tǒng)包括：

43、指令路徑分析模塊基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的歷史指令數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，識(shí)別每個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，分析節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換頻率，提取最優(yōu)指令路徑序列；

44、冗余信號(hào)調(diào)控模塊基于所述最優(yōu)指令路徑序列，對(duì)比信號(hào)發(fā)送頻率與預(yù)期頻率，標(biāo)記頻率較高的信號(hào)作為冗余信號(hào)，通過(guò)合并或延遲發(fā)送控制冗余信號(hào)，得到冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果；

45、信號(hào)采樣模塊基于所述冗余控制信號(hào)調(diào)控結(jié)果，定時(shí)和隨機(jī)采樣控制信號(hào)，通過(guò)分析信號(hào)響應(yīng)與指令的關(guān)聯(lián)特征，提取符合要求的信號(hào)特征，生成關(guān)鍵控制信號(hào)特征集；

46、相位檢測(cè)模塊基于所述關(guān)鍵控制信號(hào)特征集，實(shí)時(shí)記錄每個(gè)信號(hào)的相位值，與基準(zhǔn)相位比對(duì)，識(shí)別相位偏差并分類記錄，得到信號(hào)相位偏差集；

47、同步控制模塊基于所述信號(hào)相位偏差集，針對(duì)偏差異常的信號(hào)，選擇延遲或提前發(fā)送的方式進(jìn)行調(diào)整，生成電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制同步結(jié)果。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

49、本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備歷史指令數(shù)據(jù)的深入分析，并結(jié)合設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備指令執(zhí)行路徑的最優(yōu)評(píng)估，顯著提升指令執(zhí)行效率并減少不必要的狀態(tài)切換，優(yōu)化了系統(tǒng)資源的使用。在控制信號(hào)頻率和流量的分析過(guò)程中，識(shí)別冗余信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行合并或延遲發(fā)送，有效降低了信號(hào)流量的冗余，從而提升了系統(tǒng)的資源利用率與傳輸效率。在信號(hào)篩選方面，通過(guò)對(duì)信號(hào)與設(shè)備狀態(tài)的關(guān)聯(lián)特征分析，精準(zhǔn)識(shí)別出有效信號(hào)并剔除異常信號(hào)，使系統(tǒng)響應(yīng)更加準(zhǔn)確，避免了因信號(hào)波動(dòng)導(dǎo)致的控制誤差。此外，基于關(guān)鍵控制信號(hào)的相位采集和偏差校正，能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整信號(hào)的相位一致性。提升了遠(yuǎn)程控制的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。