【導讀】部門、直屬機構、各分子公司及其所屬基層單位等。物及標志性里程。六、科技經費預算支出科目具體解釋見附件2。定期檢修所耗費的巨大人力、物力成本。實施配電網設備在線監(jiān)測和健康狀態(tài)評估起到了積極作用。態(tài)評估模型、風險評估模型以及經濟評估模型體系的研究也較少。和管理水平、保證電網安全、穩(wěn)定、經濟運行，具有重要的理論和實際意義。果可推廣應用于電網公司各地、市電網。增加檢測裝置數據轉換接口。測裝置通訊設計報告。診斷分析、規(guī)范標準查詢。實現通信系統封閉性，保證數據安全。形智能識別應用。量，提高局部放電檢測效率。識庫管理模塊、統計分析模塊等功能。編制結題報告編制結題報告，準備結題材料。

　　

【正文】 家級決策知識庫，利用神經網絡、支持向量機、模糊數據模型等專家診斷算法進行分析，對監(jiān)測數據 與以往積累的經驗進行類比及推理，以得出正確的診斷結論。能在故障未發(fā)生時，做出預警故障發(fā)生時間、地點、故障事件，以便工作人員及時進行檢查設備運行狀態(tài)，減少故障的發(fā)生，減低設備財產、生命財產損失；以便在故障發(fā)生后，運行人員做出迅速反應，找到故障點，及時果斷地采取措施。 1） 專家級決策知識庫 專家級決策知識庫是對 配電網 設備健康狀態(tài)問題求解所需要的領 32 域知識的集合，包括基本事實、規(guī)則和其他相關信息。知識的表示形式可以包括框架、規(guī)則、語義網絡等。知識庫中的知識源于領域專家以及其他各方面獲得的具有重要價值的知識、推理和決 策規(guī)則信息，是決定系統具有的推理診斷能力的關鍵。 專家級決策知識庫需提供以下幾種方式實現知識庫的擴展： 專家和技術人員與系統開發(fā)／維護工程師交流，提供領域的高壓設備狀態(tài)監(jiān)測的領域知識，工程師將領域知識概念化、形式化及編碼、測試，并將結果與專家經驗比較，經過多次操作完善知識庫。 配電網 設備健康狀態(tài)檢測領域的專家和技術人員通過系統開發(fā)工程師設計實現的人機交互接口。在系統開發(fā)／維護工程師的協作下直接與系統進行交互學習，實現知識庫的充實。 開發(fā)完成并進行具有一定知識規(guī)模的系統在 配電網 設備健康狀態(tài)監(jiān)測領域的專家、技術 人員和系統開發(fā)／維護工程師的操作下，直接通過已有知識的處理進行自動知識獲取。 2） 診斷分析 診斷分析主要依托專家級決策知識庫，利用神經網絡、支持向量機、模糊數據模型等專家診斷算法進行分析，對監(jiān)測數據與以往積累的經驗進行類比及推理，以得出正確的診斷結論。能在故障未發(fā)生時，做出預警故障發(fā)生時間、地點、故障事件。 數據采集模塊 如基于 4G 無線網絡采集架構圖 1 所示，振蕩波局放檢測儀、超聲波局放檢測儀、地電波局放檢測儀、紅外測溫儀通過自身的專用網絡模塊（ 4G 網絡）和采集服務器建立通訊，將振蕩波局放檢測數據、 超聲波局放檢測數據、地電波局放檢測數據、紅外測溫數據自動傳送至配電網 設備健康狀態(tài)移動檢測與診斷技術平臺。 同時，也可以將數據通過 USB 接入至平板設備中，平板設備與采 33 集服務器通過 4G 網絡聯網后，將數據導入至 配電網 設備健康狀態(tài)移動檢測與診斷技術平臺。 查詢統計 配電網 設備健康狀態(tài)移動檢測與診斷技術平臺提供對所有的監(jiān)測數據、診斷結果實現實時數據與歷史數據的查詢、統計、分析、且提供報表管理功能，對系統各種監(jiān)測數據，進行關聯、查詢、統計和分析，并提供功能豐富、簡單明了的“人性化”操作和展示。平臺需具備多樣化 的圖形展示功能：圖形展示提供了列表、條形圖、柱狀圖、折線圖、面積圖、餅圖、雷達圖、極線圈、散點圖和 Flash 動態(tài)效果圖等大量的圖形分析方法 ,并具備 3D 效果、 2D 效果、背景效果、縮放效果、旋轉效果、動態(tài)效果、多圖同時顯示效果，幫助用戶更加直觀、更加靈活地進行決策分析。 性能需求 1） 容量設計 從容量和可擴展性和災備等多方面綜合考慮 建議每年的數據量分配在 100G 左右。 2） 響應設計 高的響應能給用戶帶來效率上的提升，加快了工作效率，減少了等待時間，同時加快了系統的處理效率，我們將通過以下幾方面手段來 保證用戶得到高質量的響應： 優(yōu)化設計模型，好的設計模型能夠減少冗余數據量的加載和檢索，以及表間關聯檢索，能大大提高系統數據的響應時間。有效利用數據庫的緩存功能，對于經帖訪問的數據，可將數據緩存于數據庫中，減少 IO。 利用集群功能，合理分配負載，充分利用各主機的 CPU，內存等硬件資源。優(yōu)化報表設計，減少報表生成所需的系統資源。充分利用報表系統的緩存功能，把報表生成任務安排到非高峰時段。充分利 34 用報表系統的對查詢的緩存功能，減少對數據源的實時訪問。 3） 備份策略 為了保障核心數據和重要數據的完整性和一致性，我們將提 供對應的磁盤備份、聯機備份和遠程備份功能： 磁盤備份：通過鏡像（ mirrored）磁盤矩陣，對每一個寫到磁盤的字節(jié)，作實時的鏡像備份，減少磁盤機出錯的幾率。磁盤備份一旦設定，由設備實現，無需人工干預。 聯機備份：提供 24*365 天的備份機制，用戶可以基于調度來運行備份，可以基于系統運行的熱備份。我們設計方案中使用的 Oracle 11g支持聯機熱備份。數據參倉庫的數據和報表服務器的報表，可以每天進行一次熱備份。 遠程備份：提供對付災害性的系統失敗的有效方式。遠程備份把數據存放在地理上的遠方，以應對主機可能遇到 當地災害性的損毀。我們建議把每天的熱備份數據，拷貝到遠程備份存儲服務器。 以上的備份策略，保證在不影響系統服務的條件下，在本地和遠程，都保留一份前一天的備份數據，包括數據倉庫和報表服務器的數據。 當地備份建議保留 30 天，遠程備份建議保留 7 天。備份可以保存在磁帶庫、或光盤庫。本地備份耗時目標是 2 小時，遠程備份耗時目標是 12 小時。 4） 可獲性設計 數據倉庫和報表服務器分別帶有自己的外存磁盤序列。架構中的每個功能節(jié)點設計都含沉余度，保證系統不存在單一失敗點。此外，高可獲性來自于我們建議的軟件系統， Oraclell 支持失敗轉移等高級集群功能，滿足提供 7x24 不間斷服務的要求，能夠保證滿足任何時候系統可獲性要求。 35 5） 易用性設計 在軟件的易用性方面，我們將充分考慮用戶的體驗性，簡單性，高效率性為客戶定制一套更適合客戶需要的系統，根據需要，我們將基于以下方面進行設計 : a) 使用大眾 WEB 瀏覽器如 IE、 Firefox 作為客戶端的瀏覽工具。 b) 用戶界面友好、同時易操作。 c) 界面操作符合瀏覽習慣。 d) 界面風格，術語統一。 e) 靈活的頁面布局，支持標簽頁。 f) 合理的組織操作菜單。 g) 查詢等出現錯誤時提供友好的提示。 h) 提供友好的聯機幫助界面。 涉及 到的軟件平臺和硬件平臺配置如下所示： 表 3 軟件平臺配置 廠商 名稱 版本 License 數量 功能 標配 /選配 Oracle Oracle RDBMS 11g 按實際用戶情況 系統數據庫 必選 Weblogic Server 應用服務中間件 兩者選一 JBOSS 5 應用服務中 間件 Microsoft WINDOW 20xx server 系統軟件， 操作系統 必選 注： License 數量可根據項目需求，逐步增加。 表 4 硬件平臺配置 序號 型號 類型 數量 配置概述 備注 1 IBM 機架式服務器IBM System 主機（含運行工作站、數據處理及通信裝置）（機架式、2 臺 處理器字長：≥ 64 位 CPU 個數：≥ 雙核 /路 主頻：≥ 3GHz 內存：≥ 4G 文件服務器，數據庫服務器，應用服務器 36 x3650 非 PC 架構） 顯存：≥ 512M 硬盤：≥ 1000GB 網卡數量：≥ 4 塊 網卡速率：≥1000Mbit/s 光驅： 24X DVD 刻錄機 操作系統： UNIX 2 惠普2211f 顯示器 顯示器Windows 20xx標準版（ 64位） 1 臺 顯示器尺寸： 21 吋 分辨率： 1280*1024 顯示器數量： 1 臺 鼠標、鍵盤： 1 個 服務器端顯示器 五、 預期目標和成果形式 、技術經濟指標 預期目標及創(chuàng)新點 預期目標 根據 電網公司 當前管理現狀，以 配電網 設備振蕩被局放檢測、超聲波及地電波檢測、紅外測溫為基礎，進行兩方面課題研究，課題一，研發(fā)智能終端應用 ， 實現通過一個終端對多種檢測裝置進行數據采集、數據控制；課題二，搭建 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 （以下簡稱平臺）平臺系統基于 4G 網絡傳輸技術，具備檢測及試驗數據采集、儲存、分析、診斷、管理等功能。 平 臺制定 配電網 設備撿測統一接口標準，與檢測裝置直接通訊，獲取現場檢測數據；通過行波定位法、雙端定位法、支持向量機分類識別、紅外圖像識別等算法為現場檢測人員提供輔助分析方法；同時，平臺將構建知識庫模型。以實現通過多維度數據檢測信息的綜合診斷功能；平臺將通過南網標準接口與 配電網 生產系統通訊，獲取設備臺賬數據。平臺通過信息化手段有效的管理帶電檢測數據、停電試驗數據，進行檢測專業(yè)化數據分析、診斷，使之成為運行檢修單位 對 配電網 設備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷 的專業(yè)工具。 具體項目目標如下： 37 1）建立 配電網 設備移動檢測數據接入 標準； 2）研發(fā) 配電網 設備監(jiān)控狀態(tài)中心模塊，統一數據管理； 3） 配電網 設備診斷知識庫； 4）建立 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 1 套； 5）研發(fā) 配電網 設備智能檢測終端 1 套 ； 6）在核心期刊上發(fā)表技術論文 46 篇 ， （ 其 中 2 篇為 3 大檢索收錄論文）； 7）申請專利 46 項。 主要創(chuàng)新 點 1） 開發(fā)智能終端應用，實現通過一個終端對多種檢測裝置進行數據采集、數據控制 ； 2） 開發(fā) 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 ； 3） 系統基于 4G 網絡傳輸技術，具備 配電網 設備 檢測及試驗數據采集、儲存、分析、診斷、 管理等功能 ； 主要技術經濟指標 技術指標 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 的研究，主要達到以下技術指標 （ 1)配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 工作站的 CPU 負荷率，在系統穩(wěn)定狀態(tài)工作站正常時（ 5 分鐘平均值）≤ 30%； 數據處理及通信裝置的平均無故障時間 MTBF≥ 30000h。 數據并發(fā)處理≥ 100 人。 （ 2） 配電網 設備智能檢測終端 CPU：雙核， i5 以上處理器， 內存： 4GB 操作系統： windows 存儲容量： 128GB 防塵防水等級： IP54 防摔高度： 米以上 待 機時間： 56 小時以上 能夠連續(xù) 7 24 小時不間斷運行，網絡設備的平均無故障時間 MTBF≥ 30000h； 38 故障可以及時報警，具備自動手動恢復措施，自動恢復時間 15 分鐘，手工恢復小于 12 小時； 經濟指標 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 的研究，主要達到的經濟指標如下： (1)通過本項目的實施， 電網公司 每年 配電網 設備 維護成本將 下降 1030%。 (2)通過對設備健康狀態(tài)的評價，預判，達到對設備的健康狀態(tài)提前預判。指導設備維修更換，從而杜絕因設備故障導致重大事故的發(fā)生，減少設備財產的損失、人 身財產的損失，這方面的效益是無法估量的。 提供的最終成果 （含最終成果形式及成果驗收標準） 最終成果形式 : 1 成果 (級別、數量 ) 1） 《 基于大數據與云計算的配電網設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷關鍵技術研究 技術報告》 ； 2）建立 配電網 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 1 套； 3）研發(fā) 配電網 設備智能檢測終端 1 套 ； 4）技術培訓及技術支持服務。 所提供的技 術報告以印刷品及電子文檔形式；技術培訓及技術服務以授課或座談的形式 。各形式簡便、通用，能夠被其他研究人員掌握，成果的使用權具有較好的可轉 移性。 2 項目最終形成的標準（級別、數量） 建立 配電網 設備移動檢測數據接入標準 。 3 項目形成的論文（級別、數量） 在核心期刊上發(fā)表技術論文 46 篇（其中 2 篇為 3 大檢索收錄論文） 。 4 項目形成的專利（級別、數量） 申請專利 46 項。 5 項目建設過程中的人才培養(yǎng)說明： 培養(yǎng) 博士生 12 名 ，碩士生 46 名。 培養(yǎng) 46 名 技術專責熟練應用開發(fā)的平臺 39 進行設備管理。 六、 配套 科技應用示范項目 落實情況 編寫要求： 如 研究工作 需 開展 配套 科技應用示范項目工程建設 ， 需 說明工程選點、配套工程實施條件是否具備或條件落實情 況，需跨部門或跨單位實施的應用示范項目，需 出具工程 依托 單位 （部門） 承諾提供相關條件的證明文件。 七、 內部查新情況 編寫要求： 查新報告的結論部分。查新報告（模板）見附件 1。 40 八、 項目經費預算 合 計 20xx 年 20xx 年 20 年 研究開發(fā)費 （萬元） 400 200 200 資本性 支出 （萬元） 200 100 100 項目總經費 （萬元） 600 300 300 預算支出科目 金額（萬元） 總金額 其中： 外委部分金額 備注 一、 研究開發(fā)費 合 計 研發(fā)費 用 人 工費 材料費 現有儀器設備使用費 附表 1 測試化驗加工費 燃料動力費 差旅費 會議