[發明專利]一種多傳感器多參量信息智能融合系統

在審

• 申請號: 201510880356.3
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105372534A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 王磊;孫芊;王倩;周鳳珍;徐恒博;鄒會權;韓菲
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國網河南省電力公司;河南恩湃高科集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及配網設備在線監測技術領域，尤其涉及一種多傳感器多參量信 息智能融合系統。

背景技術

物聯網技術目前正在全球范圍內引發新一輪的產業革命，成為推動經濟社 會發展的重要力量。典型的物聯網系統一般分為三層：感知層，網絡層和應用 層。其中由大量的傳感設備組成了感知層網絡，定義為無線自組傳感器網絡。 無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量的靜止或移動的傳感 器以自組織和多跳的方式構成的無線網絡，以協作地感知、采集、處理和傳輸 網絡覆蓋地理區域內被感知對象的信息，并最終把這些信息發送給網絡的所有 者。

無線傳感器網絡由傳感器節點及匯聚節點組成，并通過傳輸網絡將采集的 數據信息發送至應用服務系統。傳感器節點由傳感器模塊、處理器模塊、通信 模塊、能量供應模塊、天線、外殼等組成，此外，無線自組網絡中的匯聚節點 是具有增強功能的傳感器節點，有比傳感器節點更多的能量供給和內存與計算 資源，實現傳感信息匯聚，以及傳感器網絡與傳輸網絡之間接口與協議適配。

多傳感器融合技術的基本原理就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分 地利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用， 將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據某種優化準則組合起來， 產生對觀測環境的一致性解釋和描述。信息融合的目標是基于各傳感器分離觀 測信息，通過對信息的優化組合導出更多的有效信息。它的最終目的是利用多 個傳感器共同或聯合操作的優勢，來提高整個傳感器系統的有效性。目前，比 較常用的多傳感器融合方法有：卡爾曼濾波，貝葉斯估計，D-S推理，聚類分析 法，而近年來隨著神經傳感網絡技術的發展，其最新研究也逐步運用在多傳感 器信息融合上。

隨著電力行業信息技術的迅猛發展，配電網基礎網架已逐步完善，基于配 電網的各種信息采集和通信網絡建設也逐步開展，配電設備的運行狀態的信息 正在逐步改進和完善。但是，相對主網來說，目前配網在通信網絡、信息采集、 系統應急和調度運行等方面還存在諸多不足：

(1)配網設備在線監測手段不足，缺乏設備運行狀態信息，配網調度處于 “盲調”狀態；

(2)配網投入不足，配套通信網絡基礎薄弱；

(3)配電設備眾多、點多面廣，傳統監測通信手段成本巨大。

由于配網設備數量繁多，檢修人員與設備之間配比失衡，檢修工作量越來 越大，過大的檢修工作量已成為制約電力系統效益增長和工作效率提高的因素 之一。由于缺乏必要的技術手段支撐配網狀態檢修工作，導致在人員有限的情 況下難以及時完成工作，降低了配電網運行可靠性和服務水平。如何將傳統檢 修方式科學地轉換到智能型檢修方式，利用傳感器對配網線路實現配網設備及 環境的實時監測，是當前面臨的實際問題。

發明內容

本發明的針對背景技術中的問題提供一種多傳感器多參量信息智能融合系 統，能實現電力設備運行狀態監測、故障診斷分析、智能輔助決策功能。

本發明采用的技術方案為：一種多傳感器多參量信息智能融合系統，包括 信息融合部和多源異構信息協同決策單元，信息融合部的信號輸入端用于連接 多源異構傳感器節點模型，信息融合部的信號輸出端連接多源異構信息協同決 策單元；信息融合部包括協同管理單元、故障診斷單元、信息判斷單元、信息 推理單元、信息融合單元和感知學習單元；

協同管理單元用于對信息融合部中各個單元間的合作進行管理，通過對傳 感器設備的信息采集與分析的任務進行分解，向信息融合部中各功能單元分配 任務，并根據任務執行情況對各單元提出的協同請求進行回應；

故障診斷單元用于實現故障的診斷任務；

信息判斷單元用于實現診斷所需信息的判斷，接受信息融合部中其它單元 提出的判斷請求，進行信息的判斷，并將判斷結果反饋給提出的判斷請求的單 元；

信息推理單元用于實現不確定信息的推理，根據概率模型，應用貝葉斯網 絡推理公式計算各有向弧對應事件發生的后驗概率，并提供給多源異構信息協 同決策單元作為推理診斷的依據；