一种量测设备可靠性监测系统和方法

1.本发明属于电力技术领域，特别涉及一种量测设备可靠性监测系统和方法。


背景技术：

2.目前量测设备的计量性能主要是针对工频正弦，而实际负荷场景复杂多样，要评估量测设备的可靠性，必须要针对实际负荷场景评估。因此需要对各种典型的负荷模型进行建模分析，提取波形特征量，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，作为量测设备可靠性量化评价模型的检测依据。
3.现有设备一般是输出工频稳态正弦波，不支持高频、非稳态非正弦波形输出，因此难以复现还原多类型负荷仿真模型，而复现还原多类型负荷仿真模型是研究量测设备可靠性评估的检测手段，需要研制量测设备可靠性评价装置，能够复现还原多类型负荷仿真模型，且能够叠加电力载波噪声信号，完成量测设备可靠性评价。目前量测设备可靠性主要为计量性能检测和型式试验，评价单一，无法准确检测量测设备在通信信道、多类型负荷下的计量性能、可靠性情况，本项目规避量测设备分别检测的弊端，各量测设备及通信信道、负荷情况完全模拟现场情况，开展联合检测评价。量测设备可靠性评价是解决现有技术中检测和研究的基础和难点。


技术实现要素：

4.本发明公开了一种量测设备可靠性监测系统，包括：第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，所述第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元；
5.所述第一监测模块连接第二监测模块和可靠性评价模块，用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给所述第二监测模块；所述第二监测模块连接所述可靠性评价模块；
6.所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给所述故障录波单元；
7.所述故障录波单元，选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给所述数据分析单元；
8.所述数据分析单元，将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给所述可靠性评价模块；
9.所述可靠性评价模块，通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和
还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。
10.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述第一监测模块包括：量测设备历史值获取单元、训练单元、标准差值获取单元、潮流计算单元、第一判断单元和第二判断单元；
11.所述量测设备历史值获取单元，用于获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；
12.所述训练单元，构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；
13.所述标准差值获取单元，通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值确定电压偏差值的标准差值；
14.所述潮流计算单元，通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；
15.所述第一判断单元，通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；
16.如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；
17.所述第二判断单元，用于将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以备用电源为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。
18.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述可靠性评价模块具体包括：
19.噪声采集单元，用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波等进行所需频段噪声、干扰信号的采集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；
20.现场录波波形还原单元，采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；
21.特征检测单元，针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。
22.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述现场录波波形还原单元，用于建立基
于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。
23.一种量测设备可靠性监测方法，其包括上述任意一项所述的监测系统，包括如下步骤：
24.步骤s1、所述第一监测模块用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给步骤s2；
25.步骤s2、所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给步骤s3；
26.步骤s3、选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给步骤s4；
27.步骤s4、将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给步骤s5；
28.步骤s5、通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。
29.所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s1具体包括：
30.步骤s11、获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；
31.步骤s12、构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；
32.步骤s13、通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值确定电压偏差值的标准差值；
33.步骤s14、通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；
34.步骤s15、通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；
35.步骤s16、如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；
36.步骤s17、将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以备用电源
为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。
37.所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s5具体包括：
38.步骤s51、用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波等进行所需频段噪声、干扰信号的采集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；
39.步骤s52、采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；
40.步骤s53、针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。
41.所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s52具体包括：用于建立基于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。
42.本发明提出一种量测设备可靠性监测系统和方法，包括第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，通过第一监测模块、第二监测模块实现两重监测后，剔除不正常运行的量测设备，再通过可靠性评价装置针对目前正常运行的量测设备进行校验，能够针对正常的量测设备进行可靠性评估，能够进行台区典型负荷真型建模、量测设备可靠性评价，解决现有无法准确检测量测设备在通信信道、多类型负荷下的计量性能、可靠性情况，本项目规避量测设备分别检测的弊端，各量测设备及通信信道、负荷情况完全模拟现场情况，开展联合检测评价。作为本发明的改进点之一是，设置第一监测模块与第二监测模块实现两重监测，通过第一监测模块中量测设备历史值获取单元、训练单元、标准差值获取单元、潮流计算单元、第一判断单元和第二判断单元，尤其是，设置第一判断单元和第二判断单元实现多次判断，实现第一重准确判断，然后输入到第二监测模块；作为本发明的又一改进之处是，第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元，实现第二重监测后输入到可靠性评价模块；作为本发明的又一改进之处是，采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放；现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。
附图说明
43.图1为本发明量测设备可靠性监测系统示意图。
44.图2为本发明量测设备可靠性监测方法示意图。
45.图3为本发明第一监测模块监测流程示意图。
46.图4为本发明可靠性评价流程示意图。
具体实施方式
47.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
48.如图1所示，为本发明量测设备可靠性监测系统示意图。
49.本发明公开了一种量测设备可靠性监测系统，包括：第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，所述第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元；
50.所述第一监测模块连接第二监测模块和可靠性评价模块，用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给所述第二监测模块；所述第二监测模块连接所述可靠性评价模块；
51.所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给所述故障录波单元；
52.所述故障录波单元，选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给所述数据分析单元；
53.所述数据分析单元，将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给所述可靠性评价模块；
54.所述可靠性评价模块，通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。
55.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述第一监测模块包括：量测设备历史值获取单元、训练单元、标准差值获取单元、潮流计算单元、第一判断单元和第二判断单元；
56.所述量测设备历史值获取单元，用于获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；
57.所述训练单元，构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；
58.所述标准差值获取单元，通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值
确定电压偏差值的标准差值；
59.所述潮流计算单元，通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；
60.所述第一判断单元，通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；
61.如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；
62.所述第二判断单元，用于将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以备用电源为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。
63.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述可靠性评价模块具体包括：
64.噪声采集单元，用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波等进行所需频段噪声、干扰信号的采集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；
65.现场录波波形还原单元，采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；
66.特征检测单元，针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。
67.所述的一种量测设备可靠性监测系统，所述现场录波波形还原单元，用于建立基于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。
68.如图2所示，为本发明量测设备可靠性监测方法示意图。
69.一种量测设备可靠性监测方法，其包括上述任意一项所述的监测系统，包括如下步骤：
70.步骤s1、所述第一监测模块用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给步骤s2；
71.步骤s2、所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收
所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给步骤s3；
72.步骤s3、选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给步骤s4；
73.步骤s4、将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给步骤s5；
74.步骤s5、通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。
75.如图3所示，为本发明第一监测模块监测流程示意图。
76.所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s1具体包括：
77.步骤s11、获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；
78.步骤s12、构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；
79.步骤s13、通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值确定电压偏差值的标准差值；
80.步骤s14、通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；
81.步骤s15、通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；
82.步骤s16、如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；
83.步骤s17、将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以备用电源为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。
84.如图4所示，为本发明可靠性评价流程示意图。所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s5具体包括：
85.步骤s51、用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波等进行所需频段噪声、干扰信号的采
集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；
86.步骤s52、采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；
87.步骤s53、针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。
88.所述的一种量测设备可靠性监测方法，所述步骤s52具体包括：用于建立基于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。
89.本发明提出一种量测设备可靠性监测系统和方法，包括第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，通过第一监测模块、第二监测模块实现两重监测后，剔除不正常运行的量测设备，再通过可靠性评价装置针对目前正常运行的量测设备进行校验，能够针对正常的量测设备进行可靠性评估，能够进行台区典型负荷真型建模、量测设备可靠性评价，解决现有无法准确检测量测设备在通信信道、多类型负荷下的计量性能、可靠性情况，本项目规避量测设备分别检测的弊端，各量测设备及通信信道、负荷情况完全模拟现场情况，开展联合检测评价。作为本发明的改进点之一是，设置第一监测模块与第二监测模块实现两重监测，通过第一监测模块中量测设备历史值获取单元、训练单元、标准差值获取单元、潮流计算单元、第一判断单元和第二判断单元，尤其是，设置第一判断单元和第二判断单元实现多次判断，实现第一重准确判断，然后输入到第二监测模块；作为本发明的又一改进之处是，第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元，实现第二重监测后输入到可靠性评价模块；作为本发明的又一改进之处是，采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放；现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。

技术特征：
1.一种量测设备可靠性监测系统，其特征在于，包括：第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，所述第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元；所述第一监测模块连接第二监测模块和可靠性评价模块，用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给所述第二监测模块；所述第二监测模块连接所述可靠性评价模块；所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给所述故障录波单元；所述故障录波单元，选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给所述数据分析单元；所述数据分析单元，将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给所述可靠性评价模块；所述可靠性评价模块，通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。2.如权利要求1所述的一种量测设备可靠性监测系统，其特征在于，所述第一监测模块包括：量测设备历史值获取单元、训练单元、标准差值获取单元、潮流计算单元、第一判断单元和第二判断单元；所述量测设备历史值获取单元，用于获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；所述训练单元，构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；所述标准差值获取单元，通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值确定电压偏差值的标准差值；所述潮流计算单元，通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；所述第一判断单元，通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；所述第二判断单元，用于将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以
备用电源为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。3.如权利要求1所述的一种量测设备可靠性监测系统，其特征在于，所述可靠性评价模块具体包括：噪声采集单元、现场录波波形还原单元和特征检测单元；所述噪声采集单元，用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波等进行所需频段噪声、干扰信号的采集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；所述现场录波波形还原单元，采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；所述特征检测单元，针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。4.如权利要求3所述的一种量测设备可靠性监测系统，其特征在于，所述现场录波波形还原单元，用于建立基于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。5.一种量测设备可靠性监测方法，其特征在于，其包括如权利要求1-4任意一项所述的监测系统，包括如下步骤：步骤s1、所述第一监测模块用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给步骤s2；步骤s2、所述第一接收单元用于接收所述第一标号，所述第二接收单元用于接收所述第五标号；控制单元，用于在所述第一接收单元、第二接收单元接收到第一标号或第五标号后，发送启动信号给步骤s3；步骤s3、选取台区所述第一标号或第四标号对应的量测设备的典型负荷波形实际场景，开展负荷录波，通过录波装置长时间监测、录取各典型负荷波形，并将负荷波形发送给步骤s4；步骤s4、将录取的波形文件进行分析综合，提取台区典型负荷数据模型，分析波形特征量，充分运用时域频域的不同控制和输出方法，结合底层软件的灵活性和实时性特点，对台区典型负荷数据模型进行分析，并将分析结果发送给步骤s5；步骤s5、通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。
6.如权利要求5所述的一种量测设备可靠性监测方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：步骤s11、获取台区的量测设备并进行标号，从量测设备的历史数据中获取按照量测时间顺序排列的历史电压量测值；步骤s12、构建预测模型，以台区历史电压量测值为训练样本，对预测模型进行训练，得到台区电压预测模型；步骤s13、通过所述台区电压预测模型获取量测设备预测输出的多个台区电压预测值，并将台区电压预测值与量测设备的标号进行匹配，通过量测设备进行实际电压量测值，计算台区电压预测值与实际电压量测值的电压偏差值，确定电压偏差值确定电压偏差值的标准差值；步骤s14、通过所述实际电压量测值进行潮流计算，获取潮流计算值；步骤s15、通过所述电压偏差值的标准差值确定量测设备量测的实际电压量测值是否在预设范围内，如果是，则判断所述潮流计算值是否正常，如果潮流计算值正常，则确定量测设备正常，将正常的量测设备历史数据与第一标号进行匹配后发送给所述第二监测模块；步骤s16、如果实际电压量测值不正常，则找到对应的量测设备的第二标号，将该第二标号的量测设备剔除掉后再确定潮流计算值是否正常，如果潮流计算值仍不正常，则将剔除第二标号的第三标号对应的量测设备发送给第二判断单元；步骤s17、将第三标号对应的量测设备组成连通路径，构成邻接矩阵，在邻接抉择的基础上形成故障隔离的可达性矩阵，在可达性矩阵上查找台区的备用电源，以备用电源为起点，沿着台区供电路径进行搜索，直到遇到故障的量测节点，以此方式，找出第三标号上所有的故障的量测节点，将出现故障的量测节点的第四标号剔除，通过第一标号减去第二标号、第四标号得到第五标号，将所述第五标号发送给所述第二监测模块。7.如权利要求5所述的一种量测设备可靠性监测方法，其特征在于，所述步骤s5具体包括：步骤s51、用于通过适用于电力线环境的工具采集电力线信道的现场噪声，工具设计使用10欧姆高阻抗，以避免电力线信道阻抗变化对采集数据的影响，保证采集数据的准确性，采集过程需将强电隔离，通过工具前端adc、滤波进行所需频段噪声、干扰信号的采集，采集的噪声存储到相应的存储设备中，用于数据分析，研究复杂信道噪声环境下通信性能；步骤s52、采用独立的硬件系统结合高速硬件锁相环扫描技术，提高系统稳定性、可靠性和抗干扰性，采用多重反馈技术，结合波形预失真技术，实现功率放大电路的高带宽、高稳定性、高准确度，可还原复现现场录波波形，研究量测设备可靠性；步骤s53、针对采集的噪声干扰数据，选择典型台区噪声，通过采集工具进行噪声回放，将采集的噪声注入低压载波信道测试系统，在测试系统中接入频谱分析仪和示波器设备进行噪声频谱和时域特征检测，也可以通过专用噪声分析设备进行噪声特性分析，来确定噪声干扰对通信方案的影响，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，提升性能检测研究的可靠性。8.如权利要求7所述的一种量测设备可靠性监测方法，其特征在于，所述步骤s52具体包括：用于建立基于现场录波和复现技术的多信道融合还原和复现多类型负荷仿真模型，
将提取的载波方案检测接收端噪声叠加到多类型负荷波形上，使实验室测试更大程度的模拟现场台区环境，实现量测设备的仿真研究，多次分析并对比多类型负荷波形、多类型负荷波形和多信道融合波形下的量程设备的数据，通过联合检测还原现场录波波形。

技术总结
本发明涉及一种量测设备可靠性监测系统和方法，包括：第一监测模块、第二监测模块和可靠性评价模块，所述第二监测模块包括：第一接收单元、第二接收单元、控制单元、故障录波单元和数据分析单元；所述第一监测模块连接第二监测模块和可靠性评价模块，用于将确定出的量测设备历史数据以及对应的量测设备的第一标号、第五标号均发送给所述第二监测模块；所述第二监测模块连接所述可靠性评价模块；所述可靠性评价模块，通过大数据算法的分析综合，构建计量及特征影响量的多类型负荷仿真模型，更加贴近现场环境的特殊波形，量测设备可靠性评价装置通过复现和还原多类型负荷仿真模型，完成台区量测设备可靠性量化评价。区量测设备可靠性量化评价。区量测设备可靠性量化评价。


技术研发人员：马俊 代燕杰 曹彤 荆臻 朱红霞 王清 赵曦 孙永全
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2022.02.17
技术公布日：2022/5/25