本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，尤其涉及一種鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、目前，鐵路客站站房對于光伏屋面的運用呈現(xiàn)出較為廣泛的態(tài)勢。光伏屋面健康監(jiān)測系統(tǒng)主要集中在電氣性能的監(jiān)控和故障報警上，但大多數(shù)系統(tǒng)僅關(guān)注電氣參數(shù)，如電流和電壓，缺乏對屋面結(jié)構(gòu)健康和環(huán)境因素的全面監(jiān)測?，F(xiàn)有系統(tǒng)無法將電氣性能、結(jié)構(gòu)健康和環(huán)境因素進(jìn)行集成分析，導(dǎo)致屋面健康評估不夠全面。現(xiàn)有的故障預(yù)警機(jī)制也大多基于簡單的閾值報警，缺乏智能化的故障診斷和預(yù)測功能，這限制了系統(tǒng)在復(fù)雜情況下的應(yīng)對能力。
2、專利文獻(xiàn)cn202310823050.9公開了一種bipv智能屋面和光伏電站監(jiān)測與運維系統(tǒng)，包括屋面安全監(jiān)測子系統(tǒng)、光伏監(jiān)測子系統(tǒng)、無線傳輸模塊和后臺數(shù)據(jù)處理中心；屋面安全監(jiān)測子系統(tǒng)包括若干個應(yīng)力應(yīng)變傳感器、水位傳感器、氣象監(jiān)測站及信號采集器，光伏監(jiān)測子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集器、組串監(jiān)測器、逆變器監(jiān)測儀、紅外抄表儀及環(huán)境監(jiān)測儀；經(jīng)數(shù)據(jù)采集器采集環(huán)境監(jiān)測儀、組串監(jiān)測器和逆變器監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)，紅外抄表儀和數(shù)據(jù)采集器再經(jīng)無線傳輸模塊將所采集到的信號發(fā)送至后臺數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行分析處理。本發(fā)明融合了屋面安全監(jiān)測子系統(tǒng)和光伏監(jiān)測子系統(tǒng)，對光伏及屋面系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)測及運維管理，保證金屬屋頂bipv的安全、高效運行。但是該系統(tǒng)中監(jiān)測、設(shè)備管理和任務(wù)調(diào)度通常是獨立運作的，缺乏一個統(tǒng)一的管理平臺，影響了系統(tǒng)的協(xié)同效率和維護(hù)便捷性。
3、專利文獻(xiàn)cn202310431493.3公開了一種軌道交通場站立體化開發(fā)數(shù)字化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層、用戶層、終端；設(shè)施層包括網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源、存儲資源、云部署、物聯(lián)感知；數(shù)據(jù)層分為數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)資源部分包括bim、gis、規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)、施工數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理部分基于平臺功能需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、清洗、存儲、治理、分析；應(yīng)用服務(wù)層包括基礎(chǔ)模塊、規(guī)劃模塊、設(shè)計模塊、施工模塊、運維模塊；用戶層為平臺的使用人員；終端為軌交場站立體化開發(fā)數(shù)字化平臺的輸出終端。本發(fā)明建立基于bim、gis、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的數(shù)字化管理平臺，為軌交場站立體化開發(fā)項目的建設(shè)提供重要支撐。但是該系統(tǒng)中監(jiān)測、設(shè)備管理和任務(wù)調(diào)度通常是獨立運作的，缺乏一個統(tǒng)一的管理平臺，影響了系統(tǒng)的協(xié)同效率和維護(hù)便捷性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在解決多維度數(shù)據(jù)集成的問題，通過綜合電氣性能、結(jié)構(gòu)健康和環(huán)境因素的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對光伏屋面健康的全面監(jiān)測。同時，需要構(gòu)建一個智能故障預(yù)測與預(yù)警機(jī)制，利用智能分析和大數(shù)據(jù)技術(shù)，提前識別潛在故障，而不僅僅依賴簡單的閾值報警。此外，提升數(shù)據(jù)傳輸和處理的實時性，避免網(wǎng)絡(luò)延遲對故障響應(yīng)造成影響，也是一個亟待解決的問題。為了提高運維效率，亟需一個統(tǒng)一的管理平臺，將監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備管理和任務(wù)調(diào)度功能整合在一起，簡化操作流程并提高工作效率。最后，系統(tǒng)應(yīng)具有良好的靈活性和擴(kuò)展性，以適應(yīng)不同規(guī)模、類型的光伏屋面的需求，便于后期的升級和維護(hù)。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，包括：
3、信息收集系統(tǒng)，用于收集各個鐵路客站光伏屋面相關(guān)信息，并將收集的相關(guān)信息儲存在靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中，并將儲存的信息通過三維可視化進(jìn)行展示；
4、設(shè)備管理系統(tǒng)，用于管理和監(jiān)控各個鐵路客站光伏屋面上所有監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)，并記錄設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，并將運行數(shù)據(jù)儲存在動態(tài)數(shù)據(jù)庫中；
5、預(yù)警管理系統(tǒng)，對動態(tài)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，設(shè)定閾值并設(shè)定監(jiān)測等級，對超過等級的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警；
6、管養(yǎng)系統(tǒng)，用于根據(jù)設(shè)定的維護(hù)周期自動為現(xiàn)場運維人員推送巡檢任務(wù)，自動生成日常巡檢、定期巡檢及專項檢查任務(wù)；
7、報告系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)警事件及管養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行匯總，生成事件報告和管養(yǎng)報告。
8、進(jìn)一步的，信息收集系統(tǒng)收集的信息包括光伏屋面bim三維模型信息和光伏屋面gis模型數(shù)據(jù)，并通過bim+gis技術(shù)將鐵路客站光伏屋面三維屋面信息和地理位置進(jìn)行可視化展示，用戶可在可視化界面上查看各個客站的光伏屋面的信息管理集。
9、進(jìn)一步的，所述信息管理集包括光伏屋面基本情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)，維保記錄。
10、進(jìn)一步的，所述監(jiān)測設(shè)備包含電氣監(jiān)測設(shè)備、氣象監(jiān)測設(shè)備、結(jié)構(gòu)監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備。
11、進(jìn)一步的，所述電氣監(jiān)測設(shè)備包括電流傳感器、電壓傳感器、漏電傳感器、頻率傳感器、功率傳感器中的一種或幾種，氣象監(jiān)測設(shè)備包括氣象監(jiān)測站，結(jié)構(gòu)監(jiān)測設(shè)備包括位移傳感器、應(yīng)力傳感器、應(yīng)變計、振動傳感器、加速度計、傾斜儀、撓度計中的一種或幾種，環(huán)境監(jiān)測設(shè)備包括水位計、溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器中的一種或幾種。
12、進(jìn)一步的，預(yù)警管理系統(tǒng)對對動態(tài)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，設(shè)定閾值并設(shè)定監(jiān)測等級，對超過等級的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警具體包括，獲取傳動態(tài)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集；對所述數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)警閾值及等級評定，通過智能算法剔除部分異常數(shù)據(jù)，剩余正常數(shù)據(jù)進(jìn)入下一步驟，對于正常數(shù)據(jù)則不進(jìn)行預(yù)警，直接展示在平臺上；將經(jīng)過智能算法處理后剩余的正常數(shù)據(jù)所對應(yīng)的預(yù)警事件信息推送至平臺管理員；平臺管理員接收到預(yù)警事件信息后，發(fā)起分析評估并安排現(xiàn)場巡查處理；判斷現(xiàn)場巡查處理是否解決預(yù)警問題，若解決，則預(yù)警問題處理完成，若未解決，則安排專家評估直至預(yù)警問題得到解決。
13、進(jìn)一步的，所述智能算法包括，孤立森林，z-score，dbscan，k近鄰，自編碼器，one-class?svm中的一種或幾種。
14、進(jìn)一步的，所述管養(yǎng)系統(tǒng)還包括，記錄任務(wù)執(zhí)行情況并支持任務(wù)跟蹤與反饋，確保任務(wù)按時完成并記錄歷史數(shù)據(jù)，保證光伏屋面定期得到有效維護(hù)。
15、進(jìn)一步的，記錄任務(wù)執(zhí)行情況，包括檢查詳情、處理過程、處理結(jié)果等。
16、進(jìn)一步的，所述報告系統(tǒng)能提供管養(yǎng)報告、事件報告、定期報告等報告生成與導(dǎo)出功能；同時能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)和歷史記錄自動生成報告，并提供多種格式報告導(dǎo)出功能。
17、本發(fā)明的有益效果如下：
18、整合電氣性能、結(jié)構(gòu)健康和環(huán)境因素數(shù)據(jù)，克服傳統(tǒng)系統(tǒng)僅關(guān)注電氣參數(shù)的局限，實現(xiàn)對光伏屋面健康的全面評估，為運維提供更準(zhǔn)確依據(jù)。利用智能分析和大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建機(jī)制，突破簡單閾值報警模式，提前識別潛在故障，增強(qiáng)復(fù)雜情況下系統(tǒng)應(yīng)對能力，有效預(yù)防故障發(fā)生。創(chuàng)建統(tǒng)一管理平臺，整合監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備管理和任務(wù)調(diào)度功能，簡化操作流程，提高運維效率，降低管理成本，優(yōu)化資源配置。系統(tǒng)設(shè)計靈活且可擴(kuò)展，能適配不同規(guī)模和類型的光伏屋面，便于后期升級維護(hù)，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展和多樣化應(yīng)用需求，延長系統(tǒng)使用壽命，減少重復(fù)建設(shè)投資。
1.一種鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，信息收集系統(tǒng)收集的信息包括光伏屋面bim三維模型信息和光伏屋面gis模型數(shù)據(jù)，并通過bim+gis技術(shù)將鐵路客站光伏屋面三維屋面信息和地理位置進(jìn)行可視化展示，用戶可在可視化界面上查看各個客站的光伏屋面的信息管理集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述信息管理集包括光伏屋面基本情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)，維保記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測設(shè)備包含電氣監(jiān)測設(shè)備、氣象監(jiān)測設(shè)備、結(jié)構(gòu)監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣監(jiān)測設(shè)備包括電流傳感器、電壓傳感器、漏電傳感器、頻率傳感器、功率傳感器中的一種或幾種，氣象監(jiān)測設(shè)備包括氣象監(jiān)測站，結(jié)構(gòu)監(jiān)測設(shè)備包括位移傳感器、應(yīng)力傳感器、應(yīng)變計、振動傳感器、加速度計、傾斜儀、撓度計中的一種或幾種，環(huán)境監(jiān)測設(shè)備包括水位計、溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)警管理系統(tǒng)對對動態(tài)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，設(shè)定閾值并設(shè)定監(jiān)測等級，對超過等級的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警具體包括，獲取傳動態(tài)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集；對所述數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)警閾值及等級評定，通過智能算法剔除部分異常數(shù)據(jù)，剩余正常數(shù)據(jù)進(jìn)入下一步驟，對于正常數(shù)據(jù)則不進(jìn)行預(yù)警，直接展示在平臺上；將經(jīng)過智能算法處理后剩余的正常數(shù)據(jù)所對應(yīng)的預(yù)警事件信息推送至平臺管理員；平臺管理員接收到預(yù)警事件信息后，發(fā)起分析評估并安排現(xiàn)場巡查處理；判斷現(xiàn)場巡查處理是否解決預(yù)警問題，若解決，則預(yù)警問題處理完成，若未解決，則安排專家評估直至預(yù)警問題得到解決。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述智能算法包括，孤立森林，z-score，dbscan，k近鄰，自編碼器，one-class?svm中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述管養(yǎng)系統(tǒng)還包括，記錄任務(wù)執(zhí)行情況并支持任務(wù)跟蹤與反饋，確保任務(wù)按時完成并記錄歷史數(shù)據(jù)，保證光伏屋面定期得到有效維護(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，記錄任務(wù)執(zhí)行情況，包括檢查詳情、處理過程、處理結(jié)果等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路客站光伏屋面健康監(jiān)測集成系統(tǒng)，其特征在于，所述報告系統(tǒng)能提供管養(yǎng)報告、事件報告、定期報告等報告生成與導(dǎo)出功能；同時能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)和歷史記錄自動生成報告，并提供多種格式報告導(dǎo)出功能。