本發(fā)明涉及故障診斷，尤其涉及一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、故障電弧作為電力系統(tǒng)中的常見故障形式，是引發(fā)建筑電氣火災(zāi)的主要因素，因此，及時準(zhǔn)確的識別故障電弧對于保障電網(wǎng)安全至關(guān)重要。

2、電弧數(shù)據(jù)集是訓(xùn)練故障電弧識別模型的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有形成電弧數(shù)據(jù)集的方法是，采集數(shù)據(jù)后人工標(biāo)注，即操作人員根據(jù)操作指導(dǎo)說明對電弧故障信號進(jìn)行分類標(biāo)注，形成數(shù)據(jù)集。但這個過程高度依賴人工操作，不僅耗時費(fèi)力，且易受主觀因素影響，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)集的質(zhì)量和模型訓(xùn)練效率。

3、因此，開發(fā)一種能夠自動高效完成電弧數(shù)據(jù)預(yù)處理和自動標(biāo)注的系統(tǒng)尤為迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，可提高電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的訓(xùn)練效率和識別精度。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，包括：獲取基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)，并對所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)預(yù)處理；從預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)中提取初始電弧特征，并從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征；根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征構(gòu)建電弧數(shù)據(jù)集；根據(jù)所述電弧數(shù)據(jù)集，通過遷移學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練預(yù)先構(gòu)建的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型；獲取目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)，并通過訓(xùn)練好的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型對所述目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)行智能標(biāo)注。

3、作為上述方案的改進(jìn)，所述從預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)中提取初始電弧特征，并從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征的步驟包括：通過時序卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)捕捉預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)的時間序列特征；根據(jù)所述時間序列特征，通過注意力機(jī)制則提取初始電弧特征；通過稀疏約束的自動編碼器，從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征。

4、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征構(gòu)建電弧數(shù)據(jù)集的步驟包括：根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征，選取預(yù)設(shè)數(shù)量的基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記處理，以將選取的基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記為正常狀態(tài)數(shù)據(jù)及電弧狀態(tài)數(shù)據(jù)；將標(biāo)記處理后的基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集及測試集。

5、作為上述方案的改進(jìn)，所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的構(gòu)建方法包括：選取電力系統(tǒng)故障預(yù)測模型作為電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型；根據(jù)電弧分類特點(diǎn)，在所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型中增加長短期記憶網(wǎng)絡(luò)層，并調(diào)整所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型中全連接層的輸出設(shè)置要求；在所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型中構(gòu)建二元交叉熵?fù)p失函數(shù)及adam優(yōu)化器。

6、作為上述方案的改進(jìn)，所述電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法還包括：根據(jù)標(biāo)注結(jié)果對電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的進(jìn)行評分，所述評分的指標(biāo)包括準(zhǔn)確率及精確率；根據(jù)評分結(jié)果優(yōu)化所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型。

7、作為上述方案的改進(jìn)，所述電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法還包括：根據(jù)所述標(biāo)注結(jié)果及評分結(jié)果生成性能報告。

8、相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理系統(tǒng)，包括：預(yù)處理模塊，用于獲取基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)，并對所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)預(yù)處理；特征提取模塊，用于從預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)中提取初始電弧特征，并從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征；數(shù)據(jù)集構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征構(gòu)建電弧數(shù)據(jù)集；模型訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)所述電弧數(shù)據(jù)集，通過遷移學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練預(yù)先構(gòu)建的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型；智能標(biāo)注模塊，用于獲取目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)，并通過訓(xùn)練好的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型對所述目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)行智能標(biāo)注。

9、作為上述方案的改進(jìn)，所述電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理系統(tǒng)還包括：評估及優(yōu)化模塊，用于根據(jù)標(biāo)注結(jié)果對電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的進(jìn)行評分，并根據(jù)評分結(jié)果優(yōu)化所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型，所述評分的指標(biāo)包括準(zhǔn)確率及精確率。

10、相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其中，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)上述電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法的步驟。

11、相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其中，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)上述電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法的步驟。

12、實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

13、本發(fā)明通過智能化手段提升數(shù)據(jù)預(yù)處理效率與自動標(biāo)注準(zhǔn)確性，進(jìn)而優(yōu)化電弧數(shù)據(jù)集的構(gòu)建過程，系統(tǒng)性提高電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的訓(xùn)練效率和識別精度，具體地：

14、本發(fā)明采用時序卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與注意力機(jī)制相結(jié)合的方式進(jìn)行特征自動提取，不僅大大減少了特征維度，降低了計算復(fù)雜度，還顯著提升了特征的表達(dá)能力和區(qū)分度，使得模型能更精準(zhǔn)地區(qū)分不同類型的故障電??；

15、本發(fā)明基于長短期記憶網(wǎng)絡(luò)框架，在少量電弧標(biāo)記數(shù)據(jù)情況下利用遷移學(xué)習(xí)的思想訓(xùn)練一個初步的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型，用于后面預(yù)測大量未被標(biāo)記的數(shù)據(jù)；

16、進(jìn)一步，本發(fā)明通過對自動處理和標(biāo)注的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，根據(jù)模型預(yù)測的不確定性及人工復(fù)查結(jié)果，動態(tài)調(diào)整預(yù)處理參數(shù)和標(biāo)注策略，并通過在線學(xué)習(xí)或周期性重訓(xùn)練來持續(xù)優(yōu)化模型性能，形成閉環(huán)優(yōu)化系統(tǒng)。

技術(shù)特征：

1.一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，所述從預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)中提取初始電弧特征，并從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征的步驟包括：

3.如權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征構(gòu)建電弧數(shù)據(jù)集的步驟包括：

4.如權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，所述電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的構(gòu)建方法包括：

5.如權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：

6.如權(quán)利要求5所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：根據(jù)所述標(biāo)注結(jié)果及評分結(jié)果生成性能報告。

7.一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

9.一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電力數(shù)據(jù)自動預(yù)處理方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，涉及故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：獲取基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)，并對所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)預(yù)處理；從預(yù)處理后的所述基準(zhǔn)電弧數(shù)據(jù)中提取初始電弧特征，并從所述初始電弧特征中選擇目標(biāo)電弧特征；根據(jù)所述目標(biāo)電弧特征構(gòu)建電弧數(shù)據(jù)集；根據(jù)所述電弧數(shù)據(jù)集，通過遷移學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練預(yù)先構(gòu)建的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型；獲取目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)，并通過訓(xùn)練好的電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型對所述目標(biāo)電弧數(shù)據(jù)進(jìn)行智能標(biāo)注。采用本發(fā)明，可提高電弧數(shù)據(jù)標(biāo)記模型的訓(xùn)練效率和識別精度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洋,李昭強(qiáng),黃穎,盧兆良
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昇輝控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26