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专利号: 2025103623816
申请人: 深圳凯升联合科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述系统包括:

能量接收与转换模块通过全光网络采集光信号,通过光电转换器将光信号转化为电信号,监控转换过程中信号强度波动,利用频率分析评估信号的稳定性,计算稳定性指标,输出信号稳定性评估结果;

动态网络管理模块根据所述信号稳定性评估结果,确定网络中节点的通信质量,根据通信质量调整数据包的路由策略和网络带宽分配,同步对实时网络流量进行分析,根据分析结果结合网络流量和节点状态动态调节网络结构,测算网络负载能力,生成网络负载调整结果;

节点故障诊断模块利用所述网络负载调整结果,进行实时节点故障监测,识别故障类型并分析故障原因,自动隔离故障节点并进行路由重构,更新网络结构,生成故障隔离状态记录;

能量分配控制模块根据所述故障隔离状态记录,分析各节点当前的能量需求与供应状况,调整能量输出配置,控制关键能量线路电压和电流,根据控制结果更改能量流向至最需求节点,动态调整能量输出响应节点操作实时变化,生成能量分配平衡结果;

远程控制执行模块基于所述能量分配平衡结果,执行远程控制,发送控制命令至目标电气设备,实时监控命令执行状态和设备响应情况,输出远程控制结果;

所述关键能量线路电压和电流的控制步骤为:

调用所述故障隔离状态记录,提取各节点的当前能量供应量、需求量及能量交换数据,基于运行状态评估各节点的能量需求波动情况,分析各节点的负载均衡能力,结合能量传输路径计算节点之间的能量交互关系,生成各节点能量状态参数;

调用所述各节点能量状态参数,提取关键能量线路的电压、电流及线路阻抗,计算线路功率传输情况,结合线路容量限制分析负载均衡状态,并采用功率损耗优化模型计算线路的传输损耗,采用公式:;

计算各线路传输损耗,生成各线路负载损耗参数;其中, 代表线路 的传输损耗, 代表线路的电压值,代表线路的电流值, 代表线路的相位角, 代表线路的电阻, 代表线路的阻抗,代表线路的有功功率, 代表线路的无功功率,代表节点的当前能量供应量, 代表节点的能量需求量, 代表线路的功率流分配系数, 代表能量偏差对损耗影响的调整因子;

调用所述各节点能量状态参数及所述各线路负载损耗参数,调整能量输出配置,依据线路的负载分布修正节点间的能量传输策略,调整能量流动方向,结合线路约束条件进行能量分配优化,生成能量输出调整结果。

2.根据权利要求1所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述输出信号稳定性评估结果的获取步骤为:调用全光网络输入的光信号参数,获取光信号在时间序列上的强度变化,基于光电转换器执行光电转换,通过光信号输入强度与电信号输出强度,在时间维度上建立转换对应关系,计算光信号转换后的时间序列强度比值,提取时间节点的数据点,建立光电信号转换序列;

调用所述光电信号转换序列,获取时间序列中的转换比值,计算相邻时间点的信号波动幅度,基于转换比值变化量与时间差异,提取信号波动特征,采用公式:;

计算信号转换过程中的波动强度,建立信号强度波动曲线;

其中, 代表信号波动强度, 代表光电转换强度比, 代表第 个时间点的时间, 代表光信号输入强度, 代表光电转换增益,为时间变化调整因子,为信号转换偏差修正因子, 代表时间点 对应的光电信号转换强度, 代表时间点 对应的信号波动强度;

调用所述信号强度波动曲线,获取时间序列上的波动强度,提取信号频率分布,计算波动在时间维度上的频率变化,基于波动曲线计算稳定性参数,输出信号稳定性评估结果。

3.根据权利要求1所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述实时网络流量的分析步骤为:调用所述信号稳定性评估结果,提取各网络节点的通信信号参数,计算时间序列上的信号质量变化趋势,调用节点误码率、丢包率和时延参数,基于滑动时间窗口计算节点的信号质量波动范围,结合当前网络环境中的带宽利用率,筛选信号波动的节点,建立通信质量参数集;

调用所述通信质量参数集,获取各节点的信号质量均值和波动范围,计算不同节点之间的通信质量变化幅度,调用数据包丢失率和吞吐能力,采用公式:;

计算各节点通信质量的相对波动幅度,调整数据包的转发优先级,建立数据包路由调整策略;

其中, 代表节点的通信质量波动幅度, 代表节点的通信质量评估值, 代表节点的时间戳, 代表节点的丢包率, 代表节点的吞吐能力, 代表节点的带宽占用率,为时间同步修正因子,为丢包影响调整因子,为带宽利用率修正因子,为带宽动态调整参数, 代表节点 的时间参数, 代表节点 的通信质量评估值, 代表节点的吞吐能力, 代表节点 的丢包率;

调用所述数据包路由调整策略,获取节点的转发优先级,计算各节点的网络流量负载水平,调用带宽分配参数,对比各节点的带宽使用情况,基于节点通信质量波动范围,调整带宽在节点间的动态分配比例,建立优化后的网络带宽分配方案。

4.根据权利要求3所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述网络负载调整结果的获取步骤为:调用所述优化后的网络带宽分配方案,提取各节点的通信稳定性参数,调用网络拓扑结构,解析各节点的连接方式,并计算各节点的连接度,统计不同时间段内各节点的流量负载变化趋势,计算当前流量状态与均值的偏差,调用节点状态监测数据,获取各节点的CPU占用、带宽使用和内存利用情况,计算节点流量状态下的负载均衡性,整理各节点的通信稳定性和负载变化,建立网络节点状态数据;

调用所述网络节点状态数据,提取各节点的通信状态、流量负载和资源占用情况,计算节点的网络负载压力,调用历史负载数据,对比当前负载水平与历史均值,计算负载变化率,采用公式:;

计算各节点的负载能力,调用负载能力阈值,筛选超出负载阈值的节点,记录网络负载变化情况,建立网络负载评估数据;

其中, 代表网络负载优化步骤中的节点的负载能力; 代表网络负载优化步骤中的节点的带宽占用; 代表网络负载优化步骤中的节点的流量负载; 代表网络负载优化步骤中的节点的CPU使用率; 代表网络负载优化步骤中的节点的内存使用率;

代表网络负载优化步骤中的节点的响应延迟; 代表网络负载优化步骤中的节点的信号质量; 为网络负载优化步骤中的流量负载修正因子; 为网络负载优化步骤中的CPU权重因子; 为网络负载优化步骤中的内存利用调整因子; 为网络负载优化步骤中的响应时间修正因子; 为网络负载优化步骤中的信号质量调整参数;i‑1代表节点 的前一个节点的差;

调用所述网络负载评估数据,筛选负载能力超出阈值的节点,提取可调整的流量路径,计算不同路径下的流量分布,评估不同路径的流量均衡性,对比不同路径方案,选择负载均衡度最优的方案,调整超负载节点的流量转发路径,调用实时网络流量数据,计算调整后的网络负载情况,生成网络负载调整结果。

5.根据权利要求1所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述故障隔离状态记录的获取步骤为:调用所述网络负载调整结果,提取各网络节点的流量负载数据,计算时间序列上的流量波动幅度,通过流量记录分析各节点流量变化趋势,计算当前流量状态与均值的偏差程度,更新网络拓扑信息,获取异常节点的邻接节点列表,计算邻接节点之间的流量变化同步率,调用节点故障记录,对比当前异常节点与故障节点的负载模式,建立故障监测数据;

调用所述故障监测数据,获取异常节点的故障特征,计算流量波动率、通信质量变化速率和节点响应延迟,调用邻接节点的通信数据,计算异常节点与正常节点之间的通信质量差异,采用公式:;

计算节点故障概率,调用历史故障记录,筛选故障概率超出阈值的节点,调用已知故障模式,分类故障类型,建立故障节点分类数据;

其中, 代表节点 的故障概率, 代表节点 的流量负载, 代表时间戳, 代表通信质量, 代表带宽占用率, 代表节点响应延迟, 代表信号稳定性评估值, 为时间稳定性修正因子, 为通信质量权重因子, 为带宽影响调整因子, 为响应延迟修正因子, 为信号稳定性偏差参数, 表示当前计算时间周期 的前一个时间周期;

调用所述故障节点分类数据,计算故障节点与正常节点的通信影响程度,调用网络拓扑信息,基于故障节点的连接关系筛选可替代的备用节点,对比备用节点与网络路径的匹配程度,计算数据包转发路径调整方案,更新节点连接状态,记录隔离节点信息,生成故障隔离状态记录。

6.根据权利要求1所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述能量分配平衡结果的获取步骤为:调用所述能量输出调整结果,解析各节点当前的能量分配状态,计算各节点能量供应与需求的偏差量,提取实时负载水平与调度数据,评估节点能量需求变化趋势,计算节点能量供需匹配度,依据能量需求变化率计算各节点的优先级权重,生成需求节点列表;

调用所述需求节点列表,解析当前能量流向,计算能量调配方案,调整关键线路的功率流分配比例,优化能量流向分布,采用功率偏移调节模型计算最优能量流向,采用公式:;

计算各节点的能量流向调整系数,生成能量流向优化方案;其中, 代表时刻 下节点的能量流向调整系数, 代表时刻下节点的优先级权重, 代表时刻下节点的能量需求, 代表时刻下节点的能量供应, 代表时刻 下节点的负载水平, 代表时刻下节点的负载影响系数;

调用所述能量流向优化方案,调整关键能量线路的电压和电流,动态修正能量流向配置,解析线路实时负载状态,依据线路可用功率裕度调整各节点的能量供应量,实时修正能量输出策略,使能量分配与各节点需求匹配,生成能量分配平衡结果。

7.根据权利要求1所述的一种电气自动化远程控制系统,其特征在于,所述远程控制结果的获取步骤为:调用所述能量分配平衡结果,提取各节点的能量调度参数,解析目标电气设备的运行状态,计算设备的负载水平及能量接收能力,依据设备额定功率、实时功率及负载变化计算设备的功率适应性系数,结合设备优先级权重判断控制命令的触发顺序,构建目标电气设备的控制优先级模型,解析控制优先级对指令调度的影响,生成目标电气设备的控制优先级列表;

调用所述目标电气设备的控制优先级列表,解析当前设备的状态信息,计算控制命令的执行延迟,依据设备的历史命令执行时间、设备响应时间及通讯传输时间,解析控制信号在不同链路上的传输特性,优化控制命令下发时序,采用远程控制执行时序优化公式计算最优控制命令触发时间,采用公式:;

计算远程控制命令的触发时刻,生成远程控制命令序列;其中, 代表远程控制任务的最优控制命令触发时间, 代表远程控制任务 的控制命令传输延迟, 代表远程控制任务 下设备的优先级权重, 代表远程控制任务 下设备的历史执行时间, 代表远程控制任务 下设备的通讯传输时间, 代表远程控制任务 下的设备总数量, 代表远程控制任务 下的时序调整因子;

调用所述远程控制命令序列,依据设备状态参数执行控制命令下发操作,监控设备的命令接收状态,并解析指令执行成功率,统计控制反馈信息的时延,计算设备的实时响应偏差,调整控制信号的重复发送机制,依据设备的运行状态修正控制策略,输出远程控制结果。