CN118399612A - 基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，涉及电气安全管理技术领域，包括以下步骤：通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸；对分闸控制命令传输过程进行实时数据采集，将采集的数据进行异常分析处理。本发明通过实时监控分闸控制命令传输过程，采集和分析带宽利用率和协议栈延迟数据，生成网络拥塞和协议栈延迟指数，设置通信延迟监测机制，动态评估并识别通信延迟异常，避免误判，识别异常后，预测反馈信号总时长并与预设阈值比对，动态调整信号传输时长，确保断路器真正分断前不进行后续操作，减少触电和短路、过载风险，保障电力系统安全。

Description

基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法

技术领域

本发明涉及电气安全管理技术领域，具体涉及基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法。

背景技术

基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析，是指利用电气工程中的基本原理和相关的管理规定，通过智能化手段来分析和预防操作中的错误。其目的是确保电力系统的安全运行，避免因操作失误导致的事故和损失。这种分析方法通常依赖于现代信息技术，包括传感器、控制系统和数据处理算法，以实时监控和分析电力系统的运行状态。

电气原理防误规则（简称电气客观规律）和管理制度要求的防误规则（简称管理规则），研究规则之间的配合关系，确保两套规则相互配合、相互补充；研究管理规定与特殊复杂操作之间不配套、不吻合的内容，保证管理规则退出后电气规则仍然能够正常发挥，并保持防误功能上的完整性；研究完善统一的防误判断规则表达模式，适应各种接线和运行方式要求；研究规则判断的算法和数据模型，针对每一条规则，研究算法是否适用于各种接线和运行方式，优化数据模型，提高推理效率。研究人工维护工作量最小或免维护的规则模型和自动生成规则判断数据模型的方法；构建智能防误逻辑分析模型，形成完整的电气规则和管理规则体系，并采用算法予以实现，达到实用化水平。

智能防误逻辑分析通过建立详细的逻辑规则和模型，自动识别潜在的操作错误，并提供预警或自动纠正措施。例如，在负荷转移或故障处理过程中，断路器的操作非常关键。智能防误系统可以实时监控断路器的状态，当检测到操作员尝试误分负荷中的关键断路器时，系统会及时阻止操作，并发出警报提示操作员检查操作步骤。

尽管智能防误系统能够有效地监控和预防操作错误，但在进行断路器的智能防误逻辑分析时，断路器接收到的控制命令的执行状态很容易被误判，当智能防误系统下达分闸控制命令后，可能因通信延迟误判分闸控制命令成功执行（通信延迟会导致确认信号到达智能防误系统的时间滞后，智能防误系统下达分闸命令并等待确认信号。如果存在通信延迟，确认信号可能会在规定的时间窗口之后才到达。系统可能在超时之前未收到确认信号，却认为命令已经成功执行），而实际断路器未分断，智能防误系统会错误地认为电路已被隔离，允许后续的维修或操作进行，这种误判会使操作人员在带电状态下接触设备，极易引发触电事故，导致人员伤亡，此外，未分断的断路器可能导致短路或过载，造成设备严重损坏、大面积停电，甚至引发火灾，扩大事故范围，严重危害电力系统的安全和稳定。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，通过对分闸控制命令传输过程的实时监控，采集和分析瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟数据，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，设置通信延迟监测机制，动态评估分闸控制命令的传输情况，识别通信延迟异常，从而避免误判。此外，在识别出通信延迟异常后，通过预测反馈信号的总时长并与预设阈值比对，动态调整信号传输时长的参考阈值，确保在断路器真正分断前不进行后续操作，减少触电事故和短路、过载风险，保障电力系统安全稳定，以解决上述背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，包括以下步骤：

通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸；

对分闸控制命令传输过程进行实时数据采集，将采集的数据进行异常分析处理，基于处理后的数据设置通信延迟监测机制，对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常；

当存在通信延迟异常时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，预测总时长包括正常通信传输时长、通信实时分析时长以及通信剩余时长；

将预测总时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，若预测总时长小于等于信号传输时长参考阈值，则继续保持信号传输，若预测总时长大于信号传输时长参考阈值，则动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值，避免通信延迟误判分闸控制命令成功执行。

优选的，通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸的具体步骤如下：

选择能够准确检测断路器开/合状态的高精度传感器；

在断路器的机械联动机构上安装传感器，确保其能准确检测断路器的开/合状态；

对传感器进行校准，确保其输出信号准确反映断路器的开/合状态；

将传感器输出的信号传输到数据采集和处理系统；

对传感器输出的信号进行实时监控和数据记录，确保断路器状态为合闸；

设置报警和反馈机制，当断路器状态异常时及时报警。

优选的，当智能防误系统下达分闸控制命令后，分闸控制命令传输过程中采集的实时数据包括瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟，对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，基于网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数设置通信延迟监测机制，生成延迟评估系数，通过延迟评估系数对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常。

优选的，将分闸控制命令传输过程中生成的延迟评估系数与预先设定的延迟评估系数参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

若延迟评估系数大于等于延迟评估系数参考阈值，则生成延迟传输信号，表明分闸控制命令传输过程中存在传输延迟；

若延迟评估系数小于延迟评估系数参考阈值，则生成高效传输信号，表明分闸控制命令传输过程中高效传输。

优选的，分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，具体的步骤如下：

记录智能防误系统下达分闸控制命令的第一时间戳；

记录分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时的第二时间戳，基于第二时间戳后的延迟评估系数对通信剩余时长进行预测，预测的公式为：，式中，表示第二时间戳后的延迟评估系数，表示通信剩余时长，表示剩余通信传输路径长度；

计算实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，计算的表达式为：，式中，表示正常通信传输时长，表示通信实时分析时长，表示预测总时长。

优选的，正常通信传输时长的获取表达式为：，表示第二时间戳，表示第一时间戳；

通信实时分析时长的获取表达式为：，表示从第二时间戳开始，每次完成实时分析时的第三时间戳。

优选的，动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值的具体步骤如下：

将预测总传输时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，计算传输时长差异，计算的表达式为：，式中，表示传输时长差异，表示信号传输时长参考阈值；

根据比对结果，动态调整信号传输时长参考阈值，具体的动态调整公式为：，式中，表示调整后的信号传输时长参考阈值，表示调整系数，反映调整力度；

将调整后的信号传输时长参考阈值反馈到智能防误系统中，并应用于后续的控制命令判断。

优选的，对瞬时带宽利用率进行异常分析处理，生成网络拥塞指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，实时获取网络的瞬时带宽利用率，获取的表达式为：，式中，表示时刻t的瞬时带宽利用率，表示时刻t的实际带宽使用量，表示网络的最大可用带宽；

对采集的瞬时带宽利用率数据进行平滑处理，减少瞬时波动的影响，平滑处理的公式为：，表示平滑处理后在时刻t的瞬时带宽利用率，表示平滑因子，取值范围为，表示时刻t-1的瞬时带宽利用率；

计算平滑后的瞬时带宽利用率与长期平均带宽利用率之间的偏差，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的带宽利用率偏差，表示长期平均带宽利用率；

根据带宽利用率偏差计算网络拥塞指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的网络拥塞指数。

优选的，对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，对于各网络设备，实时采集每个数据包在协议栈各层的处理时间，包括在物理层、链路层、网络层、传输层的离开和进入时间，进一步计算数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，计算的表达式为：，，，，式中，、、以及分别表示第k个数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，和表示第k个数据包离开和进入物理层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入链路层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入网络层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入传输层的时间戳；

计算每个数据包在整个协议栈中的总处理时间，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包在协议栈中的总处理时间；

将每个数据包的延迟时间构建成特征向量，用于异常检测，构建的表达式为：，式中，表示第k个数据包的延迟特征向量；

对延迟特征向量的各个分量进行加权平均，综合考虑不同层的延迟影响，计算出第k个数据包的加权延迟总和，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包的加权延迟总和，、、、分别为物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间的权重系数；

计算协议栈处理延迟指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的协议栈处理延迟指数，N表示时刻t数据包的总数。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

本发明通过对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，在分闸控制命令传输过程中，实时采集和分析瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟数据生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，进而设置通信延迟监测机制，可以动态评估分闸控制命令的传输情况，识别通信延迟异常，从而有效地避免因通信延迟导致的误判。

本发明在识别出通信延迟异常后，通过预测反馈信号回到智能防误系统的总时长，并与预设的信号传输时长参考阈值进行比对，从而根据实际通信情况动态调整信号传输时长的参考阈值，这种动态调整机制能够避免因为通信延迟而误判分闸控制命令已成功执行，从而确保在确认断路器真正分断之前，不会进行后续操作，这样，不仅能够避免操作人员在带电状态下接触设备的危险，减少触电事故的风险，还能够防止未分断的断路器导致的短路或过载，确保电力系统的安全和稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法的方法流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

本发明提供了如图1所示的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，包括以下步骤：

通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸；

通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸的具体步骤如下：

选择能够准确检测断路器开/合状态的高精度传感器；

选择具有高精度、高可靠性和适应电力系统环境的传感器，如电气接点传感器、光电传感器或霍尔效应传感器。确保传感器能够准确反映断路器的真实状态，避免误判。

在断路器的机械联动机构上安装传感器，确保其能准确检测断路器的开/合状态；

传感器安装在断路器的机械联动机构上，因为机械联动机构直接反映了断路器的实际操作状态（开/合状态）。通过监测机械联动机构的位置和运动，传感器能够准确检测到断路器的动触头和静触头是否正确接触或分离，从而提供最直接和可靠的断路器状态信息。这种安装方式减少了由于电气信号传输或其他间接测量方法可能引起的误差，确保系统实时获得断路器的真实状态，有助于及时发现和处理操作异常。传感器应牢固安装，避免振动或位移影响检测精度。正确安装传感器是确保其能准确检测断路器状态的前提。

对传感器进行校准，确保其输出信号准确反映断路器的开/合状态；

根据传感器说明书和断路器的实际工作情况，进行传感器的校准。包括设置传感器的灵敏度、检测范围和阈值，确保其输出信号与断路器状态一致。校准传感器可以提高检测精度，减少误判。

将传感器输出的信号传输到数据采集和处理系统；

通过高质量的电缆或无线传输模块，将传感器的输出信号传输到控制中心的数据采集系统。确保信号传输过程中无干扰和衰减。可靠的信号传输是确保数据准确传递的重要环节。

对传感器输出的信号进行实时监控和数据记录，确保断路器状态为合闸；

在控制中心设置数据监控系统，实时显示断路器的状态数据。系统应具备数据记录功能，保存历史数据，以备后续分析和验证。实时监控可以及时发现断路器状态的变化，数据记录有助于追溯和分析故障原因。

实时显示断路器的状态数据包括以下内容：断路器的开/合状态（即断路器当前是否处于闭合或断开状态）、电流和电压值（反映断路器所承载的电力负荷情况）、温度（监测断路器的运行环境和自身的温度变化）、操作命令状态（记录最近发送的开/合操作命令及其执行状态）、机械位置传感器信号（监测断路器内部机械部件的位置和运动情况），以及事件时间戳（记录每个状态变化的具体时间）。这些数据的实时显示和记录，有助于操作员及时了解断路器的运行状况，快速响应异常情况，并为后续的故障分析和维护提供详实的历史数据。

设置报警和反馈机制，当断路器状态异常时及时报警；

在监控系统中设置报警阈值，当传感器检测到断路器状态与预期不符（如未合闸）时，系统立即发出声光报警，并通过短信、邮件等方式通知相关人员。及时报警和反馈可以快速响应异常情况，避免误操作和事故发生。

当传感器检测到断路器状态与预期不符（如未合闸）时，“未合闸”具体表现形式如下：

机械位置传感器信号：传感器检测到断路器的机械位置未达到合闸位置，即断路器的动触头和静触头未完全接触或锁定到合闸位置。

电流和电压读数：电流传感器显示没有电流通过断路器，或电压传感器显示电压仍存在（断路器应切断电压）。这表明断路器未完成电路闭合，无法导通电流。

断路器状态信号：断路器的状态信号仍显示为“断开”状态，而不是“合闸”。这是通过断路器的辅助触点或专用状态监测传感器检测到的。

电力负荷状态：如果断路器应合闸时，负载侧的电力设备未启动或未供电，表明断路器未合闸成功。

对分闸控制命令传输过程进行实时数据采集，将采集的数据进行异常分析处理，基于处理后的数据设置通信延迟监测机制，对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常；

当智能防误系统下达分闸控制命令后，分闸控制命令传输过程中采集的实时数据包括瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟，对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，基于网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数设置通信延迟监测机制，生成延迟评估系数，通过延迟评估系数对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常。

瞬时带宽利用率是指在某一特定时刻，网络带宽的实际使用比例。它反映了网络在该瞬间的流量情况，即当前网络传输的数据量占总可用带宽的百分比。高瞬时带宽利用率可能表明网络处于高负荷状态，可能导致传输延迟和拥塞，影响数据包的传输效率。

协议栈处理延迟是指在网络设备（如路由器、交换机或计算机）中，数据包从接收到开始处理到处理完成并准备转发所花费的时间。这个延迟包括数据包在协议栈的各层（如物理层、链路层、网络层、传输层等）之间传递和处理的时间。较高的协议栈处理延迟可能导致整体传输时间增加，影响命令的及时执行。

当智能防误系统下达分闸控制命令后，瞬时带宽利用率较高会导致分闸控制命令的传输过程中出现通信延迟异常。瞬时带宽利用率是指在某一特定时刻，网络带宽的实际使用比例。如果瞬时带宽利用率较高，表明网络在该瞬间传输的数据量接近或已经达到网络的最大承载能力。这种情况下，网络会变得拥塞，数据包在传输过程中需要排队等待，导致传输时间延长。高带宽利用率不仅会增加数据包的传输延迟，还可能导致数据包丢失，需要重传，从而进一步增加延迟时间。在分闸控制命令传输过程中，任何延迟都会直接影响到命令的及时执行，导致断路器无法按预期时间断开，从而可能引发误操作和设备损坏。因此，监控和管理瞬时带宽利用率是确保分闸控制命令及时传输和执行的关键。

对瞬时带宽利用率进行异常分析处理，生成网络拥塞指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，实时获取网络的瞬时带宽利用率，获取的表达式为：，式中，表示时刻t的瞬时带宽利用率，表示时刻t的实际带宽使用量，表示网络的最大可用带宽；

可以使用专门的网络监控软件如Wireshark、SolarWinds、Nagios或Zabbix等，这些工具能够实时捕获和分析网络流量，提供精确的带宽使用量数据，网络设备（如路由器、交换机）的规格或配置文件通常会明确标明其最大可用带宽。例如，一个千兆以太网接口的最大带宽为1 Gbps。可以从设备的技术手册或管理控制台中查阅相关信息。

对采集的瞬时带宽利用率数据进行平滑处理，减少瞬时波动的影响，平滑处理的公式为：，表示平滑处理后在时刻t的瞬时带宽利用率，表示平滑因子，取值范围为，表示时刻t-1的瞬时带宽利用率；

计算平滑后的瞬时带宽利用率与长期平均带宽利用率之间的偏差，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的带宽利用率偏差，表示长期平均带宽利用率；

长期平均带宽利用率可以通过对一段时间内的瞬时带宽利用率进行平均来计算。具体步骤如下：在一段时间内（例如一周或一个月），定期采集瞬时带宽利用率数据。将这段时间内的所有瞬时带宽利用率数据求平均值。

根据带宽利用率偏差计算网络拥塞指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的网络拥塞指数，将偏差值映射到0到1之间，用于表示网络拥塞程度。

由网络拥塞指数可知，在分闸控制命令传输过程中，对瞬时带宽利用率进行异常分析处理后生成的网络拥塞指数的表现值越大，表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越大，反之则表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越小。

当智能防误系统下达分闸控制命令后，如果协议栈处理延迟较高，会导致分闸控制命令的传输过程中出现通信延迟异常。这是因为协议栈处理延迟是指数据包在网络设备（如路由器、交换机、服务器等）中的各层协议（如物理层、链路层、网络层、传输层等）之间传递和处理所需的时间。每一层都需要对数据包进行相应的处理和封装，包括错误检测、地址解析、路由选择等。如果某一层处理速度减慢，整个数据包的传输速度就会受到影响。高协议栈处理延迟意味着数据包在设备中停留的时间更长，导致整体传输时间增加。这种延迟积累起来，会使分闸控制命令不能及时到达目的设备，从而引发通信延迟异常。这种异常对电力系统的安全运行非常关键，特别是在需要快速响应和精确控制的情况下，任何延迟都会增加操作风险，可能导致故障无法及时处理，甚至引发严重的电力事故。因此，实时监控和优化协议栈处理延迟是确保命令及时传输的关键。

对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，对于各网络设备，实时采集每个数据包在协议栈各层的处理时间，包括在物理层、链路层、网络层、传输层的离开和进入时间，进一步计算数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，计算的表达式为：，，，，式中，、、以及分别表示第k个数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，和表示第k个数据包离开和进入物理层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入链路层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入网络层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入传输层的时间戳；

计算每个数据包在整个协议栈中的总处理时间，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包在协议栈中的总处理时间；

将每个数据包的延迟时间构建成特征向量，用于异常检测，构建的表达式为：，式中，表示第k个数据包的延迟特征向量；

对延迟特征向量的各个分量进行加权平均，综合考虑不同层的延迟影响，计算出第k个数据包的加权延迟总和，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包的加权延迟总和，、、、分别为物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间的权重系数；

物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间的权重系数是指在计算总体延迟时，各层处理时间对总延迟贡献的重要性程度。权重系数用来调整每一层处理时间在延迟特征向量中的影响，以反映不同层对整体延迟的不同影响程度。

确定这些权重系数通常基于历史数据分析、网络设备性能测试和实际运行经验，通过统计分析各层处理时间对总体延迟的影响大小，分配合适的权重。权重系数的设定可以通过优化算法（如回归分析、机器学习模型等）进行，以确保延迟指数能够准确反映协议栈处理延迟的真实情况。

计算协议栈处理延迟指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的协议栈处理延迟指数，N表示时刻t数据包的总数。

由协议栈处理延迟指数可知，在分闸控制命令传输过程中，对协议栈处理延迟进行异常分析处理后生成的协议栈处理延迟指数的表现值越大，表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越大，反之则表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越小。

通信延迟监测机制在此不做具体的限定，能实现将时刻t的网络拥塞指数和时刻t的协议栈处理延迟指数进行综合分析生成延迟评估系数的模型均可，为了实现本发明的技术方案，本发明提供一种具体的实现方式；

延迟评估系数生成的计算公式为：，式中，表示时刻t的延迟评估系数，、分别为网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数的预设比例系数，且、均大于0。

由延迟评估系数可知，在分闸控制命令传输过程中，对瞬时带宽利用率进行异常分析处理后生成的网络拥塞指数的表现值越大，对协议栈处理延迟进行异常分析处理后生成的协议栈处理延迟指数的表现值越大，也即生成的延迟评估系数的表现值越大，表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越大，反之则表明分闸控制命令的传输过程存在通信延迟异常的风险越小。

将分闸控制命令传输过程中生成的延迟评估系数与预先设定的延迟评估系数参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

若延迟评估系数大于等于延迟评估系数参考阈值，则生成延迟传输信号，表明分闸控制命令传输过程中存在传输延迟；

若延迟评估系数小于延迟评估系数参考阈值，则生成高效传输信号，表明分闸控制命令传输过程中可实现高效传输。

当存在通信延迟异常时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统（在断路器接收并执行分闸控制命令后，断路器会发送状态反馈信号回到智能防误系统）的预测总时长，预测总时长包括正常通信传输时长、通信实时分析时长以及通信剩余时长；

分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，具体的步骤如下：

记录智能防误系统下达分闸控制命令的第一时间戳（这一时间点是智能防误系统发送命令的精确时刻）；

当断路器状态由合闸转化为分闸时，记录智能防误系统下达分闸控制命令的第一时间戳，主要目的是为整个延迟监测和分析过程提供一个精确的时间基准。这个时间点是智能防误系统发送命令的精确时刻，是整个传输和执行过程的起点。

记录分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时的第二时间戳，基于第二时间戳后的延迟评估系数对通信剩余时长进行预测，预测的公式为：，式中，表示第二时间戳后的延迟评估系数，表示通信剩余时长，表示剩余通信传输路径长度；

计算实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，计算的表达式为：，式中，表示正常通信传输时长，表示通信实时分析时长，表示预测总时长。

正常通信传输时长的获取表达式为：，表示第二时间戳，表示第一时间戳；

通信实时分析时长的获取表达式为：，表示从第二时间戳开始，每次完成实时分析时的第三时间戳；

需要说明的是，通信实时分析时长是一个动态变化的过程，随着分闸控制命令的传输，对通信剩余时长进行实时智能化预测。

将预测总时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，若预测总时长小于等于信号传输时长参考阈值，则继续保持信号传输，若预测总时长大于信号传输时长参考阈值，则动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值，避免通信延迟误判分闸控制命令成功执行；

动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值的具体步骤如下：

将预测总传输时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，计算传输时长差异，计算的表达式为：，式中，表示传输时长差异，表示信号传输时长参考阈值；

根据比对结果，动态调整信号传输时长参考阈值，具体的动态调整公式为：，式中，表示调整后的信号传输时长参考阈值，表示调整系数，反映调整力度，的取值范围通常是一个正值，并且根据具体的系统需求和延迟敏感性进行调整，如果智能防误系统需要快速响应，可以选择较小的，如。这样可以避免过度调整，确保智能防误系统稳定，如果智能防误系统可以接受较大幅度的调整，可以选择较大的，如。

将调整后的信号传输时长参考阈值反馈到智能防误系统中，并应用于后续的控制命令判断。

本发明通过对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，在分闸控制命令传输过程中，实时采集和分析瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟数据生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，进而设置通信延迟监测机制，可以动态评估分闸控制命令的传输情况，识别通信延迟异常，从而有效地避免因通信延迟导致的误判。

本发明在识别出通信延迟异常后，通过预测反馈信号回到智能防误系统的总时长，并与预设的信号传输时长参考阈值进行比对，从而根据实际通信情况动态调整信号传输时长的参考阈值，这种动态调整机制能够避免因为通信延迟而误判分闸控制命令已成功执行，从而确保在确认断路器真正分断之前，不会进行后续操作，这样，不仅能够避免操作人员在带电状态下接触设备的危险，减少触电事故的风险，还能够防止未分断的断路器导致的短路或过载，确保电力系统的安全和稳定。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸；

对分闸控制命令传输过程进行实时数据采集，将采集的数据进行异常分析处理，基于处理后的数据设置通信延迟监测机制，对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常；

当存在通信延迟异常时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，预测总时长包括正常通信传输时长、通信实时分析时长以及通信剩余时长；

将预测总时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，若预测总时长小于等于信号传输时长参考阈值，则继续保持信号传输，若预测总时长大于信号传输时长参考阈值，则动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值，避免通信延迟误判分闸控制命令成功执行。

2.根据权利要求1所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，通过高精度传感器对断路器状态进行监控，确保断路器状态为合闸的具体步骤如下：

选择能够准确检测断路器开/合状态的高精度传感器；

在断路器的机械联动机构上安装传感器，确保其能准确检测断路器的开/合状态；

对传感器进行校准，确保其输出信号准确反映断路器的开/合状态；

将传感器输出的信号传输到数据采集和处理系统；

对传感器输出的信号进行实时监控和数据记录，确保断路器状态为合闸；

设置报警和反馈机制，当断路器状态异常时及时报警。

3.根据权利要求1所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，当智能防误系统下达分闸控制命令后，分闸控制命令传输过程中采集的实时数据包括瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟，对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，基于网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数设置通信延迟监测机制，生成延迟评估系数，通过延迟评估系数对分闸控制命令的传输过程进行实时监控，识别通信延迟异常。

4.根据权利要求3所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，将分闸控制命令传输过程中生成的延迟评估系数与预先设定的延迟评估系数参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

若延迟评估系数大于等于延迟评估系数参考阈值，则生成延迟传输信号，表明分闸控制命令传输过程中存在传输延迟；

若延迟评估系数小于延迟评估系数参考阈值，则生成高效传输信号，表明分闸控制命令传输过程中高效传输。

5.根据权利要求4所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时，根据通信延迟异常情况实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，具体的步骤如下：

记录智能防误系统下达分闸控制命令的第一时间戳；

记录分闸控制命令传输过程中生成延迟传输信号时的第二时间戳，基于第二时间戳后的延迟评估系数对通信剩余时长进行预测，预测的公式为：，式中，表示第二时间戳后的延迟评估系数，表示通信剩余时长，表示剩余通信传输路径长度；

计算实时预测反馈信号回到智能防误系统的预测总时长，计算的表达式为：，式中，表示正常通信传输时长，表示通信实时分析时长，表示预测总时长。

6.根据权利要求5所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，正常通信传输时长的获取表达式为：，表示第二时间戳，表示第一时间戳；

通信实时分析时长的获取表达式为：，表示从第二时间戳开始，每次完成实时分析时的第三时间戳。

7.根据权利要求6所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，动态调整智能防误系统的信号传输时长参考阈值的具体步骤如下：

将预测总传输时长与信号传输时长参考阈值进行比对分析，计算传输时长差异，计算的表达式为：，式中，表示传输时长差异，表示信号传输时长参考阈值；

根据比对结果，动态调整信号传输时长参考阈值，具体的动态调整公式为：，式中，表示调整后的信号传输时长参考阈值，表示调整系数，反映调整力度；

将调整后的信号传输时长参考阈值反馈到智能防误系统中，并应用于后续的控制命令判断。

8.根据权利要求3所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，对瞬时带宽利用率进行异常分析处理，生成网络拥塞指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，实时获取网络的瞬时带宽利用率，获取的表达式为：，式中，表示时刻t的瞬时带宽利用率，表示时刻t的实际带宽使用量，表示网络的最大可用带宽；

对采集的瞬时带宽利用率数据进行平滑处理，减少瞬时波动的影响，平滑处理的公式为：，表示平滑处理后在时刻t的瞬时带宽利用率，表示平滑因子，取值范围为，表示时刻t-1的瞬时带宽利用率；

计算平滑后的瞬时带宽利用率与长期平均带宽利用率之间的偏差，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的带宽利用率偏差，表示长期平均带宽利用率；

根据带宽利用率偏差计算网络拥塞指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的网络拥塞指数。

9.根据权利要求3所述的基于电气客观规律及管理规则的智能防误逻辑分析方法，其特征在于，对瞬时带宽利用率和协议栈处理延迟进行异常分析处理，生成网络拥塞指数和协议栈处理延迟指数，具体的步骤如下：

在分闸控制命令传输过程中，对于各网络设备，实时采集每个数据包在协议栈各层的处理时间，包括在物理层、链路层、网络层、传输层的离开和进入时间，进一步计算数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，计算的表达式为：，，，，式中，、、以及分别表示第k个数据包在物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间，和表示第k个数据包离开和进入物理层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入链路层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入网络层的时间戳，和表示第k个数据包离开和进入传输层的时间戳；

计算每个数据包在整个协议栈中的总处理时间，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包在协议栈中的总处理时间；

将每个数据包的延迟时间构建成特征向量，用于异常检测，构建的表达式为：，式中，表示第k个数据包的延迟特征向量；

对延迟特征向量的各个分量进行加权平均，综合考虑不同层的延迟影响，计算出第k个数据包的加权延迟总和，计算的表达式为：，式中，表示第k个数据包的加权延迟总和，、、、分别为物理层处理时间、链路层处理时间、网络层处理时间以及传输层处理时间的权重系数；

计算协议栈处理延迟指数，计算的表达式为：，式中，表示时刻t的协议栈处理延迟指数，N表示时刻t数据包的总数。