CN112290675A - 一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集*** - Google Patents

一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，包括信息获取模块、信息监测模块、信息识别模块、数据库、信息分析模块、控制器、警报模块和显示终端，通过设置信息监测模块对高低开关柜内的过载电流信息进行实时监测，并利用信息分析模块对分析得出电路损耗率和差值电流的平均值，方便工作人员进行查看，能够及时对开关柜内的电路损耗情况进行评估，判断是否需要停机进行设备维护，节省了人工检测的时间，提高了工作效率，通过对开关柜内的闸刀开关开合情况、温度情况和声音情况进行监控，实时了解开关柜内各部件的工作状态，提高监测效率，避免柜内部件工作状态无法得到及时反馈而造成安全事故。

Description

一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***
技术领域
本发明涉及一种信息采集***，具体为一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***。
背景技术
开关柜作为变电站***的重要控制和关键设备，对电力***的安全和可靠运行起着举足轻重的作用。当大电流流过开关柜时，很容易产生过热现象，导致电气设备出现放电现象，严重时可能发生熔焊甚至引发火灾等事故。另一方面，开关柜的使用对环境有较高的要求，周围环境温度过高会致使导电金属电阻增加并加剧表面氧化作用，过高的环境温度还可能会导致高压绝缘器件绝缘强度下降及使用寿命的缩短。为保证高低压开关柜的正常运行，提高电力***的可靠性，需要随时了解开关柜内部器件状态和一些工作参数进行在线监测具有十分重要的工程意义。
现有技术中，对开关柜的日常运行维护往往需要人工进行测试和信息收集耗费时间，工作效率很低。为此，我们提出一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，通过设置信息监测模块对高低开关柜内的过载电流信息进行实时监测，并利用信息分析模块对分析得出电路损耗率和差值电流的平均值，方便工作人员进行查看，能够及时对开关柜内的电路损耗情况进行评估，判断是否需要停机进行设备维护，节省了人工检测的时间，提高了工作效率，通过对开关柜内的闸刀开关开合情况、温度情况和声音情况进行监控，实时了解开关柜内各部件的工作状态，不需要工作人员定期检查，降低工作强度，提高监测效率，避免柜内部件工作状态无法得到及时反馈而造成安全事故。
本发明所解决的技术问题为：
(1)如何通过设置信息监测模块对高低开关柜内的过载电流信息进行实时监测，并利用信息分析模块对分析得出电路损耗率和差值电流的平均值，解决现有技术下因缺乏对开关柜内部过载电流的监测导致对电路损耗情况认识不足的问题；
(2)如何通过对开关柜内的闸刀开关开合情况、温度情况和声音情况进行监控，实时了解开关柜内各部件的工作状态，解决现有技术下柜内部件工作状态无法得到及时反馈而造成安全事故的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，包括信息获取模块、信息监测模块、信息识别模块、数据库、信息分析模块、控制器、警报模块和显示终端；
所述信息获取模块用于实时获取高低压开关柜内的开关信息，所述开关信息包括断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像信息，获取模块将获取到的开关信息传输至信息识别模块；
所述数据库中存储有开关影像信息和开关柜规格信息，开关影像信息包括断路器闸刀闭合影像、隔离开关闭合影像和接地闸刀闭合影像，开关柜规格信息包括正常工作电流、工作温度区间和限定声音分贝；
所述信息识别模块用于从数据库调取开关影像与获取到的开关信息进行识别操作，得到开关正常信号和开关异常信号，并将开关正常信号和开关异常信号传输至控制器；
所述信息监测模块用于实时监测高低开关柜内的过载电流信息和环境信息，所述过载电流信息包括过载电流大小和电流过载时间，所述环境信息包括柜内温度和柜内声音分贝，并将过载电流信息和环境信息一起传输至信息分析模块；
所述信息分析模块接收到过载电流信息和环境信息后，从数据库中调取开关柜规格信息，并对过载电流信息、环境信息和开关柜规格信息进行分析处理，得到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号和声音异常信号，并将其传输至控制器；
所述控制器将接收到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号、声音异常信号、开关异常信号和开关正常信号一同传输至显示终端进行展示，同时控制器将温度异常信号、声音异常信号和开关异常信号标记为负面信号，并将负面信号传输至警报单元。
本发明的进一步技术改进在于：所述信息获取模块通过摄像头对断路器闸刀、隔离开关和接地闸刀进行间断拍摄，获得断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像。
本发明的进一步技术改进在于：所述信息识别模块进行识别操作的具体为：当断路器闸刀状态影像与断路器闸刀闭合影像匹配一致时，生成A1信号，否则生成A2型号，当隔离开关状态影像与隔离开关闭合影像匹配一致时，生成B1信号，否则生成B2信号，当接地闸刀状态影像与接地闸刀闭合影像匹配一致时，生成C1信号，否则生成C2信号，A1信号、B1信号和C1信号中的两者同时出现时，则生成开关异常信号，其余情况生成开关正常信号，并将生成的开关异常信号或开关正常信号传输至控制器。
本发明的进一步技术改进在于：所述信息分析模块进行分析处理的具体步骤如下：
S1：将过载电流大小标记为Ii，将与过载电流大小对应的电流过载时间标记为Ti，i＝1,2,3……n，将开关柜规格信息中的正常工作电流标记Is；
S2：将过载电流Ii和正常工作电流Is一起代入到差值电流计算式：ΔIi＝Ii-Is，其中，ΔIi表示差值电流，将差值电流ΔIi和电流过载时间Ti一起代入到电路损耗公式：
Figure BDA0002728432800000041
其中，Q表示电路损耗率，同时通过计算式
Figure BDA0002728432800000042
计算出差值电流ΔIi的平均值
Figure BDA0002728432800000043
并将得出的电路损耗率Q和差值电流ΔIi的平均值
Figure BDA0002728432800000044
一起传输至控制器；
S3：将柜内温度与工作温度区间进行对比，若柜内温度处于工作温度区间内，则生成温度正常信号，若柜内温度处于工作温度区间外，则生成温度异常信号，将温度正常信号或温度异常信号传输至控制器；
S4：将柜内声音分贝与限定声音分贝进行对比，当柜内声音分贝不超过限定声音分贝时，则生成声音正常信号，当柜内声音分贝大于限定声音分贝，则生成声音异常信号，将声音正常信号或声音异常信号传输至控制器。
本发明的进一步技术改进在于：所述警报单元用于将接受到的负面信息进行识别并发出警报，所述显示终端为一种智能电脑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在工作时，信息分析模块接收到过载电流信息和环境信息后，从数据库中调取开关柜规格信息，并对过载电流信息和开关柜规格信息进行分析处理，并将得到的电路损耗率、差值电流的平均值传输至控制器，控制器将电路损耗率、差值电流的平均值传输至显示终端进行展示，方便工作人员进行查看，能够及时对开关柜内的电路损耗情况进行评估，判断是否需要停机进行设备维护，节省了人工检测的时间，提高了工作效率；
2、信息获取模块实时获取高低压开关柜内的开关信息，并将获取到的开关信息传输至信息识别模块，信息识别模块接收到开关信息，从数据库调取开关影像与获取到的开关信息进行识别对比，生成开关正常信号和开关异常信号，并将开关正常信号和开关异常信号传输至控制器，信息分析模块将柜内温度与工作温度区间进行对比，生成温度正常信号或温度异常信号，并将温度正常信号或温度异常信号传输至控制器，信息分析模块将柜内声音分贝与限定声音分贝进行对比，生成声音正常信号或声音异常信号，将声音正常信号或声音异常信号传输至控制器，通过对开关柜内的闸刀开关开合情况、温度情况和声音情况进行监控，实时了解开关柜内各部件的工作状态，不需要工作人员定期检查，降低工作强度，提高监测效率，避免柜内部件工作状态无法得到及时反馈而造成安全事故。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的***框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，包括信息获取模块、信息监测模块、信息识别模块、数据库、信息分析模块、控制器、警报模块和显示终端；
所述信息获取模块用于实时获取高低压开关柜内的开关信息，所述开关信息包括断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像信息，获取模块将获取到的开关信息传输至信息识别模块；
所述数据库中存储有开关影像信息和开关柜规格信息，开关影像信息包括断路器闸刀闭合影像、隔离开关闭合影像和接地闸刀闭合影像，开关柜规格信息包括正常工作电流、工作温度区间和限定声音分贝；
所述信息识别模块用于从数据库调取开关影像与获取到的开关信息进行识别操作，得到开关正常信号和开关异常信号，并将开关正常信号和开关异常信号传输至控制器；
所述信息监测模块用于实时监测高低开关柜内的过载电流信息和环境信息，所述过载电流信息包括过载电流大小和电流过载时间，所述环境信息包括柜内温度和柜内声音分贝，并将过载电流信息和环境信息一起传输至信息分析模块；
所述信息分析模块接收到过载电流信息和环境信息后，从数据库中调取开关柜规格信息，并对过载电流信息、环境信息和开关柜规格信息进行分析处理，得到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号和声音异常信号，并将其传输至控制器；
所述控制器将接收到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号、声音异常信号、开关异常信号和开关正常信号一同传输至显示终端进行展示，同时控制器将温度异常信号、声音异常信号和开关异常信号标记为负面信号，并将负面信号传输至警报单元。
所述信息获取模块通过摄像头对断路器闸刀、隔离开关和接地闸刀进行间断拍摄，获得断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像。
所述信息识别模块进行识别操作的具体为：当断路器闸刀状态影像与断路器闸刀闭合影像匹配一致时，生成A1信号，否则生成A2型号，当隔离开关状态影像与隔离开关闭合影像匹配一致时，生成B1信号，否则生成B2信号，当接地闸刀状态影像与接地闸刀闭合影像匹配一致时，生成C1信号，否则生成C2信号，A1信号、B1信号和C1信号中的两者同时出现时，则生成开关异常信号，其余情况生成开关正常信号，并将生成的开关异常信号或开关正常信号传输至控制器。
所述信息分析模块进行分析处理的具体步骤如下：
S1：将过载电流大小标记为Ii，将与过载电流大小对应的电流过载时间标记为Ti，i＝1,2,3……n，将开关柜规格信息中的正常工作电流标记Is；
S2：将过载电流Ii和正常工作电流Is一起代入到差值电流计算式：ΔIi＝Ii-Is，其中，ΔIi表示差值电流，将差值电流ΔIi和电流过载时间Ti一起代入到电路损耗公式：
Figure BDA0002728432800000071
Q表示电路损耗率，同时通过计算式
Figure BDA0002728432800000072
计算出差值电流ΔIi的平均值
Figure BDA0002728432800000073
并将得出的电路损耗率Q和差值电流ΔIi的平均值
Figure BDA0002728432800000074
一起传输至控制器；
S3：将柜内温度与工作温度区间进行对比，若柜内温度处于工作温度区间内，则生成温度正常信号，若柜内温度处于工作温度区间外，则生成温度异常信号，将温度正常信号或温度异常信号传输至控制器；
S4：将柜内声音分贝与限定声音分贝进行对比，当柜内声音分贝不超过限定声音分贝时，则生成声音正常信号，当柜内声音分贝大于限定声音分贝，则生成声音异常信号，将声音正常信号或声音异常信号传输至控制器。
所述警报单元用于将接收到的负面信息进行识别并发出警报，所述显示终端为一种智能电脑。
工作原理：本发明在工作时，信息获取模块实时获取高低压开关柜内的开关信息，并将获取到的开关信息传输至信息识别模块，信息识别模块接收到开关信息，从数据库调取开关影像与获取到的开关信息进行识别对比，生成开关正常信号和开关异常信号，并将开关正常信号和开关异常信号传输至控制器，信息监测模块实时监测高低开关柜内的过载电流信息和环境信息，并将过载电流信息和环境信息一起传输至信息分析模块，信息分析模块接收到过载电流信息和环境信息后，从数据库中调取开关柜规格信息，并对过载电流信息、环境信息和开关柜规格信息进行分析处理，并将得到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号和声音异常信号传输至控制器，控制器将接收到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号、声音异常信号、开关异常信号和开关正常信号一同传输至显示终端进行展示，同时控制器将温度异常信号、声音异常信号和开关遗产信号标记为负面信号，并将负面信号传输至警报单元，警报单元将接收到的负面信息进行识别并发出警报。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，其特征在于：包括信息获取模块、信息监测模块、信息识别模块、数据库、信息分析模块、控制器、警报模块和显示终端；
所述信息获取模块用于实时获取高低压开关柜内的开关信息，所述开关信息包括断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像信息，获取模块将获取到的开关信息传输至信息识别模块；
所述数据库中存储有开关影像信息和开关柜规格信息，开关影像信息包括断路器闸刀闭合影像、隔离开关闭合影像和接地闸刀闭合影像，开关柜规格信息包括正常工作电流、工作温度区间和限定声音分贝；
所述信息识别模块用于从数据库调取开关影像与获取到的开关信息进行识别操作，得到开关正常信号和开关异常信号，并将开关正常信号和开关异常信号传输至控制器；
所述信息监测模块用于实时监测高低开关柜内的过载电流信息和环境信息，所述过载电流信息包括过载电流大小和电流过载时间，所述环境信息包括柜内温度和柜内声音分贝，并将过载电流信息和环境信息一起传输至信息分析模块；
所述信息分析模块接收到过载电流信息和环境信息后，从数据库中调取开关柜规格信息，并对过载电流信息、环境信息和开关柜规格信息进行分析处理，得到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号和声音异常信号，并将其传输至控制器；
所述控制器将接收到的电路损耗率、差值电流的平均值、温度正常信号、温度异常信号、声音正常信号、声音异常信号、开关异常信号和开关正常信号一同传输至显示终端进行展示，同时控制器将温度异常信号、声音异常信号和开关异常信号标记为负面信号，并将负面信号传输至警报单元。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，其特征在于，所述信息获取模块通过摄像头对断路器闸刀、隔离开关和接地闸刀进行间断拍摄，获得断路器闸刀状态影像、隔离开关状态影像和接地闸刀状态影像。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，其特征在于，所述信息识别模块进行识别操作的具体为：当断路器闸刀状态影像与断路器闸刀闭合影像匹配一致时，生成A1信号，否则生成A2型号，当隔离开关状态影像与隔离开关闭合影像匹配一致时，生成B1信号，否则生成B2信号，当接地闸刀状态影像与接地闸刀闭合影像匹配一致时，生成C1信号，否则生成C2信号，A1信号、B1信号和C1信号中的两者同时出现时，则生成开关异常信号，其余情况生成开关正常信号，并将生成的开关异常信号或开关正常信号传输至控制器。
4.根据权利要求1所述的一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，其特征在于，所述信息分析模块进行分析处理的具体步骤如下：
S1：将过载电流大小标记为Ii，将与过载电流大小对应的电流过载时间标记为Ti，i＝1,2,3……n，将开关柜规格信息中的正常工作电流标记Is；
S2：将过载电流Ii和正常工作电流Is一起代入到差值电流计算式：ΔIi＝Ii-Is，其中，ΔIi表示差值电流，将差值电流ΔIi和电流过载时间Ti一起代入到电路损耗公式：
Figure FDA0002728432790000021
Q表示电路损耗率，同时通过计算式
Figure FDA0002728432790000022
计算出差值电流ΔIi的平均值
Figure FDA0002728432790000023
并将得出的电路损耗率Q和差值电流ΔIi的平均值
Figure FDA0002728432790000024
一起传输至控制器；
S3：将柜内温度与工作温度区间进行对比，若柜内温度处于工作温度区间内，则生成温度正常信号，若柜内温度处于工作温度区间外，则生成温度异常信号，将温度正常信号或温度异常信号传输至控制器；
S4：将柜内声音分贝与限定声音分贝进行对比，当柜内声音分贝不超过限定声音分贝时，则生成声音正常信号，当柜内声音分贝大于限定声音分贝，则生成声音异常信号，将声音正常信号或声音异常信号传输至控制器。
5.根据权利要求1所述的一种稳定性能高的高低压开关柜运维终端信息采集***，其特征在于，所述警报单元用于将接收到的负面信息进行识别并发出警报，所述显示终端为一种智能电脑。
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