CN105865523A - 变电站运行环境监测装置及其异常检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变电站运行环境监测装置及其异常检测方法。涉及变电站运行环境监测技术领域，在变电站的门锁受到钻时用户就会立即知道，变电站的空调出现异常故障后用户也易于知道。包括空调单元、控制器以及分别与控制器连接的存储器、第一模拟信号输入调理电路、第二模拟信号输入调理电路、门锁防钻报警单元、地址编码器、GPS卫星定位模块和报警器；空调单元包括处理芯片和分别与处理芯片连接的风量调节旋钮和温度调节旋钮；第一模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和混合电机连接，第二模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和鼓风机连接；处理芯片分别与风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接。

Description

变电站运行环境监测装置及其异常检测方法

技术领域

本发明涉及变电站运行环境监测技术领域，具体涉及变电站运行环境监测装置及其异常检测方法。

背景技术

目前，还没有专门针对变电站运行环境进行监测的设备，变电站运行环境中的门锁经常被人钻坏从而进入变电站内进行盗窃，并且变电站内的空调设备出现异常后也不易被发现，导致变电站内温度较高烧坏变电设备的情况出现。因此，设计一种便于检测变电站的空调设备是不出现异常故障和易于及时发现变电站门锁被钻坏的变电站运行环境监测装置及其异常检测方法显得非常必要。

发明内容

本发明是为了解决现有变电站的门锁在被钻时用户不易知道、变电站的空调出现异常后用户也不易知道导致烧坏变电设备的不足，提供一种在变电站的门锁受到钻时用户就会立即知道，变电站的空调出现异常故障后用户也易于知道，可靠性好，智能自动化程度高的变电站运行环境监测装置及其异常检测方法。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

变电站运行环境监测装置，包括空调单元、控制器以及分别与控制器连接的存储器、第一模拟信号输入调理电路、第二模拟信号输入调理电路、语音提示器、显示器、无线模块、混合电机、鼓风机、门锁防钻报警单元、地址编码器、GPS卫星定位模块和报警器；还包括供电单元和与无线模块无线连接的客户单元；所述空调单元包括处理芯片和分别与处理芯片连接的风量调节旋钮和温度调节旋钮；第一模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和混合电机连接，第二模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和鼓风机连接；处理芯片分别与风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接；供电单元的监测端与控制器连接，控制器的供电端与供电单元的电源输出端连接；还包括第三模拟信号输入调理电路和模式电机，第三模拟信号输入调理电路分别与控制器、处理芯片和模式电机连接，处理芯片和模式电机连接；所述空调单元还包括与处理芯片连接的模式按键。

供电单元为本方案的控制器提供了可靠的电源保证，能大大提高检测的准确性和可靠性，不易因电源稳定而引起误判。

当混合电机档位出现异常或鼓风机转速出现异常或者模式电机风门位置出现异常时，可借助无线模块将混合电机档位出现异常的信息或鼓风机转速出现异常的信息或者模式电机风门位置出现异常的信息无线发送到客户单元上，

用户通过手机就能及时知道混合电机或者鼓风机或者模式电机是否出现异常，提醒用户及时作出相应处理。

本方案检测精度高，误判率和漏判率低，维修效高率。

本方案将空调单元的处理芯片分别与模式按键、模式电机、风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接；可以在调节风量调节旋钮、温度调节旋钮的同时，检测鼓风机和混合电机的反馈信号，并对反馈信号进行进一步的数据处理，从而去除误差干扰，确保检测的精度。

本方案在变电站的门锁受到钻时用户就会立即知道，变电站的空调出现异常故障后用户也易于知道，可靠性好，智能自动化程度高。

作为优选，所述门锁防钻报警单元包括锁体、转动设置在锁体内的锁芯和转动设置在锁体内的防钻钢柱，防钻钢柱设置在锁芯的芯开锁钥匙插入孔处的锁体内；在防钻钢柱上设有与锁芯的芯开锁钥匙插入孔对应的柱开锁钥匙插入孔；在防钻钢柱内设有测压腔、测音腔、测振腔、近测温腔和远测温腔；并且测压腔的外端内腔壁到柱开锁钥匙插入孔的距离大于测压腔的内端内腔壁到柱开锁钥匙插入孔的距离，远测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离大于近测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离；一根支撑管的一端固定连接在测压腔的外端内腔壁上，从支撑管的一端到支撑管的另一端依次在支撑管内设有压力检测传感器、滑动块、挤压弹簧和固定板，固定板固定在支撑管内，挤压弹簧的一端固定在固定板上，挤压弹簧的另一端固定在滑动块上，压力检测传感器固定在支撑管的管腔所围的测压腔的外端内腔壁上，压力检测传感器与控制器连接；一根一号拉绳的一端固定在测压腔的内端内腔壁上，所述一号拉绳的另一端固定在滑动块上，并且当一号拉绳的一端从测压腔的内端内腔壁上脱落时挤压弹簧伸长后能让滑动块压紧连接在压力检测传感器的受压面上，当一号拉绳的一端还固定在测压腔的内端内腔壁上时滑动块不会压在压力检测传感器的受压面上；在测音腔内设有与控制器连接的钻声检测传感器，在测振腔内设有与控制器连接的振动检测传感器；在近测温腔内设有与控制器连接的近距温度检测传感器，在远测温腔内设有与控制器连接的远距温度检测传感器。

作为优选，在压力检测传感器的受压面上依次重叠排列设有一号常开压力开关、四号常开压力开关、二号常开压力开关和三号常开压力开关，所述一号常开压力开关串联连接在钻声检测传感器与控制器连接的线路上，所述四号常开压力开关串联连接在振动检测传感器与控制器连接的线路上；所述二号常开压力开关串联连接在近距温度检测传感器与控制器连接的线路上，所述三号常开压力开关串联连接在远距温度检测传感器与控制器连接的线路上。

本方案在使用过程中，只有在一号拉绳断了以后，振动检测传感器、钻声检测传感器、近距温度检测传感器和远距温度检测传感器分别与控制器之间的信号传递线路才连通；在一号拉绳没有断开时，控制器不会收到振动检测传感器、钻声检测传感器、近距温度检测传感器和远距温度检测传感器的信号，从而杜绝了控制器收到错误信号而做出误判断。智能化程度高，不会发生误报警，可靠性高，安全性好。

作为优选，客户单元包括用户的手机和报警中心，所述门锁防钻报警单元的报警控制方法，在使用过程中，当防钻钢柱的柱开锁钥匙插入孔受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿就会受到钻击而出现钻击缺口；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿会被钻开，使得测压腔被钻通，从而使得固定在测压腔的内端内腔壁上的一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开；一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开后，滑动块在挤压弹簧的挤压力作用下被压紧连接在压力检测传感器上，压力检测传感器受到滑动块的压力后立即把压力信号传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生振动，测振腔的振动检测传感器会收到振动信号，并把振动信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生钻击声音，测音腔的钻声检测传感器会检测到钻击声信号，并把钻击声信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会出现发热，并且防钻钢柱上离柱开锁钥匙插入孔近的近测温腔的温度要大于离柱开锁钥匙插入孔远的远测温腔的温度，从而使得近测温腔的近距温度检测传感器检测到的近温度信号要大于远测温腔的远距温度检测传感器检测到的远温度信号，并且近距温度检测传感器把检测到的近温度信号上传给控制器，远距温度检测传感器把检测到的远温度信号上传给控制器；

如果在控制器收到压力检测传感器上传的压力信号后的设定时间段范围内还同时收到振动检测传感器上传的振动信号、钻声检测传感器上传的钻击声信号、近距温度检测传感器上传的近温度信号和远距温度检测传感器上传的远温度信号，并且近温度信号大于远温度信号，则控制器立即借助无线模块给用户的手机或报警中心发出防钻钢柱正在受到钻击的信号，用户或报警中心即可作出相应的应对处理。

作为优选，供电单元包括充电电池和为充电电池充电的充电机，充电电池的监测端和充电机的控制端分别与控制器连接，充电电池的电源输出端与控制器的供电端连接；

所述充电机为使用峰谷电计费的充电机，若当前时间处于谷电计费时间内，充电机对充电电池直接进行充电，若当前时间处于峰电计费时间内，则需要进行充电管理判断后才能决定是否要对充电电池充电；如果经过充电管理判断后需要充电则充电机对充电电池进行充电，如果经过充电管理判断后不需要充电则充电机就不对充电电池进行充电；

在峰电计费时间内所述充电机为充电电池充电的充电管理判断方法如下：

先由控制器或人工给充电机赋一个基础电量阈值和一个基础电量系数值，然后控制器读取当前时间、谷电开启时间和充电电池的当前电量值，控制器计算当前时间与谷电开启时间的差值得出时间差值；当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果大于或等于基础电量阈值则判定为禁止充电，当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果小于基础电量阈值则判定为需要充电；动力电池上个统计周期中对应日期的平均用电量乘以给定百分比系数得出电量修正值，基础电量阈值由基础电量值加上电量修正值得出，基础电量值为统一数值。

一种适用于变电站运行环境监测装置的异常检测方法，客户单元包括用户的手机，包括鼓风机转速异常检测方法和混合电机档位异常检测方法：

一、所述鼓风机转速异常检测方法如下：

存储器中设有鼓风机转速标准曲线、鼓风机转速标准曲线上设有若干个分别与风量调节旋钮的各个风量档位相对应的风量档位标准值W；

用户将风量调节旋钮由风量最小档位缓慢向风量最大档位调节，第二模拟信号输入调理电路获得鼓风机转速反馈信号曲线，控制器提取鼓风机转速反馈信号曲线中与各个风量档位相对应的反馈信号值W₁，

控制器利用公式计算各个反馈信号值W₁的误差e₁，设误差e₁的值在闭区间[B1，B2]范围内，并且B1和B2的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当鼓风机转速反馈信号曲线和鼓风机转速标准曲线有交点，并且B1以上的反馈信号值W₁的误差e₁均在B2以下时，则控制器将误差超过B2的各个反馈信号值W₁用其相对应的风量档位标准值W替换，得到误差修正后的鼓风机转速反馈信号曲线，并将修正后的鼓风机转速反馈信号曲线存储到存储器中；

设定修正后的鼓风机转速反馈信号曲线的各个反馈信号值为W₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值W₂的误差e₂，设误差e₂的值在闭区间[B3，B4]范围内，并且B3和B4的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当出现B3以上的反馈信号值W₂的误差e₂均大于B4时，则控制器控制显示器输出鼓风机转速异常的信息，并控制语音提示器报警，并把鼓风机转速出现异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；

否则，控制器控制显示器输出鼓风机转速正常的信息；

二、所述混合电机档位异常检测方法如下：

存储器中设有混和电机档位标准曲线，混和电机档位标准曲线上设有n个分别与温度调节旋钮的各个温度档位相对应的温度档位标准值M；

用户将温度调节旋钮从温度最小档位缓慢向温度最大档位调节，第一模拟信号输入调理电路获得混合电机位置反馈信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个温度档位相对应的反馈信号值M₁，…，M_n；设定反馈信号值M_i的序号为i，i＝1，…，n；

控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i与其对应的标准值M的误差ee_i，控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i的平稳率ratio_i；

当S(t)和混和电机档位标准曲线有交点，各个反馈信号值M_i的平稳率ratio均位于闭区间[1-A1，1+A1]范围内，A1的取值范围为闭区间[0，1]内的数；如果1-A1以上的反馈信号值M_i的误差ee_i均在1+A1以下，控制器控制显示器输出混合电机档位正常的信息，否则，控制器控制显示器输出混合电机档位异常的信息，并控制语音提示器报警，并把混合电机档位异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上。

作为优选，所述B1的取值范围为68％至69％，所述B2的取值范围为14％至15％，所述B3的取值范围为61％至62％，所述B4的取值范围为16％至17％。

作为优选，A1的取值范围为0.06至0.1。

作为优选，客户单元包括用户的手机，包括模式电机风门位置异常检测方法，

所述模式电机风门位置异常检测方法如下：

存储器中设有模式电机风门档位标准曲线，模式电机风门档位标准曲线上设有若干个分别与模式按键的各个档位相对应的温度档位标准值H；

用户点按模式按键，每点按一次，模式电机的风门会在吹面-吹面吹脚-吹脚-吹脚除霜的状态间依次循环改变；第三模拟信号输入调理电路获得模式电机风门位置反馈信号曲线，控制器提取模式电机风门位置反馈信号曲线中与各个档位相对应的反馈信号值H₁；

控制器利用公式计算各个反馈信号值H₁所对应的标准值H的误差he₁，当模式电机风门位置反馈信号曲线和模式电机风门档位标准曲线有交点，并且83％以上的反馈信号值H₁的误差he₁均在12％以下，控制器将误差he₁超过12％的各个反馈信号值H₁均用其相对应的标准值H替换，得到误差修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线，将修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线到存储器中；

设定修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线的各个反馈信号值为H₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值H₂相对于标准值H的误差he₂，当有55％以上的反馈信号值H₂的误差he₂均大于14％，则控制器控制显示器输出模式电机风门位置异常的信息，并控制语音提示器报警，并把模式电机风门位置异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；否则，控制器控制显示器输出模式电机风门位置正常的信息。

本发明能够达到如下效果：

本发明在变电站的门锁受到钻时用户就会立即知道，变电站的空调出现异常故障后用户也易于知道，可靠性好，智能自动化程度高。

附图说明

图1为本发明实施例的一种电路原理连接结构示意框图。

图2是本发明实施例防钻钢柱处柱开锁钥匙插入孔没有受到钻击且一号拉绳的一端还没有从测压腔的内端内腔壁上脱落时的一种截面连接结构示意图。

图3是本发明实施例防钻钢柱处柱开锁钥匙插入孔已经受到钻击且一号拉绳的一端已经从测压腔的内端内腔壁上脱落后的一种截面连接结构示意图。

图4是本发明实施例湿度检测器处液体还没有进入到湿度检测箱的箱腔内的一种正常状态截面连接结构示意图。

图5是本发明实施例湿度检测器处液体已经进入到湿度检测箱的箱腔内的一种使用状态截面连接结构示意图。

图6是本发明实施例的第一模拟信号输入调理电路的一种电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例，变电站运行环境监测装置，参见图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，包括空调单元7、控制器1以及分别与控制器连接的存储器2、第一模拟信号输入调理电路3、第二模拟信号输入调理电路4、语音提示器5、显示器6、无线模块12、混合电机8、鼓风机9、门锁防钻报警单元14、地址编码器15、GPS卫星定位模块16和报警器17；还包括供电单元13和与无线模块无线连接的客户单元18；客户单元包括用户的报警中心19和报警中心20，

所述空调单元包括处理芯片71和分别与处理芯片连接的风量调节旋钮72和温度调节旋钮73；第一模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和混合电机连接，第二模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和鼓风机连接；处理芯片分别与风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接；供电单元的监测端与控制器连接，控制器的供电端与供电单元的电源输出端连接；还包括第三模拟信号输入调理电路10和模式电机11，第三模拟信号输入调理电路分别与控制器、处理芯片和模式电机连接，处理芯片和模式电机连接；所述空调单元还包括与处理芯片连接的模式按键74。

所述门锁防钻报警单元包括锁体32、转动设置在锁体内的锁芯和转动设置在锁体内的防钻钢柱48，防钻钢柱设置在锁芯的芯开锁钥匙插入孔处的锁体内；在防钻钢柱上设有与锁芯的芯开锁钥匙插入孔对应的柱开锁钥匙插入孔49；在防钻钢柱内设有测压腔45、测音腔33、测振腔36、近测温腔35和远测温腔34；并且测压腔的外端内腔壁到柱开锁钥匙插入孔的距离大于测压腔的内端内腔壁37到柱开锁钥匙插入孔的距离，远测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离大于近测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离；一根支撑管40的一端固定连接在测压腔的外端内腔壁上，从支撑管的一端到支撑管的另一端依次在支撑管内设有压力检测传感器21、滑动块42、挤压弹簧41和固定板39，固定板固定在支撑管内，挤压弹簧的一端固定在固定板上，挤压弹簧的另一端固定在滑动块上，压力检测传感器固定在支撑管的管腔44所围的测压腔的外端内腔壁上，压力检测传感器与控制器连接；一根一号拉绳38的一端固定在测压腔的内端内腔壁上，所述一号拉绳的另一端固定在滑动块上，并且当一号拉绳的一端从测压腔的内端内腔壁上脱落时挤压弹簧伸长后能让滑动块压紧连接在压力检测传感器的受压面上，当一号拉绳的一端还固定在测压腔的内端内腔壁上时滑动块不会压在压力检测传感器的受压面上。在测音腔内设有与控制器连接的钻声检测传感器22，在测振腔内设有与控制器连接的振动检测传感器23；在近测温腔内设有与控制器连接的近距温度检测传感器24，在远测温腔内设有与控制器连接的远距温度检测传感器25。

在压力检测传感器的受压面上依次重叠排列设有一号常开压力开关26、四号常开压力开关27、二号常开压力开关28和三号常开压力开关29，所述一号常开压力开关串联连接在钻声检测传感器与控制器连接的线路上，所述四号常开压力开关串联连接在振动检测传感器与控制器连接的线路上；所述二号常开压力开关串联连接在近距温度检测传感器与控制器连接的线路上，所述三号常开压力开关串联连接在远距温度检测传感器与控制器连接的线路上。

在支撑管的侧表面上轴向设有与支撑管的管腔相连通的滑动孔43，还包括设置在测压腔45内的湿度检测器46，所述湿度检测器包括装液管87、推进柱88、液体89、扎针90、隔离膜92、湿度检测箱94和与控制器连接的湿度检测传感器93；湿度检测箱固定在测压腔的内壁上，在湿度检测箱的左端面上设有与湿度检测箱的箱腔95相连通的箱孔，装液管右端的外管壁密封固定连接在湿度检测箱的箱孔内，隔离膜密封设置在装液管内的右端口处，推进柱滑动设置在装液管的管腔内，扎针的左端固定连接在位于装液管管腔的推进柱的右端面上，液体密封装在隔离膜与推进柱之间的装液管管腔内，一根推杆47的一端固定连接在滑动块上，推杆的另一端固定连接在推进柱的左端面上；并且当推进柱向右移动的距离大于设定距离时，扎针能将隔离膜戳破，推进柱能将装液管管腔的液体推入到湿度检测箱的箱腔内。

还包括横截面呈“十”字形状的破膜锥头91，破膜锥头固定连接在扎针的左端，并且当推进柱向右移动的距离大于设定距离时，破膜锥头能将隔离膜戳破。

所述门锁防钻报警单元的报警控制方法，在使用过程中，当防钻钢柱的柱开锁钥匙插入孔受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿就会受到钻击而出现钻击缺口50；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿会被钻开，使得测压腔被钻通，从而使得固定在测压腔的内端内腔壁上的一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开；一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开后，滑动块在挤压弹簧的挤压力作用下被压紧连接在压力检测传感器上，压力检测传感器受到滑动块的压力后立即把压力信号传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生振动，测振腔的振动检测传感器会收到振动信号，并把振动信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生钻击声音，测音腔的钻声检测传感器会检测到钻击声信号，并把钻击声信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会出现发热，并且防钻钢柱上离柱开锁钥匙插入孔近的近测温腔的温度要大于离柱开锁钥匙插入孔远的远测温腔的温度，从而使得近测温腔的近距温度检测传感器检测到的近温度信号要大于远测温腔的远距温度检测传感器检测到的远温度信号，并且近距温度检测传感器把检测到的近温度信号上传给控制器，远距温度检测传感器把检测到的远温度信号上传给控制器；

当一号拉绳被弄断后，滑动块在挤压弹簧的挤压力作用下朝压力检测传感器移动，滑动块移动带动推杆移动，推杆移动带动推进柱移动，推进柱移动带动扎针移动，扎针移动后扎针将弄破隔离膜，隔离膜弄破后位于装液管内的液体就会在推进柱的作用下从装液管的管腔进入到湿度检测箱的箱腔内，此时湿度检测传感器就会检测到湿度信号并上传给控制器。

如果在控制器收到压力检测传感器上传的压力信号后的设定时间段范围内还同时收到振动检测传感器上传的振动信号、钻声检测传感器上传的钻击声信号、近距温度检测传感器上传的近温度信号、远距温度检测传感器上传的远温度信号和湿度检测传感器上传的湿度信号，并且近温度信号大于远温度信号，则控制器立即借助无线模块给用户的手机或报警中心发出冰球锁正在受到钻击的信号，用户或报警中心即可作出相应的应对处理。

供电单元包括充电电池30和为充电电池充电的充电机31，充电电池的监测端和充电机的控制端分别与控制器连接，充电电池的电源输出端与控制器的供电端连接；

所述充电机为使用峰谷电计费的充电机，若当前时间处于谷电计费时间内，充电机对充电电池直接进行充电，若当前时间处于峰电计费时间内，则需要进行充电管理判断后才能决定是否要对充电电池充电；如果经过充电管理判断后需要充电则充电机对充电电池进行充电，如果经过充电管理判断后不需要充电则充电机就不对充电电池进行充电；

在峰电计费时间内所述充电机为充电电池充电的充电管理判断方法如下：

先由控制器或人工给充电机赋一个基础电量阈值和一个基础电量系数值，然后控制器读取当前时间、谷电开启时间和充电电池的当前电量值，控制器计算当前时间与谷电开启时间的差值得出时间差值；当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果大于或等于基础电量阈值则判定为禁止充电，当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果小于基础电量阈值则判定为需要充电；动力电池上个统计周期中对应日期的平均用电量乘以给定百分比系数得出电量修正值，基础电量阈值由基础电量值加上电量修正值得出，基础电量值为统一数值。

如图6所示的为本发明的第一模拟信号输入调理电路的电路图，第二模拟信号输入调理电路和第三模拟信号输入调理电路的电路图均与第一模拟信号输入调理电路的电路图相同。

一种适用于变电站运行环境监测装置的异常检测方法，包括鼓风机转速异常检测方法和混合电机档位异常检测方法：

一、所述鼓风机转速异常检测方法如下：

存储器中设有鼓风机转速标准曲线、鼓风机转速标准曲线上设有若干个分别与风量调节旋钮的各个风量档位相对应的风量档位标准值W；

用户将风量调节旋钮由风量最小档位缓慢向风量最大档位调节，第二模拟信号输入调理电路获得鼓风机转速反馈信号曲线，控制器提取鼓风机转速反馈信号曲线中与各个风量档位相对应的反馈信号值W₁，

控制器利用公式计算各个反馈信号值W₁的误差e₁，设误差e₁的值在闭区间[B1，B2]范围内，并且B1和B2的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当鼓风机转速反馈信号曲线和鼓风机转速标准曲线有交点，并且B1以上的反馈信号值W₁的误差e₁均在B2以下时，则控制器将误差超过B2的各个反馈信号值W₁用其相对应的风量档位标准值W替换，得到误差修正后的鼓风机转速反馈信号曲线，并将修正后的鼓风机转速反馈信号曲线存储到存储器中；

设定修正后的鼓风机转速反馈信号曲线的各个反馈信号值为W₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值W₂的误差e₂，设误差e₂的值在闭区间[B3，B4]范围内，并且B3和B4的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当出现B3以上的反馈信号值W₂的误差e₂均大于B4时，则控制器控制显示器输出鼓风机转速异常的信息，并控制语音提示器报警，并把鼓风机转速出现异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；

否则，控制器控制显示器输出鼓风机转速正常的信息；

二、所述混合电机档位异常检测方法如下：

存储器中设有混和电机档位标准曲线，混和电机档位标准曲线上设有n个分别与温度调节旋钮的各个温度档位相对应的温度档位标准值M；

用户将温度调节旋钮从温度最小档位缓慢向温度最大档位调节，第一模拟信号输入调理电路获得混合电机位置反馈信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个温度档位相对应的反馈信号值M₁，…，M_n；设定反馈信号值M_i的序号为i，i＝1，…，n；

控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i与其对应的标准值M的误差ee_i，控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i的平稳率ratio_i；

当S(t)和混和电机档位标准曲线有交点，各个反馈信号值M_i的平稳率ratio均位于闭区间[1-A1，1+A1]范围内，A1的取值范围为闭区间[0，1]内的数；如果1-A1以上的反馈信号值M_i的误差ee_i均在1+A1以下，控制器控制显示器输出混合电机档位正常的信息，否则，控制器控制显示器输出混合电机档位异常的信息，并控制语音提示器报警，并把混合电机档位异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上。

B1的取值范围为68％至69％，所述B2的取值范围为14％至15％，所述B3的取值范围为61％至62％，所述B4的取值范围为16％至17％。A1的取值范围为0.06至0.1。

一种适用于变电站运行环境监测装置的异常检测方法，还包括模式电机风门位置异常检测方法，

所述模式电机风门位置异常检测方法如下：

存储器中设有模式电机风门档位标准曲线，模式电机风门档位标准曲线上设有若干个分别与模式按键的各个档位相对应的温度档位标准值H；

用户点按模式按键，每点按一次，模式电机的风门会在吹面-吹面吹脚-吹脚-吹脚除霜的状态间依次循环改变；第三模拟信号输入调理电路获得模式电机风门位置反馈信号曲线，控制器提取模式电机风门位置反馈信号曲线中与各个档位相对应的反馈信号值H₁；

控制器利用公式计算各个反馈信号值H₁所对应的标准值H的误差he₁，当模式电机风门位置反馈信号曲线和模式电机风门档位标准曲线有交点，并且83％以上的反馈信号值H₁的误差he₁均在12％以下，控制器将误差he₁超过12％的各个反馈信号值H₁均用其相对应的标准值H替换，得到误差修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线，将修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线到存储器中；

设定修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线的各个反馈信号值为H₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值H₂相对于标准值H的误差he₂，当有55％以上的反馈信号值H₂的误差he₂均大于14％，则控制器控制显示器输出模式电机风门位置异常的信息，并控制语音提示器报警，并把模式电机风门位置异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；否则，控制器控制显示器输出模式电机风门位置正常的信息。

供电单元为本方案的控制器提供了可靠的电源保证，能大大提高检测的准确性和可靠性，不易因电源稳定而引起误判。

当混合电机档位出现异常或鼓风机转速出现异常或者模式电机风门位置出现异常时，可借助无线模块将混合电机档位出现异常的信息或鼓风机转速出现异常的信息或者模式电机风门位置出现异常的信息无线发送到客户单元上，

用户通过手机就能及时知道混合电机或者鼓风机或者模式电机是否出现异常，提醒用户及时作出相应处理。

本实施例检测精度高，误判率和漏判率低，维修效高率。

本实施例将空调单元的处理芯片分别与模式按键、模式电机、风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接；可以在调节风量调节旋钮、温度调节旋钮的同时，检测鼓风机和混合电机的反馈信号，并对反馈信号进行进一步的数据处理，从而去除误差干扰，确保检测的精度。

本实施例在变电站的门锁受到钻时用户就会立即知道，变电站的空调出现异常故障后用户也易于知道，可靠性好，智能自动化程度高。

上面结合附图描述了本发明的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

Claims (9)

1.一种变电站运行环境监测装置，其特征是，包括空调单元、控制器以及分别与控制器连接的存储器、第一模拟信号输入调理电路、第二模拟信号输入调理电路、语音提示器、显示器、无线模块、混合电机、鼓风机、门锁防钻报警单元、地址编码器、GPS卫星定位模块和报警器；还包括供电单元和与无线模块无线连接的客户单元；所述空调单元包括处理芯片和分别与处理芯片连接的风量调节旋钮和温度调节旋钮；第一模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和混合电机连接，第二模拟信号输入调理电路分别与处理芯片和鼓风机连接；处理芯片分别与风量调节旋钮、温度调节旋钮、鼓风机和混合电机连接；供电单元的监测端与控制器连接，控制器的供电端与供电单元的电源输出端连接；还包括第三模拟信号输入调理电路和模式电机，第三模拟信号输入调理电路分别与控制器、处理芯片和模式电机连接，处理芯片和模式电机连接；所述空调单元还包括与处理芯片连接的模式按键。

2.根据权利要求1所述的变电站运行环境监测装置，其特征是，所述门锁防钻报警单元包括锁体、转动设置在锁体内的锁芯和转动设置在锁体内的防钻钢柱，防钻钢柱设置在锁芯的芯开锁钥匙插入孔处的锁体内；在防钻钢柱上设有与锁芯的芯开锁钥匙插入孔对应的柱开锁钥匙插入孔；

在防钻钢柱内设有测压腔、测音腔、测振腔、近测温腔和远测温腔；并且测压腔的外端内腔壁到柱开锁钥匙插入孔的距离大于测压腔的内端内腔壁到柱开锁钥匙插入孔的距离，远测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离大于近测温腔到柱开锁钥匙插入孔的距离；一根支撑管的一端固定连接在测压腔的外端内腔壁上，从支撑管的一端到支撑管的另一端依次在支撑管内设有压力检测传感器、滑动块、挤压弹簧和固定板，固定板固定在支撑管内，挤压弹簧的一端固定在固定板上，挤压弹簧的另一端固定在滑动块上，压力检测传感器固定在支撑管的管腔所围的测压腔的外端内腔壁上，压力检测传感器与控制器连接；一根一号拉绳的一端固定在测压腔的内端内腔壁上，所述一号拉绳的另一端固定在滑动块上，并且当一号拉绳的一端从测压腔的内端内腔壁上脱落时挤压弹簧伸长后能让滑动块压紧连接在压力检测传感器的受压面上，当一号拉绳的一端还固定在测压腔的内端内腔壁上时滑动块不会压在压力检测传感器的受压面上；在测音腔内设有与控制器连接的钻声检测传感器，在测振腔内设有与控制器连接的振动检测传感器；在近测温腔内设有与控制器连接的近距温度检测传感器，在远测温腔内设有与控制器连接的远距温度检测传感器。

3.根据权利要求2所述的变电站运行环境监测装置，其特征是，在压力检测传感器的受压面上依次重叠排列设有一号常开压力开关、四号常开压力开关、二号常开压力开关和三号常开压力开关，所述一号常开压力开关串联连接在钻声检测传感器与控制器连接的线路上，所述四号常开压力开关串联连接在振动检测传感器与控制器连接的线路上；所述二号常开压力开关串联连接在近距温度检测传感器与控制器连接的线路上，所述三号常开压力开关串联连接在远距温度检测传感器与控制器连接的线路上。

4.根据权利要求2所述的变电站运行环境监测装置，客户单元包括用户的手机和报警中心，其特征是，所述门锁防钻报警单元的报警控制方法，在使用过程中，当防钻钢柱的柱开锁钥匙插入孔受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿就会受到钻击而出现钻击缺口；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，柱开锁钥匙插入孔边沿会被钻开，使得测压腔被钻通，从而使得固定在测压腔的内端内腔壁上的一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开；一号拉绳从测压腔的内端内腔壁上断开后，滑动块在挤压弹簧的挤压力作用下被压紧连接在压力检测传感器上，压力检测传感器受到滑动块的压力后立即把压力信号传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生振动，测振腔的振动检测传感器会收到振动信号，并把振动信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会产生钻击声音，测音腔的钻声检测传感器会检测到钻击声信号，并把钻击声信号上传给控制器；

在柱开锁钥匙插入孔边沿受到钻击时，防钻钢柱会出现发热，并且防钻钢柱上离柱开锁钥匙插入孔近的近测温腔的温度要大于离柱开锁钥匙插入孔远的远测温腔的温度，从而使得近测温腔的近距温度检测传感器检测到的近温度信号要大于远测温腔的远距温度检测传感器检测到的远温度信号，并且近距温度检测传感器把检测到的近温度信号上传给控制器，远距温度检测传感器把检测到的远温度信号上传给控制器；

如果在控制器收到压力检测传感器上传的压力信号后的设定时间段范围内还同时收到振动检测传感器上传的振动信号、钻声检测传感器上传的钻击声信号、近距温度检测传感器上传的近温度信号和远距温度检测传感器上传的远温度信号，并且近温度信号大于远温度信号，则控制器立即借助无线模块给用户的手机或报警中心发出防钻钢柱正在受到钻击的信号，用户或报警中心即可作出相应的应对处理。

5.根据权利要求1所述的变电站运行环境监测装置，其特征是，

供电单元包括充电电池和为充电电池充电的充电机，充电电池的监测端和充电机的控制端分别与控制器连接，充电电池的电源输出端与控制器的供电端连接；

所述充电机为使用峰谷电计费的充电机，若当前时间处于谷电计费时间内，充电机对充电电池直接进行充电，若当前时间处于峰电计费时间内，则需要进行充电管理判断后才能决定是否要对充电电池充电；如果经过充电管理判断后需要充电则充电机对充电电池进行充电，如果经过充电管理判断后不需要充电则充电机就不对充电电池进行充电；

在峰电计费时间内所述充电机为充电电池充电的充电管理判断方法如下：

先由控制器或人工给充电机赋一个基础电量阈值和一个基础电量系数值，然后控制器读取当前时间、谷电开启时间和充电电池的当前电量值，控制器计算当前时间与谷电开启时间的差值得出时间差值；当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果大于或等于基础电量阈值则判定为禁止充电，当基础电量系数值除以时间差值后得出的数值加上充电电池当前的电量值后所得的值如果小于基础电量阈值则判定为需要充电；动力电池上个统计周期中对应日期的平均用电量乘以给定百分比系数得出电量修正值，基础电量阈值由基础电量值加上电量修正值得出，基础电量值为统一数值。

6.一种适用于权利要求1所述的变电站运行环境监测装置的异常检测方法，客户单元包括用户的手机，其特征是，包括鼓风机转速异常检测方法和混合电机档位异常检测方法：

(6-1)所述鼓风机转速异常检测方法如下：

存储器中设有鼓风机转速标准曲线、鼓风机转速标准曲线上设有若干个分别与风量调节旋钮的各个风量档位相对应的风量档位标准值W；

用户将风量调节旋钮由风量最小档位缓慢向风量最大档位调节，第二模拟信号输入调理电路获得鼓风机转速反馈信号曲线，控制器提取鼓风机转速反馈信号曲线中与各个风量档位相对应的反馈信号值W₁，

控制器利用公式计算各个反馈信号值W₁的误差e₁，设误差e₁的值在闭区间[B1，B2]范围内，并且B1和B2的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当鼓风机转速反馈信号曲线和鼓风机转速标准曲线有交点，并且B1以上的反馈信号值W₁的误差e₁均在B2以下时，则控制器将误差超过B2的各个反馈信号值W₁用其相对应的风量档位标准值W替换，得到误差修正后的鼓风机转速反馈信号曲线，并将修正后的鼓风机转速反馈信号曲线存储到存储器中；

设定修正后的鼓风机转速反馈信号曲线的各个反馈信号值为W₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值W₂的误差e₂，设误差e₂的值在闭区间[B3，B4]范围内，并且B3和B4的取值范围均为闭区间[0，1]内的数；当出现B3以上的反馈信号值W₂的误差e₂均大于B4时，则控制器控制显示器输出鼓风机转速异常的信息，并控制语音提示器报警，并把鼓风机转速出现异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；

否则，控制器控制显示器输出鼓风机转速正常的信息；

(6-2)所述混合电机档位异常检测方法如下：

存储器中设有混和电机档位标准曲线，混和电机档位标准曲线上设有n个分别与温度调节旋钮的各个温度档位相对应的温度档位标准值M；

用户将温度调节旋钮从温度最小档位缓慢向温度最大档位调节，第一模拟信号输入调理电路获得混合电机位置反馈信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个温度档位相对应的反馈信号值M₁，…，M_n；设定反馈信号值M_i的序号为i，i＝1，…，n；

控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i与其对应的标准值M的误差ee_i，控制器利用公式计算每个反馈信号值M_i的平稳率ratio_i；

当S(t)和混和电机档位标准曲线有交点，各个反馈信号值M_i的平稳率ratio均位于闭区间[1-A1，1+A1]范围内，A1的取值范围为闭区间[0，1]内的数；如果1-A1以上的反馈信号值M_i的误差ee_i均在1+A1以下，控制器控制显示器输出混合电机档位正常的信息，否则，控制器控制显示器输出混合电机档位异常的信息，并控制语音提示器报警，并把混合电机档位异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上。

7.一种适用于权利要求6所述的变电站运行环境监测装置的异常检测方法，其特征是，所述B1的取值范围为68％至69％，所述B2的取值范围为14％至15％，所述B3的取值范围为61％至62％，所述B4的取值范围为16％至17％。

8.一种适用于权利要求6所述的变电站运行环境监测装置的异常检测方法，其特征是，A1的取值范围为0.06至0.1。

9.一种适用于权利要求1所述的变电站运行环境监测装置的异常检测方法，客户单元包括用户的手机，其特征是，包括模式电机风门位置异常检测方法，

所述模式电机风门位置异常检测方法如下：

存储器中设有模式电机风门档位标准曲线，模式电机风门档位标准曲线上设有若干个分别与模式按键的各个档位相对应的温度档位标准值H：

用户点按模式按键，每点按一次，模式电机的风门会在吹面-吹面吹脚-吹脚-吹脚除霜的状态间依次循环改变；第三模拟信号输入调理电路获得模式电机风门位置反馈信号曲线，控制器提取模式电机风门位置反馈信号曲线中与各个档位相对应的反馈信号值H₁；

控制器利用公式计算各个反馈信号值H₁所对应的标准值H的误差he₁，当模式电机风门位置反馈信号曲线和模式电机风门档位标准曲线有交点，并且83％以上的反馈信号值H₁的误差he₁均在12％以下，控制器将误差he₁超过12％的各个反馈信号值H₁均用其相对应的标准值H替换，得到误差修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线，将修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线到存储器中；

设定修正后的模式电机风门位置反馈信号曲线的各个反馈信号值为H₂，控制器利用公式计算各个反馈信号值H₂相对于标准值H的误差he₂，当有55％以上的反馈信号值H₂的误差he₂均大于14％，则控制器控制显示器输出模式电机风门位置异常的信息，并控制语音提示器报警，并把模式电机风门位置异常的信息通过无线模块无线发送到用户的手机上；否则，控制器控制显示器输出模式电机风门位置正常的信息。