CN107843290A - 一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统,包括区域划分单元、数据收集单元和数据分析处理单元;其中区域划分单元用于按地方管理区域的不同将所有的环网柜划分给不同地区,根据地区的不同分别赋予每个地区一个地区编号,再根据每个地区内的环网柜的不同位置向每一环网柜赋予数字编号后存入后台服务器数据库;数据收集单元用于采集不同地区的所有环网柜内部的温度数据和湿度数据,并将采集的温度数据、湿度数据发送至数据分析处理单元;数据分析处理单元用于基于数据收集单元发送过来的温度数据、湿度数据进行分析,得到单台环网柜的运行状态。
Description
技术领域
本发明涉及电力监测技术领域,更具体地,涉及一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统。
背景技术
环网柜是一组装在金属或非金属绝缘柜体内的,或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,因其具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数等优点,所以被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。环网柜内的母线接头和刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中,因老化或接触电阻过大而发热,若这些发热部位的温湿度没有得到及时处理,将容易导致火灾和大面积停电等事故的发生。目前,现有技术仅仅能够获取环网柜内的温湿度,尚无针对获取的环网柜内的温湿度得到单台环网柜及整个环网柜系统在该温湿度下相应运行状态的方案。
发明内容
本发明为解决以上现有技术的缺陷,提供了一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统。
为实现以上发明目的,采用的技术方案是:
一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统,包括区域划分单元、数据收集单元和数据分析处理单元;
其中区域划分单元用于按地方管理区域的不同将所有的环网柜划分给不同地区,根据地区的不同分别赋予每个地区一个地区编号,再根据每个地区内的环网柜的不同位置向每一环网柜赋予数字编号后存入后台服务器数据库;
数据收集单元用于采集不同地区的所有环网柜内部的温度数据和湿度数据,并将采集的温度数据、湿度数据发送至数据分析处理单元;
数据分析处理单元用于基于数据收集单元发送过来的温度数据、湿度数据进行分析,得到单台环网柜的运行状态。
优选地,所述数据收集单元包括分布于不同地区的所有环网柜内的温度传感器和湿度传感器、连接所述温度传感器和所述湿度传感器并将检测到的温度数据、湿度数据进行汇聚的控制器、以及将所述控制器汇聚的温度数据、湿度数据向数据分析处理单元输出的数据发送模块。
优选地,所述数据分析处理单元包括温湿度数据显示模块、维稳模块和报警模块,其中温湿度数据显示模块用于显示不同地区所有环网柜内部的温湿度信息,维稳模块基于接收到的温度数据、湿度数据进行分析,并在环网柜内部的温度超出k℃、湿度超出x%RH时,对多对时间点的温度数据、湿度数据对进行温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH进行计算,并基于计算的温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH得到环网柜内的运行状态;所述报警模块用于在检测到某个环网柜内的温度超过报警临界温度值,或者检测到某个环网柜内的湿度超过报警临界湿度值时,发出警报并通知工作人员。
优选地,所述维稳模块根据接收到的温度数据、湿度数据获得两个时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb和两个时间点tc、td分别对应的湿度值Ha、Hb后,根据KT=(Tb-Ta)/(tb-ta)、KH=(Hb-Ha)/(tc-td)计算得到温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH;按照以上方式对时间上连续的多对时间点对的温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH进行计算,然后计算温度变化曲线的斜率和湿度变化曲线的斜率的平均值;
1)温度变化曲线的斜率平均值KnI≤e时,表示环网柜内的温度变化非常稳定,不需要任何处理;当温度变化曲线的斜率平均值e<KnI≤f时,表示环网柜内的温度变化比较稳定,需继续观察;当温度变化曲线的斜率平均值大f<KnI≤g时,表示环网柜内的温度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成温度不稳定报告,所述温度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时温度数据;
2)湿度变化曲线的斜率平均值KmS≤a时,表示环网柜内的湿度变化非常稳定,不需要任何处理;当湿度变化曲线的斜率平均值a<KmS≤b时,表示环网柜内的湿度变化比较稳定,需继续观察;当湿度变化曲线的斜率平均值大b<KmS≤c时,表示环网柜内的湿度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成湿度不稳定报告,所述湿度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时湿度数据。
优选地,进行温度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为5 min,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期I;进行湿度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为6 h,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期S。
优选地,所述维稳模块取至多4对时间对点进行温度变化曲线斜率的计算,而取4~8对时间对点进行湿度变化曲线斜率的计算。
优选地,所述k为28,x为60,e为0.2,f为0.4,g为0.5,a为0.208,b为0.520,c为0.625。
优选地,所述报警临界温度值为40℃,报警临界湿度值为90%RH。
优选地,所述温度传感器为无线温度传感器,湿度传感器为无线湿度传感器。
优选地,所述温度传感器、湿度传感器设置在所述环网柜的柜内顶部。
优选地,所述控制器预设有发给所述温度传感器和所述湿度传感器的指令,控制所述温度传感器和所述湿度传感器完成开始采集、停止采集、校准、休眠的操作。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明所提供的基于物联网监测的环网柜数据处理系统通过区域划分单元将所有的环网柜按不同地区进行划分,赋予地区编号,再根据位置的不同赋予数字编号,使得每个环网柜都具有独有的编号,方便查询;然后通过数据收集单元将每个环网柜内部的温度数据、湿度数据进行收集并发送到数据分析处理单元,数据分析处理单元再根据得到的每台环网柜内部的温度数据、湿度数据计算得到温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH,然后根据设定的方案针对性地进行维稳预警处理,根据设定的报警临界温度值和报警临界湿度值进行报警处理。本发明针对环网柜的工作环境设计了具体的温湿度预警方案,利用各环网柜的数据收集单元发送的单台环网柜内部的温度数据、湿度数据得到单台环网柜的运行状态,针对环网柜不超过40℃的工作温度、以及不超过90%RH的工作湿度,设计了温度变化曲线的斜率和湿度变化曲线的斜率来进行对环网柜的运行状态进行监控,起到了很好的预警效果,能有效降低发生电气火灾和停电事故的概率。
附图说明
图1为系统的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所示,一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统包括区域划分单元、数据收集单元和数据分析处理单元;
其中区域划分单元用于按地方管理区域的不同将所有的环网柜划分给不同地区,根据地区的不同分别赋予每个地区一个地区编号,再根据每个地区内的环网柜的不同位置向每一环网柜赋予数字编号后存入后台服务器数据库;
数据收集单元用于采集不同地区的所有环网柜内部的温度数据和湿度数据,并将采集的温度数据、湿度数据发送至数据分析处理单元;
数据分析处理单元用于基于数据收集单元发送过来的温度数据、湿度数据进行分析,得到单台环网柜的运行状态。
在具体的实施过程中,所述数据收集单元包括分布于不同地区的所有环网柜内的温度传感器和湿度传感器、连接所述温度传感器和所述湿度传感器并将检测到的温度数据、湿度数据进行汇聚的控制器、以及将所述控制器汇聚的温度数据、湿度数据向数据分析处理单元输出的数据发送模块。
在具体的实施过程中,所述数据分析处理单元包括温湿度数据显示模块、维稳模块和报警模块,其中温湿度数据显示模块用于显示不同地区所有环网柜内部的温湿度信息,维稳模块基于接收到的温度数据、湿度数据进行分析,并在环网柜内部的温度超出k℃、湿度超出x%RH时,对多对时间点的温度数据、湿度数据对进行温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH进行计算,并基于计算的温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH得到环网柜内的运行状态;所述报警模块用于在检测到某个环网柜内的温度超过报警临界温度值,或者检测到某个环网柜内的湿度超过报警临界湿度值时,发出警报并通知工作人员。
在具体的实施过程中,所述维稳模块根据接收到的温度数据、湿度数据获得两个时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb和两个时间点tc、td分别对应的湿度值Ha、Hb后,根据KT=(Tb-Ta)/(tb-ta)、KH=(Hb-Ha)/(tc-td)计算得到温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH;按照以上方式对时间上连续的多对时间点对的温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH进行计算,然后计算温度变化曲线的斜率和湿度变化曲线的斜率的平均值;
1)温度变化曲线的斜率平均值KnI≤e时,表示环网柜内的温度变化非常稳定,不需要任何处理;当温度变化曲线的斜率平均值e<KnI≤f时,表示环网柜内的温度变化比较稳定,需继续观察;当温度变化曲线的斜率平均值大f<KnI≤g时,表示环网柜内的温度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成温度不稳定报告,所述温度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时温度数据;
2)湿度变化曲线的斜率平均值KmS≤a时,表示环网柜内的湿度变化非常稳定,不需要任何处理;当湿度变化曲线的斜率平均值a<KmS≤b时,表示环网柜内的湿度变化比较稳定,需继续观察;当湿度变化曲线的斜率平均值大b<KmS≤c时,表示环网柜内的湿度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成湿度不稳定报告,所述湿度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时湿度数据。
在具体的实施过程中,进行温度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为5 min,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期I;进行湿度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为6 h,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期S。
在具体的实施过程中,所述维稳模块取至多4对时间对点进行温度变化曲线斜率的计算,而取4~8对时间对点进行湿度变化曲线斜率的计算。
在具体的实施过程中,所述k为28,x为60,e为0.2,f为0.4,g为0.5,a为0.208,b为0.520,c为0.625。
在具体的实施过程中,所述报警临界温度值为40℃,报警临界湿度值为90%RH。
在具体的实施过程中,所述温度传感器为无线温度传感器,湿度传感器为无线湿度传感器。
在具体的实施过程中,所述温度传感器、湿度传感器设置在所述环网柜的柜内顶部。
在具体的实施过程中,所述控制器预设有发给所述温度传感器和所述湿度传感器的指令,控制所述温度传感器和所述湿度传感器完成开始采集、停止采集、校准、休眠的操作。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:包括区域划分单元、数据收集单元和数据分析处理单元;
其中区域划分单元用于按地方管理区域的不同将所有的环网柜划分给不同地区,根据地区的不同分别赋予每个地区一个地区编号,再根据每个地区内的环网柜的不同位置向每一环网柜赋予数字编号后存入后台服务器数据库;
数据收集单元用于采集不同地区的所有环网柜内部的温度数据和湿度数据,并将采集的温度数据、湿度数据发送至数据分析处理单元;
数据分析处理单元用于基于数据收集单元发送过来的温度数据、湿度数据进行分析,得到单台环网柜的运行状态。
2.根据权利要求1所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述数据收集单元包括分布于不同地区的所有环网柜内的温度传感器和湿度传感器、连接所述温度传感器和所述湿度传感器并将检测到的温度数据、湿度数据进行汇聚的控制器、以及将所述控制器汇聚的温度数据、湿度数据向数据分析处理单元输出的数据发送模块。
3.根据权利要求1所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述数据分析处理单元包括温湿度数据显示模块、维稳模块和报警模块,其中温湿度数据显示模块用于显示不同地区所有环网柜内部的温湿度信息,维稳模块基于接收到的温度数据、湿度数据进行分析,并在环网柜内部的温度超出k℃、湿度超出x%RH时,对多对时间点的温度数据、湿度数据对进行温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH进行计算,并基于计算的温度变化曲线的斜率KT、湿度变化曲线的斜率KH得到环网柜内的运行状态;所述报警模块用于在检测到某个环网柜内的温度超过报警临界温度值,或者检测到某个环网柜内的湿度超过报警临界湿度值时,发出警报并通知工作人员。
4.根据权利要求3所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述维稳模块根据接收到的温度数据、湿度数据获得两个时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb和两个时间点tc、td分别对应的湿度值Ha、Hb后,根据KT=(Tb-Ta)/(tb-ta)、KH=(Hb-Ha)/(tc-td)计算得到温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH;按照以上方式对时间上连续的多对时间点对的温度变化曲线KT和湿度变化曲线的斜率KH进行计算,然后计算温度变化曲线的斜率和湿度变化曲线的斜率的平均值;
1)温度变化曲线的斜率平均值KnI≤e时,表示环网柜内的温度变化非常稳定,不需要任何处理;当温度变化曲线的斜率平均值e<KnI≤f时,表示环网柜内的温度变化比较稳定,需继续观察;当温度变化曲线的斜率平均值大f<KnI≤g时,表示环网柜内的温度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成温度不稳定报告,所述温度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时温度数据;
2)湿度变化曲线的斜率平均值KmS≤a时,表示环网柜内的湿度变化非常稳定,不需要任何处理;当湿度变化曲线的斜率平均值a<KmS≤b时,表示环网柜内的湿度变化比较稳定,需继续观察;当湿度变化曲线的斜率平均值大b<KmS≤c时,表示环网柜内的湿度变化不太稳定,需进行预警处理,由所述维稳模块生成湿度不稳定报告,所述湿度不稳定报告包括出现不稳定的环网柜的地区编号、数字编号以及多对时间点对对应的时间段内的实时湿度数据。
5.根据权利要求4所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:进行温度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为5 min,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期I;进行湿度变化曲线斜率计算时,时间上连续的一对时间点之间的时间间隔为6 h,每对时间点对之间间隔着固定的时间周期S。
6.根据权利要求4所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述维稳模块取至多4对时间对点进行温度变化曲线斜率的计算,而取4~8对时间对点进行湿度变化曲线斜率的计算。
7.根据权利要求4所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述k为28,x为60,e为0.2,f为0.4,g为0.5,a为0.208,b为0.520,c为0.625。
8.根据权利要求4所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述报警临界温度值为40℃,报警临界湿度值为90%RH。
9.根据权利要求2所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述温度传感器为无线温度传感器,湿度传感器为无线湿度传感器,所述温度传感器、湿度传感器设置在所述环网柜的柜内顶部。
10.根据权利要求9所述的基于物联网监测的环网柜数据处理系统,其特征在于:所述控制器预设有发给所述温度传感器和所述湿度传感器的指令,控制所述温度传感器和所述湿度传感器完成开始采集、停止采集、校准、休眠的操作。
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