CN108831122B - 一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统，该方法包括如下步骤：获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息；依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数；当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。本发明可准确、快速地对电力设备故障实施告警，更加稳定可靠。

Description

一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统

技术领域

本发明涉及电力设备监测技术领域，尤其是一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统。

背景技术

在电力设备的运行过程中，温度是反映电力设备是否正常运行的重要参数，为此，现有技术设计了多种用于监测电力设备温度的测温系统。现有的测温系统通常只是单纯通过变色漆或温蜡片把温度表现出来，或者将温度绝对值在现场以图像显示的方式显示出来，或者又通过有线、无线方式将温度值传送到后台网管，最终都是依靠人为识别来判断电力设备的故障状态。现有的这些系统均严重依赖工作人员的主观性，在判断电力设备是否故障时容易出错，也会受制于工作人员的积极性而无法及时告警。因此，有必要提供一种稳定可靠的测温预警方法。

发明内容

本发明提供一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统，可准确、快速地对电力设备故障实施告警，更加稳定可靠。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种基于自适应模型的电力测温预警方法，包括如下步骤：获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息；依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数；当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

优选的，所述当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警，具体包括：统计预定采集周期内至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配的出现次数，当所述出现次数达到次数阈值，发出电力设备异常告警。

优选的，当实际运行参数不处于相应安全参数的范围内时，或者，实际运行参数的变化曲线与安全参数的变化曲线不同时，确定实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配。

优选的，所述温度值包括电力设备内检测点温度和电力设备外环境温度，所述当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数，具体包括：当所述检测点温度大于温度阈值且所述检测点温度和环境温度的变化趋势不相同，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数。

优选的，所述获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息之前，还包括：在电力设备正常运行状态下，采集电力设备的运行参数和环境参数，依据所述运行参数的变动范围和变动趋势建立所述自适应模型。

优选的，所述发出电力设备异常告警，具体包括：向预设终端设备或预设服务器发送告警信息。

优选的，还包括：若在预定时间内未接收到预设终端设备或预设服务器发送的告警送达信息，再次发送所述告警信息。

优选的，所述依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，具体包括：依据标识信息和电力设备类别的映射关系，确定所述标识信息所映射的电力设备类别。

优选的，所述参数传感器包括电压传感器、电流传感器、湿度传感器、阻抗传感器和压力传感器中的至少一种，所述实际运行参数包括电力设备在实际运行状态下的电压值、电流值、湿度值、阻抗值和压力值中的至少一种。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种基于自适应模型的电力测温预警系统，包括多个电力设备，所述电力设备内设置有多个测温标签和参数传感器，还包括与多个电力设备内的测温标签和参数传感器相连的采集装置，所述采集装置配置用于：获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息；依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数；当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

本发明基于测温标签检测的温度值来判断电力设备是否异常工作，这种判断方式更加客观，判断结果更加准确，并可及时作出响应。同时，在温度值存在异常时，进一步将其他工作参数与自适应模型比对，并结合温度值和其他工作参数对电力设备是否异常工作作出判断，大大提升了判断的准确性，可有效防止误报警。

附图说明

图1为本发明一种实施例的基于自适应模型的电力测温预警方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的基于自适应模型的电力测温预警系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种基于自适应模型的电力测温预警方法，在对该方法进行说明前，有必要对其硬件环境进行如下说明：如图2所示，包括多个电力设备1，多个电力设备1可集中放置在一起或者离散设置，电力设备包括但不限于变压器、配电柜、环网柜、开闭所和开关所，每种电力设备又可细分为多种子类，如变压器又可分为单相、三相、干式或者油浸式等。电力设备1内设有多个测温标签2和参数传感器，测温标签2用于检测温度，参数传感器则检测相应的参数。还包括与多个电力设备1内的测温标签2和参数传感器相连的采集装置3，采集装置3具体具有数据采集、处理和计算等功能。本发明实施例的基于自适应模型的电力测温预警方法即应用于采集装置3上，如图1所示，该方法包括如下步骤：

S101：获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息。

测温标签可固定贴覆在电力设备待测温的位置，以实时检测待测温位置的温度，并将采集到的温度值发送至采集装置。测温标签可以是无源的RFID标签，通过RFID信号将温度值通过无线方式发送至采集装置，也可以是其他类型的测温传感器，可通过有线连接的方式发送至采集装置。测温标签的标识信息可包含在所发送的温度值数据的字段中，该标识信息包含电力设备的种类、测温的位置等，具体可以ID号形式存在。

S102：依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数。

采集装置内存储有针对不同电力设备的多种自适应模型，采集装置与多个电力设备相连，需要先确定电力设备的种类。可依据标识信息来确定电力设备的类别，具体的，采集装置预存有标识信息与电力设备类别的映射关系列表，可通过查表方式确定电力设备的类别。ID号中的特定字段将标识电力设备的种类，例如，ID号的前两位表示电力设备种类，“01”表示变压器，“02表示”配电柜。

由于不同电力设备中涉及到的运行参数不同，且表征电力设备是否异常工作的参数及其变化趋势也因电力设备种类而不同，因此，在确定了电力设备的种类后，从多个自适应模型中选择与之相匹配的自适应模型。自适应模型可以人工预先录入，或者采用设备长期正常运行后的自适应值。自适应模型包含电力设备在正常工作状态下所具有的安全参数，该安全参数限定了相应参数的范围值或者相应参数的变动趋势，该变动趋势可以曲线进行表示。例如，变压器的电压范围在200-240V，则认定为该范围为安全电压参数，配电柜的输出电流从6A增加至10A，再缓慢降低至8A，并保持8A，则认定该变动曲线为安全电流参数。如上述例举，该安全参数具体包括但不限于电力设备中的电压值、电压值、电流值、湿度值、阻抗值和压力值。

S103：当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数。

采集装置判断测温标签所发送的温度值是否大于温度阈值，如果大于温度阈值，则获取相应电力设备内所有参数传感器所检测到的运行参数，并持续采集后续一段时间内的运行参数，否则则不执行后续步骤。其中，温度阈值依据测温标签所测位置的不同而不同，采集装置预先存储有个多个电力设备中多个测量位置的温度阈值，该温度阈值的确定可以依据经验人工预先录入，或者采用设备长期正常运行后的自适应值。采集装置将持续记录在温度值大于温度阈值后的预定时间段内所检测到的实际运行参数，并判断是否存在至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配。

S104：当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

电力设备如果因异常工作而出现温度异常，势必引起其他参数出现异常，如果仅仅是温度异常，而没有其他参数出现异常，很可能是温度检测出现失误，或者是局部的突发性温度异常。本实施例在温度异常的基础上，进一步判断其他参数是否存在异常，并判断参数是否在温度值大于温度阈值后的预定时间段内持续处于异常状态。采集装置将在温度值大于温度阈值后的预定时间段内的实际运行参数与自适应模型的相应安全参数做对比。由于实际运行参数是在预定时间段内的持续值，具有一定的变动范围和变动曲线，安全参数也具有一个变动范围和变动曲线，针对不同的实际运行参数，判断实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数是否匹配的方式也不同。具体的，可判断实际运行参数在预定时间段内的均值是否与安全参数的均值相同，如果不同，则认定为不匹配；或者，判断在预定时间段内实际运行参数是否实现过超出安全参数范围的情况，如果存在，则定位为不匹配；或者，判断在预定时间段内实际运行参数的变动曲线是否与安全参数的变动曲线相同，具体的，可以判断实际运行参数的导函数是否与安全参数的导函数相同，如果不相同，则认定为不匹配。

一旦认定二者不匹配之后，采集装置将发出电力设备异常告警。具体的，采集装置可自带报警器，报警器可以是灯光或语音报警器，采集装置将控制灯光报警器闪烁或者语音报警器发出语音，以进行报警。或者向外界发出报警信息以进行报警。

在一种实施例中，步骤S104中，当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警，具体包括：统计预定采集周期内至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配的出现次数，当所述出现次数达到次数阈值，发出电力设备异常告警。

采集装置预设有采集周期，一个采集周期具有上述实施例的多个预定时间段，在一个预定时间段内至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，则记录，统一整个采集周期内出现的总次数，判断总次数是否大于或等于次数阈值，如果满足，则认定电力设备出现异常，再发出电力设备异常告警，否则，认定电力设备正常工作。基于本实施例，将进一步提升检测的准确性，防止误报。

在一种实施例中，所述温度值包括电力设备内检测点温度和电力设备外环境温度，所述当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数，具体包括：当所述检测点温度大于温度阈值且所述检测点温度和环境温度的变化趋势不相同，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数。

测温标签在电力设备的柜内设置有多个，同时，在电力设备所处的环境中也设置有测温标签。电力设备内的测温标签将检测电力设备内各测温点的温度，电力设备所处环境中的测温标签将检测环境温度。由于环境温度将直接影响电力设备内的温度。如果环境温度的变化趋势与测温点的温度变化趋势相同，例如，环境温度持续升高，测温点温度也持续升高，此时并不能认定为温度异常。因此，本实施例在所述检测点温度大于温度阈值时，进一步判断所述检测点温度和环境温度的变化趋势是否相同，如果不相同，则执行获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数的步骤，否则不执行后续步骤，以进一步提升检测的准确性。

在一种实施例中，所述获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息之前，还包括：在电力设备正常运行状态下，采集电力设备的运行参数和环境参数，依据所述运行参数的变动范围和变动趋势建立所述自适应模型。

本实施例中，在电力设备默认的正常工作状态下，将实时采集电力设备的运行参数和环境参数，记录运行参数和环境参数的变动范围，以依据其变动规律建立变动函数曲线，经上述的变动范围和变动函数整合在一起，形成上述实施例的自适应函数。

在一种实施例中，步骤S104中，发出电力设备异常告警，具体包括：向预设终端设备或预设服务器发送告警信息。

采集装置与外界的终端设备或服务器相连，在出现设备运行异常时，向终端设备或服务器发送告警信息，例如，向管理员的终端计算机发送告警信息，或者向小区安保人员的手机发送告警短信。该告警信息可以包含设备出现异常的位置，即测温点位置，还可以包含异常原因和时间等。以辅助相关人员及时救助险情。

进一步的，当终端设备或服务器接收到告警信息，会在预定时间内反馈表示接收到告警信息的告警送达信息，采集装置接收到该告警送达信息，确认终端设备或服务器接收到告警信息，否则认定终端设备或服务器未接收到告警信息，则采集装置将再次发送所述告警信息，以确保终端设备或服务器接收到，提升安全性。

本发明实施例提供一种基于自适应模型的电力测温预警系统，如图2所示，包括多个电力设备1，多个电力设备1可集中放置在一起或者离散设置，电力设备包括但不限于变压器、配电柜、环网柜、开闭所和开关所，每种电力设备又可细分为多种子类，如变压器又可分为单相、三相、干式或者油浸式等。电力设备1内设有多个测温标签2和参数传感器，测温标签2用于检测温度，参数传感器则检测相应的参数。还包括与多个电力设备1内的测温标签2和参数传感器相连的采集装置3，采集装置3具体具有数据采集、处理和计算等功能。采集装置3通过无线通信的方式与外界的终端设备4或服务器5相连。

其中，所述采集装置3配置用于：获取测温标签2采集的温度值及测温标签的标识信息；依据所述标识信息确定测温标签2所测量电力设备1的类别，选择与所述电力设备1类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备1在正常运行状态下的多个安全参数；当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

在一种实施例中，采集装置3统计预定采集周期内至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配的出现次数，当所述出现次数达到次数阈值，发出电力设备异常告警。

在一种实施例中，当实际运行参数不处于相应安全参数的范围内时，或者，实际运行参数的变化曲线与安全参数的变化曲线不同时，采集装置3确定实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配。

在一种实施例中，测温标签2在电力设备1的柜内设置有多个，同时，在电力设备1所处的环境中也设置有测温标签。电力设备1内的测温标签2将检测电力设备1内各测温点的温度，电力设备1所处环境中的测温标签2将检测环境温度。所述温度值包括电力设备1内检测点温度和电力设备1外环境温度，采集装置3用于当所述检测点温度大于温度阈值且所述检测点温度和环境温度的变化趋势不相同，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数。

在一种实施例中，采集装置3在电力设备正常运行状态下，采集电力设备的运行参数和环境参数，依据所述运行参数的变动范围和变动趋势建立所述自适应模型。

在一种实施例中，采集装置3向预设终端设备4或预设服务器5发送告警信息。

在一种实施例中，若在预定时间内未接收到预设终端设备或预设服务器发送的告警送达信息，采集装置3再次发送所述告警信息。

在一种实施例中，所述依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，具体包括：依据标识信息和电力设备类别的映射关系，确定所述标识信息所映射的电力设备类别。

在一种实施例中，所述参数传感器包括电压传感器、电流传感器、湿度传感器、阻抗传感器和压力传感器中的至少一种，所述实际运行参数包括电力设备在实际运行状态下的电压值、电流值、湿度值、阻抗值和压力值中的至少一种。

以上有关基于自适应模型的电力测温预警系统的实施例具体可以参考基于自适应模型的电力测温预警方法部分的实施例，在此不做赘述。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种基于自适应模型的电力测温预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息；

依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数；

当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；

当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警，具体包括：

统计预定采集周期内至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配的出现次数，当所述出现次数达到次数阈值，发出电力设备异常告警。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

当实际运行参数不处于相应安全参数的范围内时，或者，实际运行参数的变化曲线与安全参数的变化曲线不同时，确定实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度值包括电力设备内检测点温度和电力设备外环境温度，所述当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数，具体包括：当所述检测点温度大于温度阈值且所述检测点温度和环境温度的变化趋势不相同，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息之前，还包括：在电力设备正常运行状态下，采集电力设备的运行参数和环境参数，依据所述运行参数的变动范围和变动趋势建立所述自适应模型。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发出电力设备异常告警，具体包括：向预设终端设备或预设服务器发送告警信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：若在预定时间内未接收到预设终端设备或预设服务器发送的告警送达信息，再次发送所述告警信息。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，具体包括：依据标识信息和电力设备类别的映射关系，确定所述标识信息所映射的电力设备类别。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述参数传感器包括电压传感器、电流传感器、湿度传感器、阻抗传感器和压力传感器中的至少一种，所述实际运行参数包括电力设备在实际运行状态下的电压值、电流值、湿度值、阻抗值和压力值中的至少一种。

10.一种基于自适应模型的电力测温预警系统，其特征在于：

包括多个电力设备，所述电力设备内设置有多个测温标签和参数传感器，还包括与多个电力设备内的测温标签和参数传感器相连的采集装置，所述采集装置配置用于：获取测温标签采集的温度值及测温标签的标识信息；依据所述标识信息确定测温标签所测量电力设备的类别，选择与所述电力设备类别相匹配的自适应模型，所述自适应模型包含所述电力设备在正常运行状态下的多个安全参数；当所述温度值大于温度阈值，获取参数传感器在后续预定时间段内所检测到的实际运行参数；当至少一个实际运行参数与自适应模型中相应的安全参数不匹配，发出电力设备异常告警。

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