CN110471132B - 在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，包括以下步骤：步骤S1：计算户外环网柜或分支箱的露点温度；步骤S2：计算被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；步骤S3：计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比；步骤S4：凝露预测。本发明能够在凝露的产生时发出相应的预警，以便运维人员及时处理，避免了安全生产事故的发生。本发明根据气象学的原理，对户外环网柜或分支箱环境以及疑似发生凝露的部位进行监测，从而监测产生凝露发生的条件，根据每天为单位凝露发生的时间比例，确认凝露发生的可能性，从而，进行凝露的预测，并为凝露的治理提供条件。

Description

在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法
技术领域
本发明涉及一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，属于电力设备监测技术领域。
背景技术
户外环网柜或分支箱是配电网中向用户供电最直接的设备，其运行可靠性也直接关系到供电质量和可靠性。户外环网柜或分支箱一般分散建在企事业单位，居民小区楼下或者路边。因为数量多，地域分散，户外环网柜或分支箱的运行状态很难通过人工巡检的方式来进行监测。
户外环网柜或分支箱等电力设备由于暴露在自然环境中运行，特别是冬季的时候，都会因为环境温、湿度与地表温、湿度的变化，都可能产生凝露，如有凝露产生，将会造成一定数量的安全生产事故，严重地影响着供电线路的安全运行。
凝露刚开始产生时，会在被监测物体表面形成一层薄薄的水雾状，就会对设备有一定的危害，同时凝露是一个过程，当凝露的水分产生到足够多的时候，被监测物体表面会形成水珠，甚至产生水滴，水滴的危害就更加大了，滴落下来可能直接造成事故。因此，需要对户外环网柜或分支箱进行凝露监测，防止凝露的产生导致安全生产事故发生。
发明内容
针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其能够在凝露的产生时发出相应的预警，以便运维人员及时处理，避免事故的发生。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
一方面，本发明实施例提供的一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，包括以下步骤：
步骤S1：计算户外环网柜或分支箱的露点温度；
步骤S2：计算被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
步骤S3：计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比；
步骤S4：凝露预测。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每n分钟记录一次并保存，n为正整数；n＝5/10/15/20/25/30；
通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的温度，同样每n分钟记录一次并保存；
将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
根据温度差将凝露的温度点数与不凝露的温度点数进行区分。
作为本实施例一种可能的实现方式，温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比的过程为：
通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝凝露数据/总数据；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述凝露预测的过程为：
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数。N的取值范围为6～20。
另一方面，本发明实施例提供的另一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，包括以下步骤：
1)利用温湿度传感器实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每5分钟记录一次并保存；
2)通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度；
3)采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的顶部表面温度，同样每5分钟记录一次并保存；
4)将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
5)通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝凝露数据/总数据；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和；
6)如果凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面有凝露产生，发送预警信息；否则表明被测户外环网柜或分支箱表面没有凝露产生。
作为本实施例一种可能的实现方式，温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤6)的过程为：
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数。
作为本实施例一种可能的实现方式，N的取值范围为6～20。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本发明根据气象学的原理，对户外环网柜或分支箱环境以及疑似发生凝露的部位进行监测，从而监测产生凝露发生的条件，根据每天为单位凝露发生的时间比例，确认凝露发生的可能性，从而，进行凝露的预测，并为凝露的治理提供条件。
本发明能够在凝露的产生时发出相应的预警，以便运维人员及时处理，避免了安全生产事故的发生。
附图说明：
图1是根据一示例性实施例示出的一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法的流程图。如图1所述，本发明实施例提供的一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，包括以下步骤：
步骤S1：计算户外环网柜或分支箱的露点温度；
步骤S2：计算被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
步骤S3：计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比；
步骤S4：凝露预测。
本发明能够在凝露的产生时发出相应的预警，以便运维人员及时处理，避免了安全生产事故的发生。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每n分钟记录一次并保存，n为正整数；n＝5/10/15/20/25/30；
通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的温度，同样每n分钟记录一次并保存；
将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
根据温度差将凝露的温度点数与不凝露的温度点数进行区分。
作为本实施例一种可能的实现方式，温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比的过程为：
通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝凝露数据/总数据；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述凝露预测的过程为：
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数。N的取值范围为6～20。
本发明根据气象学的原理，对户外环网柜或分支箱环境以及疑似发生凝露的部位进行监测，从而监测产生凝露发生的条件，根据每天为单位凝露发生的时间比例，确认凝露发生的可能性，从而，进行凝露的预测，并为凝露的治理提供条件。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法的流程图。如图2所述，本发明实施例提供的另一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，包括以下步骤：
1)利用温湿度传感器实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每5分钟记录一次并保存。
2)根据露点形成的原理，通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度。
3)采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的顶部表面温度，同样每5分钟记录一次并保存；一般选择被测户外环网柜的柜顶或分支箱的箱顶作为被测物体。
4)将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。即该点温度处于露点温度以下还是露点温度以上。当被测物体表面温度低于露点温度时，则开始产生凝露。相反，被测物体表面温度高于露点温度时，则被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
5)通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝(凝露数据)/(总数据)；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和。
把凝露的温度点数，与不凝露的温度点数，对时间进行积分计算；用这个温度差对时间进行积分计算，以天为单位，计算出每天被监测物体表面的凝露占比，作为凝露预测的基本依据；通过这种方式，计算出每天被监测物体表面的凝露占比。
6)如果凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面有凝露产生，发送预警信息；否则表明被测户外环网柜或分支箱表面没有凝露产生。
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；此时有没有水珠出现，只是有一层水雾。
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；此时有有水珠出现。
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数；此时有有水珠出现，并有水滴落下。
作为本实施例一种可能的实现方式，N的取值范围为6～20。
通过一段时间观察，结合被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比数据与现场实际的凝露情况，基本得出以下结论，连续5天凝露占比大于60％的物体表面，凝露产生的水珠基本处于饱和状态，即开始滴落。这种情况我们定义为严重级别。连续5天中有4天凝露占比超过60％的物体表面，也开始产生水珠，但未处于饱和状态，我们定义为一般级别。连续5天中有3天凝露占比超过60％的物体表面，基本没有水珠，但已经开始有一层水雾，定义为轻微级别。通过这个现象，将告警级别可划分为严重、一般和轻微三个级别。
将凝露预警数据推送到相关人员智能手机或移动终端上，以示告警，及时处理，避免安全事故的发生。
根据气象学的原理，任何一个气候环境的露点温度(露点温度是在固定气压之下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度)，可以用下述公式计算出来：
LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
Dp为dew_point露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度。
本发明采用对户外环网柜或分支箱环境以及疑似发生凝露的部位进行监测，从而监测产生凝露发生的条件，根据每天为单位凝露发生的时间比例，确认凝露发生的可能性，从而，进行凝露的预测，并为凝露的治理提供条件。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤S1：计算户外环网柜或分支箱的露点温度；
步骤S2：计算被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
步骤S3：计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比；
步骤S4：凝露预测；
所述计算被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比的过程为：
通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝凝露数据/总数据；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和。
2.根据权利要求1所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每n分钟记录一次并保存，n为正整数；
通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度。
3.根据权利要求2所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，所述计算户外环网柜或分支箱的露点温度的过程为：
采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的温度，同样每n分钟记录一次并保存；
将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
根据温度差将凝露的温度点数与不凝露的温度点数进行区分。
4.根据权利要求3所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
5.根据权利要求1所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，所述凝露预测的过程为：
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数。
6.一种在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，包括以下步骤：
1)利用温湿度传感器实时采集户外环网柜或分支箱内部的环境温度和湿度，每5分钟记录一次并保存；
2)通过以下公式计算出该环境中对应的露点温度：
Dp＝[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)
式中，LogEW＝0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]，Dp为露点温度，RH为相对湿度，T为空气温度；
3)采集同一时刻被测户外环网柜或分支箱的顶部表面温度，同样每5分钟记录一次并保存；
4)将被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度进行做差运算，计算出被测户外环网柜或分支箱的表面温度与露点温度的温度差；
5)通过以下公式计算出每天被测户外环网柜或分支箱表面的凝露占比：
凝露占比＝凝露数据/总数据；
式中，凝露数据为是所有低于露点温度的数据与露点温度的差求和，总数据为所有数据与露点温度的差的绝对值求和；
6)如果凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面有凝露产生，发送预警信息；否则表明被测户外环网柜或分支箱表面没有凝露产生。
7.根据权利要求6所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，温度差为负时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以下，开始产生凝露；温度差为正时说明被测户外环网柜或分支箱的表面温度处于露点温度以上，被监测物体表面有的凝露开始蒸发。
8.根据权利要求7所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，所述步骤6)的过程为：
如果连续N天中有N-3天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾基本处于饱和状态，即开始有凝露产生，发出轻度报警；
如果连续N天中有N-2天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警；
如果连续N天中有N-1天凝露占比大于60％，则表明被测户外环网柜或分支箱表面凝露产生的水雾处于饱和状态，即开始有水珠凝露产生，发出中度报警，N为大于5的正整数。
9.根据权利要求8所述的在线监测户外环网柜或分支箱凝露的方法，其特征是，N的取值范围为6～20。
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