CN111007329A - 一种电气柜的安全监测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电气柜的安全监测方法及系统，所述方法包括：获取电气柜的电气元件的热量监测数据；根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。所述装置用于执行上述方法。本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法及系统，提高了电气元件故障判断的准确性。

Description

一种电气柜的安全监测方法及系统
技术领域
本发明涉及安全监测技术领域，具体涉及一种电气柜的安全监测方法及系统。
背景技术
目前，动车组的每节车厢都会安装一个车辆电气控制柜、中压柜(空调柜)和乘客信息存放(PIS)柜，首尾车还安装有司机控制柜，总称为电气柜。
为了保障动车组的运营安全，在动车组上部署了大量的监控系统。对于各种动车组的电气柜，电气柜中的电气元件由供应商提供，对电气柜的监控也是由供应商提供的带有监控功能的产品实现的，上述带有监控功能的产品设计复杂且成本昂贵，缺乏对电气柜内电子元件的实时监控和隐患预警，导致无法实时获得各电气柜内关键参数信息，并且在使用安装方面也不能适应动车组的使用环境，从而无法为动车组的运营提供有效的安全保障。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供电气柜的安全监测方法及系统，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
一方面，本发明提出一种电气柜的安全监测方法，包括：
获取电气柜的电气元件的热量监测数据；
根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；
根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；
根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；
若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
另一方面，本发明提供一种电气柜的安全监测系统，包括热成像仪、数据处理装置和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置，其中：
所述数据处理装置分别与所述热成像仪和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置通信连接，所述热成像仪用于检测所述电气柜的电气元件的热量监测数据，所述温度影响参数获取装置用于获取所述电气柜的电气元件的温度影响参数；所述数据处理装置用于根据所述热量监测数据和每个电气元件的温度影响参数对每个电气元件进行故障预警。
其中，所述电气柜的安全监测系统还包括射频识别阅读器，所述射频识别阅读器与所述数据处理装置通信连接，用于获取设置在所述电气柜的电气元件上的射频识别标签内的标签信息，所述标签信息为对应的电子元件的相关信息。
其中，所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置包括第一温度传感器、至少一个电流检测单元和至少一个第二温度传感器中的至少一个，所述第一温度传感器、所述至少一个电流检测单元和所述至少一个第二温度传感器分别与所述数据处理装置通信连接；所述第一温度传感器用于检测所述电气柜内的环境温度，所述第二温度传感器用于检测对应的电子元件的传导温度，所述电流传感器用于检测对应的电子元件的电流。
再一方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述电气柜的安全监测方法的步骤。
又一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述电气柜的安全监测方法的步骤。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法及系统，能够获取电气柜的电气元件的热量监测数据，根据电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度，根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率，根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率，在判断获知电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于第一阈值之后，对电气元件进行故障预警，在对电气元件进行故障判断的过程中，结合电气元件的温度影响参数，提高了电气元件故障判断的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图。
图2是本发明另一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图。
图3是本发明又一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图。
图4是本发明再一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图。
图5是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测装置的结构示意图。
图6是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测系统的结构示意图。
图7是本发明另一实施例提供的电气柜的安全监测系统的结构示意图。
图8是本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
由于动车组电气柜内电气元件数量及种类繁多，使用现有技术的监测系统势必导致动车组电气柜体积重量和成本的大幅度上升，同时导致电气柜可靠性的减弱，缺乏经济性及实用性。因此，本发明实施例提供一种电气柜的安全监测方法，以提高对电气柜内电气元件故障判断额准确性，从而提高电气柜的可靠性。进一步第，本发明实施例还提供一种电气柜的安全监测系统，容易实现，降低了对电气元件的监控成本，提高了电气柜的安全监测系统的实用性。可理解的是，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法及系统，不仅适用于动车组上的电控柜，对于需要对电控柜内的电气元件进行监测的应用场景都可以适用。
图1是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法，包括：
S101、获取电气柜的电气元件的热量监测数据；
具体地，可以在电器柜上设置热成像仪，对电气柜的电子元件进行热量监测，获得所述电气柜的电气元件的热量监测数据。数据处理装置可以通过所述热成像仪获取所述电气柜的电气元件的热量监测数据。其中，所述数据处理装置包括但不限于单片机。可理解的是，所述数据处理装置和所述热成像仪可以通信连接。本发明实施例中电气柜的电气元件是指电气柜内需要进行热量监测的电气元件，可以是电气柜内所有的电气元件，也可以是电气柜内关键的电气元件，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。
其中，热成像仪是一种热量监测设备，热成像仪可以通过红外线摄像头和传感器记录所拍摄范围物体的温度信号，可以选择不同的传感器并搭配不同视角宽度的镜头实现不同范围的热量监测，可以设置不同分辨率进行热量监测数据的监测。
S102、根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；
具体地，所述数据处理装置在获得是电气柜的电气元件的热量监测数据之后，可根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度。其中，可以预先设定每个电气元件的位置信息。
例如，设置所述电气柜的直角坐标系，所述直角坐标系可以以所述电气柜的左下角为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，所述电气柜的电气元件在所述直角坐标系下都有对应的位置坐标，每个电气元件的位置信息包括每个电气元件的位置坐标以及外形轮廓，所述外形轮廓为矩形或者圆形，每个电气元件的位置坐标为所述外形轮廓的几何中心，比如矩形的中心或者圆形的圆心。可理解的是，电气元件的外形不一定为标准的几何图形，可以将电气元件的外形设置为近似的几何图形作为所述电气元件的外形轮廓，以方便进行计算。在使用热成像仪进行热量监测前，需要对所述热成像仪进行标定，并使通过所述热成像仪获得的热量监测数据的每个像素点与所述直角坐标系下的一个位置坐标对应。所述热量监测数据包括所述热成像图上的像素点以及每个像素点的温度。根据每个电气元件的位置坐标以及所述电气柜的电气元件的热量监测数据，可以获得每个电气元件的位置坐标所对应的像素点，然后根据每个电气元件的位置坐标所对应的像素点以及每个电气元件的外形轮廓，可以确定出每个电气元件的外形轮廓范围内的像素点，再计算每个电气元件的外形轮廓范围内的各个像素点的温度的平均值，将上述平均值作为每个电气元件的当前检测温度。
S103、根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的当前检测温度之后，可以获取每个电气元件的上一次检测温度。所述数据处理装置可以获得每个电气元件的当前检测温度对应的当前检测时间，以及每个电气元件的上一次检测温度对应的上一次检测时间，然后将每个电气元件的当前检测时间与上一次检测时间的时间差，作为每个电气元件的检测时差。所述数据处理装置根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，可以获得每个电气元件的实际温度变化速率。其中，每个电气元件的上一次检测温度是预先存储的，每个电气元件的上一次检测温度的具体获得过程与每个电气元件的当前检测温度的具体获得过程类似，此处不进行赘述。
例如，所述数据处理装置计算每个电气元件的当前检测温度减去上一次检测温度差值，获得每个电气元件的检测温差，然后计算每个电气元件的检测温差除以检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率。
S104、根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；
具体地，所述数据处理装置可以获得每个电气元件的温度影响参数，然后根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率。其中，所述温度影响参数是指能够影响到电气元件温度变化的参数，所述温度影响参数可以包括一个参数也可以包括多个参数，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。
例如，当电气元件的温度受到环境温度的影响时，所述温度影响参数可以包括环境温度。当电气元件的温度受到相邻电气元件的温度影响时，所述温度影响参数可以包括相邻电气元件温度。当电气元件的温度同时受到环境温度和相邻电气元件的温度影响时，所述温度影响参数可以包括环境温度和相邻电气元件温度。可理解的是，所述电气元件的相邻电气元件可以有多个，当有多个相邻电气元件时，每个相邻电气元件对应一个相邻电气元件温度。相邻电气元件可以是所述电气元件周围一定范围内的电气元件，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。
S105、若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的实际温度变化速率和当前温度变化速率之后，可以计算所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值a，然后将绝对值a与所述电气元件的第一阈值b进行比较，如果绝对值a大于第一阈值b，那么所述数据处理装置对所述电气元件进行故障预警。否则，不需要对所述电气元件件故障预警。其中，每个电气元件的第一阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
例如，电气柜A为设置在动车组上的电气柜，所述数据处理装置获得电气柜A的电气元件A1的实际温度变化速率为Tr，电气元件A1的当前温度变化速率为Tt，计算|Tr-Tt|＝e，然后将e与电气元件A1的第一阈值α1进行比较，如果e大于α1，那么对电气元件A1进行故障预警，可以将电气元件A1故障的预警信息发送到动车组车头的人机交互界面(Human MachineInterface，简称HMI)进行显示，以提示驾驶人员电气元件A1出现故障。可理解的是，所述数据处理装置也可以将所述电控柜的电气元件的当前检测温度、电流和电压等信息发送到HMI进行显示。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法，能够获取电气柜的电气元件的热量监测数据，根据电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度，根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率，根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率，在判断获知电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于第一阈值之后，对电气元件进行故障预警，在对电气元件进行故障判断的过程中，结合电气元件的温度影响参数，提高了电气元件故障判断的准确性。
图2是本发明另一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图，如图2所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法还包括：
S106、根据每个电气元件的上一次检测温度、上一次温度变化速率以及所述检测时差，获得每个电气元件的当前预测温度；
具体地，所述数据处理装置可以获取每个电气元件的上一次检测温度和上一次温度变化速率，然后根据每个电气元件的上一次检测温度、上一次温度变化速率以及所述检测时差，可以获得每个电气元件的当前预测温度。其中，所述上一次温度变化速率是预先存储的，每个电气元件的上一次温度变化速率的具体获得过程与每个电气元件的当前温度变化速率的具体获得过程类似，此处不进行赘述。
例如，所述数据处理装置根据所述电气元件的上一次温度变化速率vt以及所述检测时差Δt，可以计算获得预测温差ΔT，ΔT＝Δt×vt。然后将所述电气元件的上一次检测温度T上与预测温差ΔT相加，获得所述电气元件的当前预测温度T预，T预＝T上+ΔT。
S107、若判断获知所述电气元件的当前预测温度与所述当前检测温度的差值的绝对值大于所述电气元件的第二阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的当前预测温度之后，可以计算获得所述电气元件的当前预测温度与所述电气元件的当前检测温度的差值的绝对值c，然后将绝对值c与所述电气元件的第二阈值d进行比较，如果绝对值c大于第二阈值d，那么所述数据处理装置对所述电气元件进行故障预警，否则，不需要对所述电气元件进行故障预警。其中，每个电气元件的第二阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
例如，电气柜A为设置在动车组上的电气柜，所述数据处理装置获得电气柜A的电气元件A1的当前预测温度为T预，电气元件A1的当前检测温度为T当，计算|T预-T当|＝r，然后将r与电气元件A1的第二阈值α2，进行比较，如果r大于α2，那么对电气元件A1进行故障预警，可以将电气元件A1故障的预警信息发送到动车组车头的HMI进行显示，以提示驾驶人员电气元件A1出现故障。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述温度影响参数包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的至少一个；相应地，所述根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率包括：
根据所述环境温度、所述相邻电气元件温度、所述电气元件的电流和所述传导温度中的至少一个，计算获得所述当前温度变化速率。
具体地，所述温度影响参数可以包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的至少一个。所述环境温度是指所述电气柜内的温度，可以通过设置在电气柜内的温度传感器检测获得。所述相邻电气元件温度是指与电气元件相邻的电气元件的温度，可以采用与电气元件相邻的电气元件的当前检测温度，如果与电力元件相邻的电气元件有多个，那么所述相邻电气元件温度有多个。所述电气元件的电流是指电气元件当前的工作电流，可以通过电流传感装置对所述电气元件检测获得。所述传导温度是指电气元件的安装件的温度，可以通过温度传感器对安装件检测获得。
当所述温度影响参数包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的一个参数时，根据上述一个参数计算获得所述当前温度变化速率。当所述温度影响参数包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的多个参数时，根据上述多个参数计算获得所述当前温度变化速率。所述温度影响参数包括的参数数量越多，获得的当前温度变化速率也就越精确，能够进一步提高电气元件故障判断的准确性。
例如，电气元件B的温度影响参数为环境温度T环，电气元件B的当前检测温度为T当，电气元件B的当前温度变化速率为t1，那么t1＝hB(T环-T当)，其中，hB为电气元件B的标定对流传热系数，hB为常数。电气元件C的相邻电气元件有一个，为电气元件D，电气元件就D的当前检测温度为TD，电气元件C的温度影响参数为相邻电气元件温度TD，电气元件C的当前检测温度为TC，电气元件C的当前温度变化速率为t2，那么t2＝hC(TD-TC)，其中，hC为电气元件C的标定对流传热系数，hC为常数。电气元件E的温度影响参数为电气元件E的电流IE，电气元件E的当前温度变化速率为t3，那么t3＝IE 2RE/CE/mE，其中，RE为电气元件E的内阻，CE为电气元件E的比热容，mE为电气元件E的质量。电气元件F通过安装件Q固定，安装件Q的温度为TQ，电气元件F的温度影响参数为传导温度TQ，电气元件F的当前检测温度为TF，电气元件F的当前温度变化速率为t4，那么t4＝hF(TQ-TF)，其中，hF为电气元件F的标定对流传热系数，hF为常数。
例如，当所述温度影响参数包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的多个参数时，可以根据上述多个参数中的每个参数分别计算出每个参数对应的温度变化速率，然后将各个参数对应的温度变化速率求和，将求和的结果作为所述当前温度变化速率。电气元件Y的温度影响参数包括环境温度T1、相邻电气元件温度T2、电气元件Y的电流IY和传导温度T3，电气元件Y的当前检测温度为TY，电气元件Y的相邻电气元件只有一个，电气元件Y通过安装件W固定，安装件W的温度为T3。通过环境温度T1计算获得环境温度T1对应的温度变化速率β1＝hY(T1-TY)，通过相邻电气元件温度T2计算获得相邻电气元件温度T2对应的温度变化速率β2＝hY(T2-TY)，通过电气元件的电流IY计算获得电气元件Y的电流IY对应的温度变化速率β3＝IY 2RY/CY/mY，通过传导温度T3计算获得传导温度T3对应的温度变化速率β4＝hY(T3-TY)，其中，hY为电气元件Y的标定对流传热系数，RY为电气元件Y的内阻，CY为电气元件Y的比热容，mY为电气元件Y的质量。可以计算出，电气元件Y的当前温度变化速率β＝β1+β2+β3+β4。
图3是本发明又一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图，如图3所示，在上述各实施例的基础上，进一步地所述根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度包括：
S1021、根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息以及坐标转换关系，获得每个电气元件的温度数据；其中，所述坐标转换关系是预设的；
具体地，可以设置所述电气柜的直角坐标系，所述电气柜的电气元件在所述直角坐标系下都有对应的位置坐标，每个电气元件的位置信息包括每个电气元件的位置坐标以及外形轮廓，所述外形轮廓为矩形或者圆形，每个电气元件的位置坐标为所述外形轮廓的几何中心，比如矩形的中心或者圆形的圆心。所述电气柜的电气元件的热量监测数据包括多个像素点以及每个像素点的温度，在使用热成像仪进行热量监测前，需要对所述热成像仪进行标定，使通过所述热成像仪获得的热量监测数据包括每个像素点与所述直角坐标系下的一个位置对应，从而可以获得从所述直角坐标系到所述热成像仪的像素点系的坐标转换关系。所述数据处理装置根据每个电气元件的位置坐标以及所述坐标转换关系，可以获得每个电气元件的位置坐标在所述电气柜的电气元件的热量监测数据中对应的像素点，然后根据每个电气元件的位置坐标对应的像素点以及每个电气元件的外形轮廓，获得每个电气元件的外形轮廓范围内的像素点，然后将每个电气元件的外形轮廓范围内的各个像素点的温度作为每个电气元件的温度数据。
S1022、根据每个电气元件的温度数据，获得每个电气元件的当前检测温度。
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的温度数据之后，计算每个电气元件的温度数据包括的各个温度值的平均值，获得每个电气元件的温度平均值，将每个电气元件的温度平均值，作为每个电气元件的当前检测温度。
例如，所述数据处理装置获得电气元件A的温度数据包括15个温度值，那么计算电气元件A的当前检测温度
Figure BDA0002271025740000101
其中，Ti为电气元件A的温度数据的第i个温度值，i为正整数。
图4是本发明再一实施例提供的电气柜的安全监测方法的流程示意图，如图4所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法还包括：
S108、获取每个电气元件的电流；
具体地，所述数据处理装置可以获取每个电气元件的电流，每个电气元件的电流可以通过电流传感器检测获得。
S109、若判断获知所述电气元件的电流大于所述电气元件的电流阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的电流之后，可以分别将每个电气元件的电流与每个电气元件的电流阈值进行比较，如果所述电气元件的电流大于所述电气元件的电流阈值，那么所述数据处理装置可以对所述电气元件进行故障预警。其中，每个电气元件的电流阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法还包括：
若判断所述电气元件的当前检测温度大于所述电气元件的第一温度阈值或小于所述电气元件的第二温度阈值，则对所述电气元件进行故障预警；其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。
具体地，所述数据处理装置在获得每个电气元件的当前检测温度之后，可以分别将每个电气元件的当前检测温度分别与每个电气元件的第一温度阈值和第二温度阈值进行比较，如果所述电气元件的当前检测温度大于所述电气元件的第一温度阈值或小于所述电气元件的第二温度阈值，说明所述电气元件的当前检测温度超出所述电气元件许可的工作温度范围，那么所述数据处理装置可以对所述电气元件进行故障预警。其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。每个电气元件的第一温度阈值和第二温度阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法还包括：
获取环境温度，若判断所述环境温度大于第三温度阈值或小于第四温度阈值，则对所述电气柜进行故障预警；其中，所述第三温度阈值大于所述第四温度阈值。
具体地，所述数据处理装置可以获取环境温度，所述环境温度是指电气柜内的温度，可以通过设置在所述电气柜内的温度传感器检测获得。所述数据处理装置在获得所述环境温度之后，可以将所述环境温度与分别与第三温度阈值和第四温度阈值进行比较，如果所述环境温度大于所述第三温度阈值或者小于所述第四温度阈值，说明所述电气柜内的温度超出许可的范围，那么所述数据处理装置可以对所述电气柜进行故障预警。其中，所述第三温度阈值大于所述第四温度阈值。所述第三温度阈值和第四温度阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测方法还包括：
获取每个电气元件的电压，若判断获知所述电气元件的电压大于所述电气元件的电压阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
具体地，所述数据处理装置可以获取每个电气元件的电压，每个电气元件的电压可以通过电压传感器检测获得。所述数据处理装置在获得每个电气元件的电压之后，可以分别将每个电气元件的电压与每个电气元件的电压阈值进行比较，如果所述电气元件的电压大于所述电气元件的电压阈值，那么所述数据处理装置可以对所述电气元件进行故障预警。其中，每个电气元件的电压阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
图5是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测装置的结构示意图，如图5所示，本发明实施例提供的电气柜的安全监测装置包括获取单元501、第一获得单元502、第二获得单元503、第三获得单元504和预警单元505，其中：
获取单元501用于获取电气柜的电气元件的热量监测数据；第一获得单元502用于根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；第二获得单元503用于根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；第三获得单元504用于根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；预警单元505用于在判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值之后，对所述电气元件进行故障预警。
具体地，可以在电器柜上设置热成像仪，对电气柜的电子元件进行热量监测，获得所述电气柜的电气元件的热量监测数据。获取单元501可以通过所述热成像仪获取所述电气柜的电气元件的热量监测数据。可理解的是，获取单元501和所述热成像仪可以通信连接。
在获得是电气柜的电气元件的热量监测数据之后，第一获得单元502可根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度。其中，可以预先设定每个电气元件的位置信息。
在获得每个电气元件的当前检测温度之后，第二获得单元503可以获取每个电气元件的上一次检测温度。第二获得单元503可以获得每个电气元件的当前检测温度对应的当前检测时间，以及每个电气元件的上一次检测温度对应的上一次检测时间，然后将每个电气元件的当前检测时间与上一次检测时间的时间差，作为每个电气元件的检测时差。第二获得单元503根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，可以获得每个电气元件的实际温度变化速率。其中，每个电气元件的上一次检测温度是预先存储的，每个电气元件的上一次检测温度的具体获得过程与每个电气元件的当前检测温度的具体获得过程类似，此处不进行赘述。
第三获得单元504可以获得每个电气元件的温度影响参数，然后根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率。其中，所述温度影响参数是指能够影响到电气元件温度变化的参数，所述温度影响参数可以包括一个参数也可以包括多个参数，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。
在获得每个电气元件的实际温度变化速率和当前温度变化速率之后，预警单元505可以计算所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值a，然后将绝对值a与所述电气元件的第一阈值b进行比较，如果绝对值a大于第一阈值b，那么预警单元505对所述电气元件进行故障预警。否则，不需要对所述电气元件件故障预警。其中，每个电气元件的第一阈值根据实际经验进行设置，本发明实施例不做限定。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测装置，能够获取电气柜的电气元件的热量监测数据，根据电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度，根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率，根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率，在判断获知电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于第一阈值之后，对电气元件进行故障预警，在对电气元件进行故障判断的过程中，结合电气元件的温度影响参数，提高了电气元件故障判断的准确性。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图6是本发明一实施例提供的电气柜的安全监测系统的结构示意图，如图6所示，本发明实施例提供的电气柜的安全监测系统包括热成像仪1、数据处理装置2和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置3，其中：
数据处理装置2分别与热成像仪1和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置3通信连接，热成像仪1用于检测所述电气柜的电气元件的热量监测数据，温度影响参数获取装置3用于获取所述电气柜的电气元件的温度影响参数；数据处理装置2用于根据所述热量监测数据和每个电气元件的温度影响参数对每个电气元件进行故障预警。
具体地，热成像仪1可以包括红外线摄像头和传感器，能够记录拍摄范围内的物体的热量监测数据，所述热量监测数据可以包括多个像素点和每个像素点的温度。通过选择不同的传感器并搭配不同视角宽度的镜头实现不同范围的热量监测，可以设置不同分辨率进行热量监测数据检测。数据处理装置2可以通过TCP/IP协议与热成像仪1和进行通信，获取热成像仪1检测获得的所述电气柜的电气元件的热量监测数据，数据处理装置2与温度影响参数获取装置3通信连接，可以获得每个电气元件的温度影响参数。数据处理装置2可以执行上述任一实施例所述的电气柜的安全监测方法，实现对电气元件的故障预警。数据处理装置2的实施例具体可以用于执行上述各电气柜的安全监测方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。其中，数据处理装置2可以采用单片机实现。热成像仪1、数据处理装置2和温度影响参数获取装置3根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。例如可以将热成像仪1和数据处理装置2安装在所述电气柜柜门的内侧。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测系统，包括热成像仪、数据处理装置和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置，数据处理装置分别与热成像仪和电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置通信连接，热成像仪用于检测电气柜的电气元件的热量监测数据，温度影响参数获取装置用于获取电气柜的电气元件的温度影响参数，数据处理装置用于根据热量监测数据和每个电气元件的温度影响参数对每个电气元件进行故障预警，容易实现，降低了对电气柜的安全监测成本。图7是本发明另一实施例提供的电气柜的安全监测系统的结构示意图，如图7所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的电气柜的安全监测系统还包括射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)阅读器4，RFID阅读器4与数据处理装置2通信连接，用于获取设置在所述电气柜的电气元件上的RFID标签内的标签信息，所述标签信息为对应的电子元件的相关信息，所述相关信息可以包括电气元件的代号、型号、位置信息、相邻电气元件的代号、质量和比热容等信息。其中，RFID阅读器4可以通过串行接口与数据处理装置2通信连接。RFID阅读器4的具体安装位置根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定，例如可以安装在所述电气柜的柜门的内壁上。
本发明实施例提供的电气柜的安全监测系统，通过RFID标签存储电气元件的相关信息，并通过RFID阅读器4获取RFID标签内的相关信息，当电气柜内的电气元件进行更换时，可以数据数量装置2可以快速获得电气元件的相关信息，提高了电气元件的相关信息的更新效率。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置3包括第一温度传感器、至少一个电流检测单元和至少一个第二温度传感器中的至少一个，所述第一温度传感器、所述至少一个电流检测单元和所述至少一个第二温度传感器分别与所述数据处理装置通信连接；所述第一温度传感器用于检测所述电气柜内的环境温度，所述第二温度传感器用于检测对应的电子元件的传导温度，所述电流传感器用于检测对应的电子元件的电流。
具体地，所述第一温度传感器可以设置在所述电气柜内，与数据处理装置2通信连接，用于检测所述电气柜内的环境温度。所述电气柜内需要进行热量监测的每个电气元件可以对应一个电流检测单元和一个第二温度传感器，分别与数据处理装置2通信连接，所述电流检测单元用于检测对应的电子元件的工作电流，所述第二温度传感器用于检测对应的电子元件的安装件的温度，作为对应的电子元件的传导温度。其中，所述电流检测单元可以采用电流传感器，例如霍尔传感器。其中，电气元件的温度影响参数可以包括环境温度、电气元件的电流和传导温度中的至少一个。电气柜内需要进行热量监测的电气元件根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。
图8是本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)801、通信接口(Communications Interface)802、存储器(memory)803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信。处理器801可以调用存储器803中的逻辑指令，以执行如下方法：获取电气柜的电气元件的热量监测数据；根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
此外，上述的存储器803中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取电气柜的电气元件的热量监测数据；根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取电气柜的电气元件的热量监测数据；根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电气柜的安全监测方法，其特征在于，包括：
获取电气柜的电气元件的热量监测数据；
根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度；
根据每个电气元件的当前检测温度、上一次检测温度以及检测时差，获得每个电气元件的实际温度变化速率；
根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率；
若判断获知所述电气元件的实际温度变化速率与当前温度变化速率的差值的绝对值大于所述电气元件的第一阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据每个电气元件的上一次检测温度、上一次温度变化速率以及所述检测时差，获得每个电气元件的当前预测温度；
若判断获知所述电气元件的当前预测温度与所述当前检测温度的差值的绝对值大于所述电气元件的第二阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度影响参数包括环境温度、相邻电气元件温度、电气元件的电流和传导温度中的至少一个；相应地，所述根据每个电气元件的温度影响参数，获得每个电气元件的当前温度变化速率包括：
根据所述环境温度、所述相邻电气元件温度、所述电气元件的电流和所述传导温度中的至少一个，计算获得所述当前温度变化速率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息，获得每个电气元件的当前检测温度包括：
根据所述电气柜的电气元件的热量监测数据以及每个电气元件的位置信息以及坐标转换关系，获得每个电气元件的温度数据；其中，所述坐标转换关系是预设的；
根据每个电气元件的温度数据，获得每个电气元件的当前检测温度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
获取每个电气元件的电流；
若判断获知所述电气元件的电流大于所述电气元件的电流阈值，则对所述电气元件进行故障预警。
6.一种电气柜的安全监测系统，其特征在于，包括热成像仪、数据处理装置和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置，其中：
所述数据处理装置分别与所述热成像仪和所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置通信连接，所述热成像仪用于检测所述电气柜的电气元件的热量监测数据，所述温度影响参数获取装置用于获取所述电气柜的电气元件的温度影响参数；所述数据处理装置用于根据所述热量监测数据和每个电气元件的温度影响参数对每个电气元件进行故障预警。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括射频识别阅读器，所述射频识别阅读器与所述数据处理装置通信连接，用于获取设置在所述电气柜的电气元件上的射频识别标签内的标签信息，所述标签信息为对应的电子元件的相关信息。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述电气柜的电气元件对应的温度影响参数获取装置包括第一温度传感器、至少一个电流检测单元和至少一个第二温度传感器中的至少一个，所述第一温度传感器、所述至少一个电流检测单元和所述至少一个第二温度传感器分别与所述数据处理装置通信连接；所述第一温度传感器用于检测所述电气柜内的环境温度，所述第二温度传感器用于检测对应的电子元件的传导温度，所述电流传感器用于检测对应的电子元件的电流。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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