CN112509276A - 一种电气性能实时监测反馈终端、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气性能实时监测反馈终端、系统及方法，涉及电气柜的技术领域，包括监测装置、通信装置、存储装置、数据处理器、控制器、监控中心。监测装置采集温度、湿度、风速、烟雾、震动、门锁等电气性能信号，并通过信号转换器将信号转化为模拟量信号、数字量信号、开关量信号输出。通过联网网管传输至物联网云端。在云端设置电脑虚拟运算设备，将收集的信号存储至存储装置并通过数据处理器进行分类、分析、比对、判别等处理。用户可通过网页(企业网管内展示)、微信APP端监视。根据预设标准范围值，当监测数据超标时可进行提醒、警告、禁止等动作，并同时通过短信形式将报警传输给相关负责人，以在最快反应速度下进行干预或纠正。

Description

一种电气性能实时监测反馈终端、系统及方法

技术领域

本发明涉及电气柜的技术领域，更具体地说，它涉及一种电气性能实时监测反馈终端、系统及方法。

背景技术

随着工业化自动化的普及，在各个领域中都会有各种自动化的控制设备，而自动化的控制设备对运行的环境和自身的危害防护类的产品并不是很多。因安全防护的不到位会造成人身的伤亡以及国家财产的损失，所以工业自动化对于产品的安全需求在与日俱增。

现有技术中，一般工厂或类似场合，只能依靠制度、教育、规范操作流程来避免事故的发生。而忽视了设备本体因外界环境的变化，或自身内部的运行状态而造成的异常。这类异常往往不宜直观或轻易发觉，而当事态恶化到一定程度，则会引起设备的损坏或事故的发生。国家及各行各业在其标准中也有明确的规范，例如：

GB14048.1-2012低压开关设备和控制设备第一部分总则第6.1条正常使用条件中6.1.1周围空气温度不超过+40℃，且其24h内的平均温度值不超过+35℃。周围温度的下限为-5℃。6.1.3大气条件中3.1.3.1最高温度为+40℃时，空气相对湿度不超过50％，在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如+20℃时达90％，对于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊的措施。6.1.4冲击和震动条款中电气所能承受的标准冲击和震动条件在考虑中。

GB50054-2011低压配电设计规范中关于防护类相关设计规范和标准的有5电气装置的电击防护。

根据各种标准设计制作完备以后，其中的环境因素未被引起足够的重视。我国由南至北气候温度变化差异较大，每年的各种极端情况也时有发生：如当地气温在夏天高温超过40℃已经不算偶发，华北地区冬季低于-30℃也是常有的事情，南方在梅雨季节中空气中的潮湿度明显上升，对设备会引发凝露现象；地震所引发的设备损害；环境中的有害气体或烟气也可能会导致设备损坏。

另外就是由设备自身所造成的损害后果，如未能及时处理，将带来周边的次生损害。如违规操作电气设备，未经许可人员打开设备、设备自身短路引发的冒烟、火灾；控制柜内的热交换或通风元器件的损坏使热量无法被及时带走，并滞留在柜体内并恶性循环等等。

发明内容

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出一种电气性能实时监测反馈终端、系统及方法，具体方案如下：

本发明公开了一种电气性能实时监测反馈终端，包括：

监测装置，用于采集并输出监测数据；

通信装置，与所述监测装置数据连接，包括与监控中心数据通信的固定通信端和至少一个共享通信端；

存储装置，与所述监测装置以及所述通信装置数据连接，用于接收并存储所述监测装置采集到的监测数据；

数据处理器，与所述监测装置以及所述存储装置数据连接，用于接收并分析所述监测数据；

控制器，与上述监测装置、通信装置、存储装置、数据处理器控制连接，用于控制协调各个装置之间的工作；

当所述数据处理器对所述监测数据分析结果位于设定范围之内时，所述固定通信端及所述共享通信端接收所述监测数据并将其发送至监控中心；

当所述数据处理器对所述监测数据分析结果超出设定范围时，所述固定通信端及所述共享通信端接收所述监测数据及报警信号并将将其发送至监控中心。

进一步优选地，所述监测装置包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、风速传感器、震动传感器、门禁传感器以及用于将采集的数据信号转换成设定数据信号格式的信号转换器。

进一步优选地，所述信号转换器包括模拟量转换电路、数字量转换电路、开关量转换电路。

进一步优选地，所述温度传感器、所述湿度传感器及所述风速传感器的输出信号为4-20mA模拟量信号。

进一步优选地，所述震动传感器的输出信号为继电气开关量信号。

进一步优选地，所述门禁传感器采用485通讯。

进一步优选地，所述数据处理器包括：

数据采集器，与所述存储装置数据连接，采集所述存储装置中实时的监测数据；

数据识别模块，接收所述监测装置输出的监测数据信息并与所述存储装置中的若干预设的标准范围值做比较。

进一步优选地，所述固定通信端包括以太网通信模块，所述固定通信端通过以太网络与所述监控中心通信连接；

所述共享通信端包括WIFI通信模块或蜂窝通信模块，所述共享通信端通过所述WIFI通信模块或蜂窝通信模块与所述监控中心通信连接。

本发明还公开了一种电气性能实时监测反馈系统，包括监控中心以及与之通信连接的多个如上述的电气性能实时监测反馈终端，所述监控中心包括：

数据通信单元，与多个电气性能实时监测反馈终端所属的所述通信装置通信连接，用于接收多个所述电气性能实时监测反馈终端的监测数据；

数据库，与所述数据通信单元数据连接，用于接收并存储所述监测数据。

本发明还公开了一种电气性能实时监测反馈方法，基于如上述的电气性能实时监测反馈系统，包括如下过程步骤：

步骤1、监测装置采集并输出监测数据；

步骤2、数据处理器对监测数据与预设标准范围值进行分类、分析、比对、判别，并输出结果；

步骤2.1、若步骤2中输出结果位于标准范围值的范围内，则将监测数据发送至固定通信端及共享通信端并将其转发至监控中心；

步骤2.2、若步骤2中输出结果超出标准范围值的范围，则将输出结果发送至固定通信端及共享通信端并进行报警，同时将其转发至监控中心。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

监测装置采集温度、湿度、风速、烟雾、震动、门锁等电气性能信号，并通过信号转换器将信号转化为模拟量信号、数字量信号、开关量信号输出。同时，模拟量信号、数字量信号、开关量信号通过联网网管传输至物联网云端。在云端设置电脑虚拟运算设备，将收集的信号存储至存储装置并通过数据处理器进行分类、分析、比对、判别等处理。用户可通过网页(企业网管内展示)、微信APP端监视。

按照各行各业的需要预设标准范围值。当数据处理器对监测数据分析结果位于设定范围之内时，固定通信端及共享通信端接收监测数据并将其发送至监控中心。当数据处理器对监测数据分析结果超出设定范围时，固定通信端及共享通信端接收监测数据及报警信号并将将其发送至监控中心。警告信号根据超范围量进行提醒、警告、禁止等不同严重形式的报警，并同时通过短信形式将报警传输给相关负责人，以在最快反应速度下进行干预或纠正。

附图说明

图1为本发明实施例一的整体示意图；

图2为本发明实施例二的整体示意图。

附图标记：1、控制器；2、监测装置；201、温度传感器；202、湿度传感器；203、烟雾传感器；204、风速传感器；205、震动传感器；206、门禁传感器；3、信号转换器；301、模拟量转换电路；302、数字量转换电路；303、开关量转换电路；4、通信装置；401、固定通信端；402、共享通信端；5、存储装置；6、数据处理器；601、数据采集器；602、数据识别模块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例一

如图1所示，一种电气性能实时监测反馈终端，包括监测装置2、通信装置4、存储装置5、数据处理器6、控制器1。

监测装置2安装在电气柜内部，用于实时监测电气柜内的电气性能信号。包括温度传感器201、湿度传感器202、烟雾传感器203、风速传感器204、震动传感器205、门禁传感器206以及用于将采集的数据信号转换成设定数据信号格式的信号转换器3。采集的电气性能信号有温度、湿度、风速、烟雾、震动、门锁等。其中，信号转换器3包括模拟量转换电路301、数字量转换电路302、开关量转换电路303。温度传感器201、湿度传感器202及风速传感器204的输出信号为4-20mA模拟量信号。震动传感器205的输出信号为继电器开关量信号。门禁传感器206采用485通讯。

通信装置4与监测装置2数据连接，包括与监控中心数据通信的固定通信端401和至少一个共享通信端402。其中，固定通信端401包括以太网通信模块，固定通信端401通过以太网络与监控中心通信连接。共享通信端402包括WIFI通信模块或蜂窝通信模块，共享通信端402通过WIFI通信模块或蜂窝通信模块与监控中心通信连接。本实施例中，固定通信端401可设为计算机电脑，采用网站网页形式。共享通信端402可设为手机移动端，采用短信形式或微信小程序形式。

存储装置5与监测装置2以及通信装置4数据连接，用于接收并存储监测装置2采集到的监测数据。通过存储装置5以便于后期用户对数据的查询和修改等操作。

数据处理器6与监测装置2以及存储装置5数据连接，用于接收并分析监测数据。其中，数据处理器6包括数据采集器601和数据识别模块602。数据采集器601与存储装置5数据连接，采集存储装置5中实时的监测数据。数据识别模块602接收监测装置2输出的监测数据信息并与存储装置5中的若干预设的标准范围值做比较。

控制器1，与上述监测装置2、通信装置4、存储装置5、数据处理器6控制连接，用于控制协调各个装置之间的工作。

一种电气性能实时监测反馈系统，基于以上电气性能实时监测反馈终端，还包括监控中心以及与之通信连接的上述电气性能实时监测反馈终端，监控中心包括：数据通信单元，与多个电气性能实时监测反馈终端所属的通信装置4通信连接，用于接收多个电气性能实时监测反馈终端的监测数据；数据库，与数据通信单元数据连接，用于接收并存储监测数据。

本实施例中具体的监测装置2采集温度、湿度、风速、烟雾、震动、门锁等电气性能信号，并通过信号转换器3将信号转化为模拟量信号、数字量信号、开关量信号输出。同时，模拟量信号、数字量信号、开关量信号通过联网网管传输至物联网云端。在云端设置电脑虚拟运算设备，将收集的信号存储至存储装置5并通过数据处理器6进行分类、分析、比对、判别等处理。用户可通过网页(企业网管内展示)、微信APP端监视。

按照各行各业的需要预设标准范围值。当数据处理器6对监测数据分析结果位于设定范围之内时，固定通信端401及共享通信端402接收监测数据并将其发送至监控中心。当数据处理器6对监测数据分析结果超出设定范围时，固定通信端401及共享通信端402接收监测数据及报警信号并将其发送至监控中心。警告信号根据超范围量进行提醒、警告、禁止等不同严重形式的报警，并同时通过短信形式将报警传输给相关负责人，以在最快反应速度下进行干预或纠正。

实施例二

为了解决上述技术问题，本发明技术方案基于如前的电气性能实时监测反馈终端及其电气性能实时监测反馈系统，还提供了一种电气性能实时监测反馈方法，如图2所述，包括如下过程步骤：

步骤1、监测装置2采集并输出监测数据；

步骤2、数据处理器6对监测数据与预设标准范围值进行分类、分析、比对、判别，并输出结果；

步骤2.1、若步骤2中输出结果位于标准范围值的范围内，则将监测数据发送至固定通信端401及共享通信端402并将其转发至监控中心；

步骤2.2、若步骤2中输出结果超出标准范围值的范围，则将输出结果发送至固定通信端401及共享通信端402并进行报警，同时将其转发至监控中心。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，包括：

监测装置(2)，用于采集并输出监测数据；

通信装置(4)，与所述监测装置(2)数据连接，包括与监控中心数据通信的固定通信端(401)和至少一个共享通信端(402)；

存储装置(5)，与所述监测装置(2)以及所述通信装置(4)数据连接，用于接收并存储所述监测装置(2)采集到的监测数据；

数据处理器(6)，与所述监测装置(2)以及所述存储装置(5)数据连接，用于接收并分析所述监测数据；

控制器(1)，与上述监测装置(2)、通信装置(4)、存储装置(5)、数据处理器(6)控制连接，用于控制协调各个装置之间的工作；

当所述数据处理器(6)对所述监测数据分析结果位于设定范围之内时，所述固定通信端(401)及所述共享通信端(402)接收所述监测数据并将其发送至监控中心；

当所述数据处理器(6)对所述监测数据分析结果超出设定范围时，所述固定通信端(401)及所述共享通信端(402)接收所述监测数据及报警信号并将其发送至监控中心。

2.根据权利要求1所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述监测装置(2)包括温度传感器(201)、湿度传感器(202)、烟雾传感器(203)、风速传感器(204)、震动传感器(205)、门禁传感器(206)以及用于将采集的数据信号转换成设定数据信号格式的信号转换器(3)。

3.根据权利要求2所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述信号转换器(3)包括模拟量转换电路(301)、数字量转换电路(302)、开关量转换电路(303)。

4.根据权利要求2所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述温度传感器(201)、所述湿度传感器(202)及所述风速传感器(204)的输出信号为4-20mA模拟量信号。

5.根据权利要求2所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述震动传感器(205)的输出信号为继电气开关量信号。

6.根据权利要求2所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述门禁传感器(206)采用485通讯。

7.根据权利要求1所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述数据处理器(6)包括：

数据采集器(601)，与所述存储装置(5)数据连接，采集所述存储装置(5)中实时的监测数据；

数据识别模块(602)，接收所述监测装置(2)输出的监测数据信息并与所述存储装置(5)中的若干预设的标准范围值做比较。

8.根据权利要求1所述的电气性能实时监测反馈终端，其特征在于，所述固定通信端(401)包括以太网通信模块，所述固定通信端(401)通过以太网络与所述监控中心通信连接；

所述共享通信端(402)包括WIFI通信模块或蜂窝通信模块，所述共享通信端(402)通过所述WIFI通信模块或蜂窝通信模块与所述监控中心通信连接。

9.一种电气性能实时监测反馈系统，其特征在于，包括监控中心以及与之通信连接的多个如权利要求1～8中任意一项所述的电气性能实时监测反馈终端，所述监控中心包括：

数据通信单元，与多个电气性能实时监测反馈终端所属的所述通信装置(4)通信连接，用于接收多个所述电气性能实时监测反馈终端的监测数据；

数据库，与所述数据通信单元数据连接，用于接收并存储所述监测数据。

10.一种电气性能实时监测反馈方法，其特征在于，基于如权利要求9所述的电气性能实时监测反馈系统，包括如下过程步骤：

步骤1、监测装置(2)采集并输出监测数据；

步骤2、数据处理器(6)对监测数据与预设标准范围值进行分类、分析、比对、判别，并输出结果；

步骤2.1、若步骤2中输出结果位于标准范围值的范围内，则将监测数据发送至固定通信端(401)及共享通信端(402)并将其转发至监控中心；

步骤2.2、若步骤2中输出结果超出标准范围值的范围，则将输出结果发送至固定通信端(401)及共享通信端(402)并进行报警，同时将其转发至监控中心。

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