CN113095664B - 一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台 - Google Patents

一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，本发明通过检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温湿度，对比得到各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度差值，同时采集各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，获取各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，并检测各设备中各连接点的进口端和出口端电流，分析室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，同时计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将各设备的综合运行安全影响系数与预设的阈值进行对比，若某设备的综合运行安全影响系数大于预设的阈值则停止运行，并发出预警提醒，从而保障室内变电站的运行安全。

Description

一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云 平台
技术领域
本发明涉及设备运行安全监测管理领域，涉及到一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台。
背景技术
随着电力系统体制改革的深入，室内变电站应实现无人值守。这样室内变电站在运行过程中，必须建立一个安全的运行环境，对室内变电站内各设备的运行状态及影响室内变电站运行安全的因素实现在线监测，使室内变电站实现“可控”、“在控”。
目前，现有的室内变电站内设备运行安全监测主要采用人工定时巡检的方式进行现场监测，这样不仅浪费大量的人力资源，而且存在实时性差、无远程监测功能的问题，从而导致设备运行故障时无法第一时间作出响应，降低室内变电站内设备运行的可靠性，同时通过人工监测存在人员知识储备不一、经验能力不齐和参考标准不一问题，从而导致无法精确分析室内变电站内设备运行安全性，使得室内变电站运行存在巨大的安全隐患，为了解决以上问题，现设计一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，本发明通过对室内变电站内各设备进行编号，将若干监测位置分别布设在各设备中各连接点处，检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度，对比分析各设备中各连接点的监测位置处温度差值和湿度差值，同时采集各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，获取各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，计算各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，并检测各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流，分析室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，同时计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将各设备的综合运行安全影响系数与预设的阈值进行对比，若某设备的综合运行安全影响系数大于预设的阈值则停止运行，并发出对应的预警提醒，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，包括设备区分模块、监测位置布设模块、温湿度检测模块、温湿度分析模块、图像采集模块、图像处理模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块、电流检测模块、电流分析模块、分析服务器、存储数据库和云管理平台；
所述设备区分模块用于对室内变电站内设备进行区分，按照设定的顺序对室内变电站内各设备依次进行编号，室内变电站内各设备的编号分别为1,2,...,i,...,n，将室内变电站内各设备的编号发送至监测位置布设模块；
所述监测位置布设模块与设备区分模块连接，用于接收设备区分模块发送的室内变电站内各设备的编号，对室内变电站内各设备中各连接点进行监测位置的布设，并按照布设的先后顺序依次对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置进行编号，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合Ai m(ai 1,ai 2,...,ai j,...,ai m)，ai j表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置编号，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合分别发送至温湿度检测模块和图像采集模块；
所述温湿度检测模块与监测位置布设模块连接，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度进行检测，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度，分别构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合TiA(Tia1,Tia2,...,Tiaj,...,Tiam)和室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度集合RiA(Ria1,Ria2,...,Riaj,...,Riam),Tiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度，Riaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合发送至温湿度分析模块；
所述温湿度分析模块与温湿度检测模块连接，用于接收温湿度检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度与标准温度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合ΔTiA(ΔTia1,ΔTia2,...,ΔTiaj,...,ΔTiam)，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，同时将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度与标准湿度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度差值集合ΔRiA(ΔRia1,ΔRia2,...,ΔRiaj,...,ΔRiam)，ΔRiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合发送至分析服务器；
所述图像采集模块与监测位置布设模块连接，其中包括高清摄像头，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，通过高清摄像头对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面进行图像采集，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像发送至图像处理模块；
所述图像处理模块与图像采集模块连接，用于接收图像采集模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，采用图像处理技术对接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行处理，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像发送至破损面积获取模块；
所述破损面积获取模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，将接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像与标准绝缘皮表面图像进行匹配，获取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合发送至破损面积分析模块；
所述破损面积分析模块与破损面积获取模块连接，用于接收破损面积获取模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合，存储数据库中存储的标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，计算室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积发送至分析服务器；
所述电流检测模块包括若干电流传感器，其中若干电流传感器分别安装在室内变电站内各设备中各连接点的进口端和出口端，用于对室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流进行检测，分别统计室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流，构成室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合IiA(Iia1,Iia2,...,Iiaj,...,Iiam)和室内变电站内各设备中各连接点的出口端电流集合I′iA(I′ia1,I′ia2,...,I′iaj,...,I′iam)，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，I′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流，将室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合发送至电流分析模块；
所述电流分析模块与电流分析模块连接，用于接收电流检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合，计算室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，统计室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，将室内变电站内各设备中各连接点处电流差值发送至分析服务器；
所述分析服务器分别与温湿度分析模块、破损面积分析模块和电流分析模块连接，用于接收温湿度分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合，同时接收破损面积分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，并接收电流分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，提取存储数据库中存储的室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数、室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，统计室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数发送至云管理平台；
所述存储数据库分别与温湿度分析模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块和分析服务器连接，用于存储室内变电站内设备连接点的标准温度T标a′和标准湿度R标a′，同时存储室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，存储标准形式的图像数据与实际数据的比例系数k，并存储室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，分别记为λT,λR，存储室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，分别记为α,β；
所述云管理平台与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数与预设的设备运行安全影响系数阈值进行对比，若室内变电站内某设备的综合运行安全影响系数大于预设的设备运行安全影响系数阈值，则控制室内变电站内该设备停止运行，并发出对应的预警提醒。
进一步地，所述监测位置布设模块采用均匀分布的方式将若干监测位置分别布设在室内变电站内各设备中各连接点处，且若干监测位置与室内变电站内各设备中各连接点一一对应。
进一步地，所述温湿度检测模块包括温度检测单元和湿度检测单元，其中温度检测单元为温度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度。
进一步地，所述图像处理技术，包括如下步骤：
S1、对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行图像分割；
S2、选取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像，去除各包裹绝缘皮表面的最小区域之外的图像；
S3、同时强化室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像的高频分量；
S4、并对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面的最小区域图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各绝缘皮表面图像。
进一步地，所述室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积计算公式为s′iaj＝k*siaj，s′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，k表示为标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积。
进一步地，所述室内变电站内各设备中各连接点处电流差值计算公式为ΔIiaj＝Iiaj-I′iaj，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，I′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流。
进一步地，所述室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数计算公式为
Figure BDA0003008137870000071
ξi表示为室内变电站内第i个设备的综合运行安全影响系数，λT,λR分别表示为室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，ΔRiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，T标a′,R标a′分别表示为室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，α,β分别表示为室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，e表示为自然数，等于2.718，s′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值。
有益效果：
(1)本发明提供的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，通过对室内变电站内各设备进行编号，将若干监测位置分别布设在各设备中各连接点处，检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度，对比分析各设备中各连接点的监测位置处温度差值和湿度差值，从而提高监测数据的实时性，实现室内变电站运行安全远程在线监测的功能，同时采集各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，获取各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，计算各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，从而节约大量的人力资源，避免人工监测存在人员知识储备不一、经验能力不齐和参考标准不一问题，并检测各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流，分析室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，为后期计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数提供可靠的参考数据。
(2)本发明通过分析服务器计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将各设备的综合运行安全影响系数与预设的阈值进行对比，若某设备的综合运行安全影响系数大于预设的阈值则停止运行，并发出对应的预警提醒，从而实现设备运行故障时能够第一时间作出响应，提高室内变电站内设备运行的可靠性，保障室内变电站的运行安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，包括设备区分模块、监测位置布设模块、温湿度检测模块、温湿度分析模块、图像采集模块、图像处理模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块、电流检测模块、电流分析模块、分析服务器、存储数据库和云管理平台。
所述设备区分模块用于对室内变电站内设备进行区分，按照设定的顺序对室内变电站内各设备依次进行编号，室内变电站内各设备的编号分别为1,2,...,i,...,n，将室内变电站内各设备的编号发送至监测位置布设模块。
所述监测位置布设模块与设备区分模块连接，用于接收设备区分模块发送的室内变电站内各设备的编号，对室内变电站内各设备中各连接点进行监测位置的布设，采用均匀分布的方式将若干监测位置分别布设在室内变电站内各设备中各连接点处，且若干监测位置与室内变电站内各设备中各连接点一一对应，并按照布设的先后顺序依次对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置进行编号，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合Ai m(ai 1,ai 2,...,ai j,...,ai m)，ai j表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置编号，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合分别发送至温湿度检测模块和图像采集模块。
所述温湿度检测模块与监测位置布设模块连接，其中包括温度检测单元和湿度检测单元，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，所述温度检测单元为温度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度，所述湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度，分别构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合TiA(Tia1,Tia2,...,Tiaj,...,Tiam)和室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度集合RiA(Ria1,Ria2,...,Riaj,...,Riam),Tiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度，Riaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合发送至温湿度分析模块。
所述温湿度分析模块与温湿度检测模块连接，用于接收温湿度检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度与标准温度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合ΔTiA(ΔTia1,ΔTia2,...,ΔTiaj,...,ΔTiam)，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，同时将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度与标准湿度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度差值集合ΔRiA(ΔRia1,ΔRia2,...,ΔRiaj,...,ΔRiam)，ΔRiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，从而提高监测数据的实时性，实现室内变电站运行安全远程在线监测的功能，并将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合发送至分析服务器。
所述图像采集模块与监测位置布设模块连接，其中包括高清摄像头，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，通过高清摄像头对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面进行图像采集，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像发送至图像处理模块。
所述图像处理模块与图像采集模块连接，用于接收图像采集模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，采用图像处理技术对接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行处理，从而减少图像分析所需的时间以及任务量，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像发送至破损面积获取模块。
所述图像处理技术，包括如下步骤：
S1、对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行图像分割；
S2、选取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像，去除各包裹绝缘皮表面的最小区域之外的图像；
S3、同时强化室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像的高频分量；
S4、并对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面的最小区域图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各绝缘皮表面图像。
所述破损面积获取模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，将接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像与标准绝缘皮表面图像进行匹配，获取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合发送至破损面积分析模块。
所述破损面积分析模块与破损面积获取模块连接，用于接收破损面积获取模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合，存储数据库中存储的标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，计算室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积s′iaj＝k*siaj，s′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，k表示为标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，从而节约大量的人力资源，避免人工监测存在人员知识储备不一、经验能力不齐和参考标准不一问题，并将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积发送至分析服务器。
所述电流检测模块包括若干电流传感器，其中若干电流传感器分别安装在室内变电站内各设备中各连接点的进口端和出口端，用于对室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流进行检测，分别统计室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流，构成室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合IiA(Iia1,Iia2,...,Iiaj,...,Iiam)和室内变电站内各设备中各连接点的出口端电流集合I′iA(I′ia1,I′ia2,...,I′iaj,...,I′iam)，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，I′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流，将室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合发送至电流分析模块。
所述电流分析模块与电流分析模块连接，用于接收电流检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合，计算室内变电站内各设备中各连接点处电流差值ΔIiaj＝Iiaj-I′iaj，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，I′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流，统计室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，将室内变电站内各设备中各连接点处电流差值发送至分析服务器，为后期计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数提供可靠的参考数据。
所述分析服务器分别与温湿度分析模块、破损面积分析模块和电流分析模块连接，用于接收温湿度分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合，同时接收破损面积分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，并接收电流分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，提取存储数据库中存储的室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数、室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数
Figure BDA0003008137870000141
ξi表示为室内变电站内第i个设备的综合运行安全影响系数，λT,λR分别表示为室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，ΔRiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，T标a′,R标a′分别表示为室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，α,β分别表示为室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，e表示为自然数，等于2.718，s′iaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值，统计室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数发送至云管理平台。
所述存储数据库分别与温湿度分析模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块和分析服务器连接，用于存储室内变电站内设备连接点的标准温度T标a′和标准湿度R标a′，同时存储室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，存储标准形式的图像数据与实际数据的比例系数k，并存储室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，分别记为λT,λR，存储室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，分别记为α,β。
所述云管理平台与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数与预设的设备运行安全影响系数阈值进行对比，若室内变电站内某设备的综合运行安全影响系数大于预设的设备运行安全影响系数阈值，则控制室内变电站内该设备停止运行，并发出对应的预警提醒，从而实现设备运行故障时能够第一时间作出响应，提高室内变电站内设备运行的可靠性，保障室内变电站的运行安全。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：包括设备区分模块、监测位置布设模块、温湿度检测模块、温湿度分析模块、图像采集模块、图像处理模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块、电流检测模块、电流分析模块、分析服务器、存储数据库和云管理平台；
所述设备区分模块用于对室内变电站内设备进行区分，按照设定的顺序对室内变电站内各设备依次进行编号，室内变电站内各设备的编号分别为1,2,...,i,...,n，将室内变电站内各设备的编号发送至监测位置布设模块；
所述监测位置布设模块与设备区分模块连接，用于接收设备区分模块发送的室内变电站内各设备的编号，对室内变电站内各设备中各连接点进行监测位置的布设，并按照布设的先后顺序依次对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置进行编号，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合Ai m(ai 1,ai 2,...,ai j,...,ai m)，
ai j 表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置编号，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合分别发送至温湿度检测模块和图像采集模块；
所述温湿度检测模块与监测位置布设模块连接，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度进行检测，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度和湿度，分别构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合TiA(Tia1,Tia2,...,Tiaj,...,Tiam)和室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度集合RiA(Ria1,Ria2,...,Riaj,...,Riam),Tiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度，Riaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合发送至温湿度分析模块；
所述温湿度分析模块与温湿度检测模块连接，用于接收温湿度检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度集合和湿度集合，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度与标准温度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合ΔTiA(ΔTia1,ΔTia2,...,ΔTiaj,...,ΔTiam)，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，同时将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度与标准湿度进行对比，得到室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度差值集合ΔRiA(ΔRia1,ΔRia2,...,ΔRiaj,...,ΔRiam)，ΔRiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合发送至分析服务器；
所述图像采集模块与监测位置布设模块连接，其中包括高清摄像头，用于接收监测位置布设模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置编号集合，通过高清摄像头对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面进行图像采集，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像发送至图像处理模块；
所述图像处理模块与图像采集模块连接，用于接收图像采集模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像，采用图像处理技术对接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行处理，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像发送至破损面积获取模块；
所述破损面积获取模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像，提取存储数据库中存储的室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，将接收的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处处理后的绝缘皮表面图像与标准绝缘皮表面图像进行匹配，获取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，统计室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，构成室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合发送至破损面积分析模块；
所述破损面积分析模块与破损面积获取模块连接，用于接收破损面积获取模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积集合，提取存储数据库中存储的标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，计算室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，将室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积发送至分析服务器；
所述电流检测模块包括若干电流传感器，其中若干电流传感器分别安装在室内变电站内各设备中各连接点的进口端和出口端，用于对室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流进行检测，分别统计室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流和出口端电流，构成室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合IiA(Iia1,Iia2,...,Iiaj,...,Iiam)和室内变电站内各设备中各连接点的出口端电流集合Ii′A(Ii′a1,Ii′a2,...,Ii′aj,...,Ii′am)，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，Ii′aj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流，将室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合发送至电流分析模块；
所述电流分析模块与电流分析模块连接，用于接收电流检测模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的进口端电流集合和出口端电流集合，计算室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，统计室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，将室内变电站内各设备中各连接点处电流差值发送至分析服务器；
所述分析服务器分别与温湿度分析模块、破损面积分析模块和电流分析模块连接，用于接收温湿度分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度差值集合和湿度差值集合，同时接收破损面积分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，并接收电流分析模块发送的室内变电站内各设备中各连接点处电流差值，提取存储数据库中存储的室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数、室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，计算室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，统计室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数发送至云管理平台；
所述存储数据库分别与温湿度分析模块、破损面积获取模块、破损面积分析模块和分析服务器连接，用于存储室内变电站内设备连接点的标准温度T标a′和标准湿度R标a′，同时存储室内变电站内设备连接点处的标准绝缘皮表面图像，存储标准形式的图像数据与实际数据的比例系数k，并存储室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，分别记为λT,λR，存储室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，分别记为α,β；
所述云管理平台与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数，将室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数与预设的设备运行安全影响系数阈值进行对比，若室内变电站内某设备的综合运行安全影响系数大于预设的设备运行安全影响系数阈值，则控制室内变电站内该设备停止运行，并发出对应的预警提醒。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述监测位置布设模块采用均匀分布的方式将若干监测位置分别布设在室内变电站内各设备中各连接点处，且若干监测位置与室内变电站内各设备中各连接点一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述温湿度检测模块包括温度检测单元和湿度检测单元，其中温度检测单元为温度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处湿度。
4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述图像处理技术，包括如下步骤：
S1、对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面图像进行图像分割；
S2、选取室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像，去除各包裹绝缘皮表面的最小区域之外的图像；
S3、同时强化室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处包裹绝缘皮表面的最小区域图像的高频分量；
S4、并对室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面的最小区域图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各绝缘皮表面图像。
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述室内变电站内各设备中各连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积计算公式为si′aj＝k*siaj，si′aj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，k表示为标准形式的图像数据与实际数据的比例系数，siaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面图像的绝缘皮破损面积。
6.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述室内变电站内各设备中各连接点处电流差值计算公式为ΔIiaj＝Iiaj-Ii′aj，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值，Iiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的进口端电流，Ii′aj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的出口端电流。
7.根据权利要求1所述的一种基于云计算的变电站运行安全在线实时监测调控管理云平台，其特征在于：所述室内变电站内各设备的综合运行安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003774051950000061
ξi表示为室内变电站内第i个设备的综合运行安全影响系数，λT,λR分别表示为室内变电站内温度和湿度对设备运行安全影响比例系数，ΔTiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处温度与标准温度的对比差值，ΔRiaj表示为室内变电站内第i 个设备中第j个连接点的监测位置处湿度与标准湿度的对比差值，T标a′,R标a′分别表示为室内变电站内设备连接点的标准温度和标准湿度，α,β分别表示为室内变电站内设备连接点处绝缘皮破损面积和电流差值对应的运行安全影响系数，e表示为自然数，等于2.718，si′aj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点的监测位置处绝缘皮表面实际破损面积，ΔIiaj表示为室内变电站内第i个设备中第j个连接点处电流差值。
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