CN113315236A - 低压配电柜远程诊断系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能配电技术领域，具体涉及一种低压配电柜远程诊断系统及方法，其中系统包括：电力监测模块，用于获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息；辐射监测模块，用于获取低压配电柜外部的辐射值信息；控制处理模块，用于判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算对应的光圈的圈径；探照发光模块，用于根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；物体感应模块，用于感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，并将第二报警信息发送至个人智能终端。本发明解决了不能对配电柜的辐射情况进行监测的技术问题。

Description

低压配电柜远程诊断系统及方法
技术领域
本发明涉及智能配电技术领域，具体涉及一种低压配电柜远程诊断系统及方法。
背景技术
目前，随着电力科技信息技术的进步和社会需求的不断提高，用户对配电系统的安全、便利程度要求越来越高，而实现配电系统的智能化配电，方便用户实时监控用电设备，同时对于提升配电的安全性能也发挥极大的作用。配电系统通常会设置多个配电线路，每个配电线路会设置一个断路器以及与断路器连接的若干个用电设备。在用电过程中，如其中任意一个配电线路出现用电故障(如过压、欠压、过载)时，用户难以及时发现有配电线路出现故障，从而不便用户及时处理故障。
对此，中国专利公开了一种智能配电回路故障检测系统，包括：若干个配电线路，每个配电线路包括断路器以及与断路器电连接的智能设备；智能总开关，智能总开关分别与各配电线路的断路器电连接；网关，网关与智能总开关通讯连接，且网关与每个配电线路的智能设备通讯连接，网关定时轮询配电线路的所述智能设备；以及个人智能终端，网关与个人智能终端通讯连接；当其中配电线路出现故障时，网关轮询配电线路对应的智能设备无响应，网关向个人智能终端发送故障报警信息，网关通过智能总开关获取各配电线路的电流及电压数据，且网关将各配电线路的电流及电压数据发送至个人智能终端。
配电箱大多数由箱体以及箱体内的市电开关、支路开关等部件组成，虽然能够完成配电回路故障检测以及基本的配电管理功能，但是，由于配电柜或多或少都会存在一些辐射，在没有防护措施的情况下过高的辐射会对来往的行人造成不利影响，故而，有必要对配电柜的辐射情况进行监测。
发明内容
本发明提供一种低压配电柜远程诊断系统及方法，解决了不能对配电柜的辐射情况进行监测的技术问题。
本发明提供的基础方案为：低压配电柜远程诊断系统，包括：
若干个配电线路，每个配电线路包括断路器以及与断路器电连接的智能设备；
智能总开关，智能总开关分别与各配电线路的断路器电连接；
网关，网关与智能总开关通讯连接，网关与每个配电线路的智能设备通讯连接，网关定时轮询配电线路的智能设备；
个人智能终端，网关与个人智能终端通讯连接；
还包括：
电力监测模块，用于获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息；
辐射监测模块，用于获取低压配电柜外部的辐射值信息；
控制处理模块，用于判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算对应的光圈的圈径；
探照发光模块，用于根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；
物体感应模块，用于感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，并将第二报警信息发送至个人智能终端。
本发明的工作原理及优点在于：
(1)获取配电柜外部的辐射值信息，计算相对应的光圈的圈径，根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈，再对光圈范围内是否有物体进行感应；通过这样的方式，当有人进入到光圈范围内时，可及时提醒用户，从而对配电柜的辐射情况进行监测。
(2)通过网关定时轮询各配电线路的智能设备，实时监测各配电线路是否出现故障，当有配电线路出现故障时，网关向个人智能终端发送报警信息以快速提醒用户有配电线路出现故障，从而方便用户及时处理故障。
本发明在有人进入到光圈范围内时，可及时提醒用户，从而对配电柜的辐射情况进行监测，解决了现有技术不能对配电柜的辐射情况进行监测的技术问题。
进一步，控制处理模块用于获取人体所能承受的辐射最大值，计算辐射值信息对应的辐射值与人体所能承受的辐射最大值的辐射差值，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出衰减距离，将衰减距离记为圈径。
有益效果在于：在低压配电柜四周的辐射值，以低压配电柜为中心呈扩散衰减的状态，衰减的程度与中心的距离的平方呈反比，故而，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出圈径，可以体现衰减程度越大、圈径越大的规律。
进一步，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的震动信息值，控制处理模块用于根据预设震动阈值判断震动信息值是否异常，并在震动信息值异常时，生成震动异常的第一报警信息。
有益效果在于：当震动信息值大于预设震动阈值时，说明低压配电柜正处于频繁的震动中，此时及时进行预警，能够避免低压配电柜及其内部的线路在震动作用下被损坏。
进一步，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的火焰识别信息值，控制处理模块用于根据预设火焰阈值判断火焰识别信息值是否异常，并在火焰识别信息值异常时，生成火焰异常的第一报警信息。
有益效果在于：当火焰识别信息值大于预设火焰阈值时，说明低压配电柜内部或者外部可能已经出现火焰，这样可以及时采取灭火措施，避免低压配电柜以及内部的线路被火焰所烧毁。
进一步，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的温湿度信息值，控制处理模块用于根据预设温湿度阈值判断温湿度信息值是否异常，并在温湿度信息值异常时，生成温湿度异常的第一报警信息。
有益效果在于：当温湿度信息值大于预设温湿度阈值时，说明低压配电柜处于温度较高、较为潮湿的环境中，可以防止高温度、高潮湿的环境对低压配电柜中的电路造成腐蚀、损坏。
进一步，还包括变压器，变压器的输入端与配电线路电连接，变压器的输出端与电力监测模块、辐射监测模块、控制处理模块、探照发光模块和物体感应模块电连接。
有益效果在于：将配电线路的高压交流电转换为直流低压电进行供电，避免间断性地工作，同时可以减少供电线路、简化结构。
基于上述公开的低压配电柜远程诊断系统，本发明还提供一种低压配电柜远程诊断方法，包括：
S1、网关定时轮询各配电线路的智能设备，当配电线路出现故障时，网关向个人智能终端发送故障报警信息，以及，网关通过智能总开关获取各配电线路的电流及电压数据，网关将各配电线路的电流及电压数据发送至个人智能终端；
S2、获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息，以及获取低压配电柜外部的辐射值信息；
S3、判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算相对应的光圈的圈径；
S4、根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；
S5、感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，将第二报警信息发送至个人智能终端。
本发明的工作原理及优点在于：获取配电柜外部的辐射值信息，计算相对应的光圈的圈径，根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈，再对光圈范围内是否有物体进行感应；当有人进入到光圈范围内时，可及时提醒用户，从而对配电柜的辐射情况进行监测。通过网关定时轮询各配电线路的智能设备，实时监测各配电线路是否出现故障，当有配电线路出现故障时，网关向个人智能终端发送报警信息以快速提醒用户有配电线路出现故障，从而方便用户及时处理故障。
进一步，S3中，获取人体所能承受的辐射最大值，计算辐射值信息对应的辐射值与人体所能承受的辐射最大值的辐射差值，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出衰减距离，将衰减距离记为圈径。
有益效果在于：在低压配电柜四周的辐射值，以低压配电柜为中心呈扩散衰减的状态，衰减的程度与中心的距离的平方呈反比，故而，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出圈径，可以体现衰减程度越大、圈径越大的规律。
附图说明
图1为本发明低压配电柜远程诊断系统实施例的系统结构框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例1
实施例基本如附图1所示，包括：
若干个配电线路，每个配电线路包括断路器以及与断路器电连接的智能设备；
智能总开关，智能总开关分别与各配电线路的断路器电连接；
网关，网关与智能总开关通讯连接，网关与每个配电线路的智能设备通讯连接，网关定时轮询配电线路的智能设备；
个人智能终端，网关与个人智能终端通讯连接；
还包括：
电力监测模块，用于获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息；
辐射监测模块，用于获取低压配电柜外部的辐射值信息；
控制处理模块，用于判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算对应的光圈的圈径；
探照发光模块，用于根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；
物体感应模块，用于感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，并将第二报警信息发送至个人智能终端。
在本实施例中，每个配电线路包括断路器以及与断路器电连接的智能设备，智能总开关分别与各配电线路的断路器电连接，网关与智能总开关通讯连接，网关与每个配电线路的智能设备通讯连接，网关定时轮询配电线路的智能设备，网关与个人智能终端通讯连接。
具体实施过程如下：
S1、网关定时轮询各配电线路的智能设备，当配电线路出现故障时，网关向个人智能终端发送故障报警信息，以及，网关通过智能总开关获取各配电线路的电流及电压数据，网关将各配电线路的电流及电压数据发送至个人智能终端。
S2、电力监测模块获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息，以及辐射监测模块获取低压配电柜外部的辐射值信息。
在本实施例中，电力监测模块包括震动传感器、火焰传感器以及温湿度传感器，其中，震动传感器采集低压配电柜内部和/或外部的震动信息值，火焰传感器采集低压配电柜内部和/或外部的火焰识别信息值，温湿度传感器采集低压配电柜内部和/或外部的温湿度信息值；辐射监测模块采用辐射传感器，采集低压配电柜外部的辐射值信息。
S3、控制处理模块判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，以及，根据辐射值信息计算对应的光圈的圈径。在本实施例中，具体过程如下：
首先，判断震动信息值与预设震动阈值的大小，当震动信息值大于预设震动阈值，判定震动信息值异常，生成震动异常的第一报警信息；判断火焰识别信息值与预设火焰阈值的大小，当火焰识别信息值大于预设火焰阈值时，判定火焰识别信息值异常时，生成火焰异常的第一报警信息；判断温湿度信息值与预设温湿度阈值的大小，当温湿度信息值大于预设温湿度阈值时，判定温湿度信息值异常时，生成温湿度异常的第一报警信息；并将震动异常的第一报警信息、火焰异常的第一报警信息以及温湿度异常的第一报警信息发送到个人智能终端。
然后，考虑到这样的事实，在低压配电柜四周的辐射值，以低压配电柜为中心呈扩散衰减的状态，衰减的程度与中心的距离的平方呈反比。故而，获取人体所能承受的辐射最大值，计算辐射值信息对应的辐射值与人体所能承受的辐射最大值的辐射差值，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出衰减距离，将衰减距离记为圈径，这样可以体现衰减程度越大、圈径越大的规律。
S4、探照发光模块根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈。
S5、物体感应模块感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，将第二报警信息发送至个人智能终端。通过这样的方式，当有人进入到光圈范围内时，可及时提醒用户，从而对配电柜的辐射情况进行监测。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于，还包括变压器，变压器的输入端与配电线路电连接，变压器的输出端与电力监测模块、辐射监测模块、控制处理模块、探照发光模块和物体感应模块电连接。通过这样的方式，将配电线路的高压交流电转换为直流低压电进行供电，可以避免间断性地工作，同时可以减少供电线路、简化结构。
实施例3
与实施例2不同之处仅在于，考虑这样的实际情况：根据物理学中热辐射定律可以得知，外部环境的变化(比如说，四季环境温度的变化)会引起辐射强度或者辐射值发生变化，进而导致辐射监测模块获取到的低压配电柜外部的辐射值信息并不准确，不能准确地实现对用户的警示作用。
鉴于此，辐射监测模块内部设置有防错单元，防错单元用于根据预设防错识别机制对获取的低压配电柜外部的辐射值信息进行防错处理。在本实施例中，辐射监测模块获取低压配电柜外部的辐射值信息之后，对辐射值信息进行防错处理，并在处理完毕之后将辐射值信息发送到控制处理模块，而不是获取之后直接将辐射值信息发送到控制处理模块。防错机制具体如下：辐射监测模块内部设置若干个(3个及以上)用于检测辐射值信息的端口，各个端口独立地检测辐射值信息，防错单元计算各个端口所检测的辐射值信息的平均值，得到第一辐射平均值，并逐个判断各个端口所检测的辐射值信息与第一辐射平均值之间的误差是否均在预设误差阈值之内：若是，则将第一辐射平均值作为辐射监测模块所获取的低压配电柜外部的辐射值信息；若否，则用第一辐射平均值替换与第一辐射平均值之间的误差高于预设误差阈值的端口所检测的辐射信息值，替换后，再次计算各个端口所检测的辐射值信息的平均值，得到第二辐射平均值，将第二辐射平均值作为辐射监测模块所获取的低压配电柜外部的辐射值信息。
具体来说，以辐射监测模块具有3个端口为例进行说明，3个端口独立地检测低压配电柜外部的辐射值信息，各个端口检测的辐射值信息可以是电压数据，或者是电流数据(根据传感器相关原理可知，电压数据或者电流数据与辐射值信息具有对应关系)，比如，端口A、端口B、端口C检测的辐射值信息均是电压数据，端口A、端口B、端口C检测的电压数据分别为5.1V、5.2V、5.6V，那么，可计算得到第一辐射平均值为5.3V，端口A、端口B、端口C与第一辐射平均值的误差分别为3.7％、1.8％、5.6％；如果预设误差阈值为6％，那么端口A、端口B、端口C与第一辐射平均值的误差均小于预设误差阈值，故而，第一辐射平均值5.3V即为低压配电柜外部的辐射值信息；反之，如果预设误差阈值为5％，那么端口A、端口B与第一辐射平均值的误差均小于预设误差阈值，端口C与第一辐射平均值的误差均高于预设误差阈值，故而，用第一辐射平均值5.3V替换端口C所检测的电压数据5.6V，也即，替换后端口C所检测的电压数据为5.3V，可计算得到第二辐射平均值为5.2V，将第二辐射平均值5.2V作为辐射监测模块所获取的低压配电柜外部的辐射值信息。通过这样的方式，即使某个端口因外界因素出现了故障，由于存在这样的防错机制，也可以准确地起到预警作用。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.低压配电柜远程诊断系统，包括：若干个配电线路，每个配电线路包括断路器以及与断路器电连接的智能设备；智能总开关，智能总开关分别与各配电线路的断路器电连接；网关，网关与智能总开关通讯连接，网关与每个配电线路的智能设备通讯连接，网关定时轮询配电线路的智能设备；个人智能终端，网关与个人智能终端通讯连接；其特征在于，还包括：
电力监测模块，用于获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息；
辐射监测模块，用于获取低压配电柜外部的辐射值信息；
控制处理模块，用于判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算对应的光圈的圈径；
探照发光模块，用于根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；
物体感应模块，用于感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，并将第二报警信息发送至个人智能终端。
2.如权利要求1所述的低压配电柜远程诊断系统，其特征在于，控制处理模块用于获取人体所能承受的辐射最大值，计算辐射值信息对应的辐射值与人体所能承受的辐射最大值的辐射差值，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出衰减距离，将衰减距离记为圈径。
3.如权利要求2所述的低压配电柜远程诊断系统，其特征在于，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的震动信息值，控制处理模块用于根据预设震动阈值判断震动信息值是否异常，并在震动信息值异常时，生成震动异常的第一报警信息。
4.如权利要求3所述的低压配电柜远程诊断系统，其特征在于，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的火焰识别信息值，控制处理模块用于根据预设火焰阈值判断火焰识别信息值是否异常，并在火焰识别信息值异常时，生成火焰异常的第一报警信息。
5.如权利要求4所述的低压配电柜远程诊断系统，其特征在于，电力监测模块用于获取低压配电柜内部和/或外部的温湿度信息值，控制处理模块用于根据预设温湿度阈值判断温湿度信息值是否异常，并在温湿度信息值异常时，生成温湿度异常的第一报警信息。
6.如权利要求5所述的低压配电柜远程诊断系统，其特征在于，还包括变压器，变压器的输入端与配电线路电连接，变压器的输出端与电力监测模块、辐射监测模块、控制处理模块、探照发光模块和物体感应模块电连接。
7.低压配电柜远程诊断方法，其特征在于，包括：
S1、网关定时轮询各配电线路的智能设备，当配电线路出现故障时，网关向个人智能终端发送故障报警信息，以及，网关通过智能总开关获取各配电线路的电流及电压数据，网关将各配电线路的电流及电压数据发送至个人智能终端；
S2、获取低压配电柜内部及外部的电力参数信息，以及获取低压配电柜外部的辐射值信息；
S3、判断电力参数信息是否异常，在电力参数异常时生成第一报警信息，将第一报警信息发送至个人智能终端，并根据辐射值信息计算相对应的光圈的圈径；
S4、根据圈径大小发出可见光，形成圈径大小相对应的光圈；
S5、感应光圈范围内是否存在有物体，当感应到光圈范围内存在有物体时生成第二报警信息，将第二报警信息发送至个人智能终端。
8.如权利要求7所述的低压配电柜远程诊断方法，其特征在于，S3中，获取人体所能承受的辐射最大值，计算辐射值信息对应的辐射值与人体所能承受的辐射最大值的辐射差值，根据电磁波辐射衰减公式由辐射差值得出衰减距离，将衰减距离记为圈径。
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