CN113467350A - 一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，包括：设备用电采集模块将采集的数据发送给物联网传输模块；物联网传输模块将接收数据传输给监控分析模块；用电监控分析模块对设备用电采集模块采集的数据进行存储、分析和决策，得到待监控设备的运行状况是否正常，对异常设备做出断电或停机处理，并对异常数据做出预警或提示；根据设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况分析出引发电气火灾原因，对引发电气火灾的因素数据进行实时跟踪和统计分析，发现电气线路和待监控设备是否存在安全隐患，将存在安全隐患的信息发送给用户终端。系统能及时发现异常用电设备，对存在用电安全隐患作出预测和预警，减少设备用电安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及用电安全管理技术领域，具体涉及一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统。
背景技术
随着信息技术的高速发展，物联网已经在智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居等诸多领域均已有广泛而成熟的应用，为智能用电的建设提供了宝贵的借鉴经验。
传统的用电系统存在一定安全隐患，如因短路、过载、过压、欠压、漏电或线缆、箱体温度异常等问题引发的火灾，不仅给用户造成经济损失，更对人员的生命安全产生了威胁。同时，传统监管方式下消防设备出现故障不能立即发现，发现之后维护状态监督困难，消防设备种类数量繁多，人工巡检效率低下，为火灾的发生留下了较大的安全隐患。
传统的用电系统仅利用有线网络或局部无线网络，存在延时大、安全性低等问题，同时增加了网络布线与管理的难度。这就进一步削弱了报警信息传播的时效性与有效性，可能出现报警信息发送不及时或本地工作人员因不在岗位而错失采取有效措施时机的现象。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，能有效对用电设备进行在线监控，能及时对存在安全隐患的用电设备做出预测和预警，减少设备用电安全事故的发生。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，包括：设备用电采集模块、物联网传输模块和用电监控分析模块，
所述设备用电采集模块用于采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息，并将采集的数据发送给物联网传输模块；
所述物联网传输模块接收设备用电采集模块发送的数据，并将数据传输给监控分析模块；
所述用电监控分析模块用于对设备用电采集模块采集的数据进行存储、分析和决策，得到待监控设备的运行状况是否正常，对异常设备做出断电或停机处理，并对异常数据做出预警或提示；根据设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况通过大数据技术分析出引发电气火灾原因，对引发电气火灾的因素数据进行实时跟踪和统计分析，实时发现电气线路和待监控设备是否存在用电安全隐患，并将存在安全隐患的信息发送给用户终端。
可选地，设备用电采集模块包括电能质量监测单元，所述电能质量监测单元用于检测供电电源的质量。
可选地，设备用电采集模块包括绝缘监测单元，所述绝缘监测单元用于检测线路和开关设备绝缘水平。
可选地，设备用电采集模块包括温度采集单元，所述温度采集单元用于检测各断路器进出线桩头、待监控设备和/或线缆的温度。
可选地，设备用电采集模块包括多模块测控单元，所述多模块测控单元用于对出现故障的回路进行分别控制。
可选地，设备用电采集模块包括电流互感器和剩余电流互感器，
电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中的电流信号；
剩余电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中剩余电流信号。
可选地，用电监控分析模块包括分析单元、决策单元和预警单元，所述分析单元用于根据设备用电采集模块采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息进行分析，判断出待监控设备的运行状况是否正常；
所述决策单元用于对待监控设备运行状况异常的设备做出断电或停机处理；
所述预警单元用于对待监控设备的异常数据做出预警或提示。
可选地，用电监控分析模块包括数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况进行数据清洗。
可选地，用电监控分析模块包括数据挖掘单元，所述数据挖掘单元用于通过预测模型对引发电气火灾的因素进行预测和分析，得到电气线路和待监控设备是否存在用电安全隐患。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，能有效对用电设备进行在线监控，能及时对存在安全隐患的用电设备做出预测和预警，减少设备用电安全事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明第一实施例所提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统的结构框图。
图2示出了本发明第一实施例所提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统中设备用电采集模块的结构示意图；
图3示出了本发明第一实施例所提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统中用电监控分析模块的结构示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，示出了本发明第一实施例所提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统的结构框图，该系统包括：设备用电采集模块、物联网传输模块和用电监控分析模块，设备用电采集模块用于采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息，并将采集的数据发送给物联网传输模块；物联网传输模块接收设备用电采集模块发送的数据，并将数据传输给监控分析模块；用电监控分析模块用于对设备用电采集模块采集的数据进行存储、分析和决策，得到待监控设备的运行状况是否正常，对异常设备做出断电或停机处理，并对异常数据做出预警或提示；根据设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况通过大数据技术分析出引发电气火灾原因，对引发电气火灾的因素数据进行实时跟踪和统计分析，实时发现电气线路和待监控设备是否存在用电安全隐患，并将存在安全隐患的信息发送给用户终端。
在本实施例中，待监控设备包括配电设备、开关、断路器、变压器、高低压开关柜、电动机、空调、照明电器等用电设备，通过设备用电采集模块采集这些用电设备的电流、电压、功率、功率及功率因数等运行电量参数、设备储能、合闸、分闸、连接及试验等工作状态，以及温度、湿度、气体等运行环境，实时通过物联网传输模块将采集的信息传输到用电监控分析模块进行分析，同时接收用电监控分析模块做出的决策指令，完成对用电设备的远程控制。用电监控分析模块对采集到的数据进行存储、分析与决策，得到待监控设备的运行状况是否正常，并对异常数据做出预警或提示。在待监控设备在不安全运行情况下，及时对异常设备做出断电或停机处理，并对异常数据做出预警或提示，让工作人员第一时间知晓待监控设备的情况。根据设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况通过大数据技术分析出引发电气火灾原因，对引发电气火灾的因素数据进行实时跟踪和统计分析，实时发现电气线路和待监控设备是否存在安全隐患，并将存在安全隐患的信息发送给用户终端。通过大数据分析技术对引发电气火灾原因进行分析和统计，及时发现电气线路和用电设备是否存在安全隐患，对存在安全隐患的设备和线路信息及时推送给用户终端。
本发明实施例提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，能有效对用电设备进行在线监控，能及时对异常设备做出预测和预警，减少设备用电安全事故的发生。
如图2所示，示出了本发明实施例提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统中的设备用电采集模块的结构示意图。设备用电采集模块包括电能质量监测单元，所述电能质量监测单元用于检测供电电源的质量。设备用电采集模块包括绝缘监测单元，所述绝缘监测单元用于检测线路和开关设备绝缘水平。设备用电采集模块包括温度采集单元，所述温度采集单元用于检测各断路器进出线桩头、待监控设备和/或线缆的温度。设备用电采集模块包括多模块测控单元，所述多模块测控单元用于对出现故障的回路进行分别控制。设备用电采集模块包括电流互感器和剩余电流互感器，电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中的电流信号；剩余电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中剩余电流信号。
电能质量监测单元采用电压互感器监测供电电源质量。绝缘监测单元检测线路及开关设备绝缘水平，满足送电要求时，多模块测控单元控制断路器合闸，电源输出到待监控设备。待监控设备正常运行过程中，温度采集单元采集断路器进出线桩头的温度，当温度超过设定阈值或三相不平衡等异常情况时，多模块测控装置断开对应的故障回路，电流互感器实时监测设备用电时的电源质量及运行参数状态，绝缘监测单元监测每一回路线路及设备的绝缘水平。设备用电采集模块将这些单元采集的数据发送给用电监控分析模块进行存储和分析。
如图3所示，示出了本发明实施例提供的一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统中用电监控分析模块的结构示意图，用电监控分析模块包括分析单元、决策单元和预警单元，所述分析单元用于根据设备用电采集模块采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息进行分析，判断出待监控设备的运行状况是否正常；决策单元用于对待监控设备运行状况异常的设备做出断电或停机处理；预警单元用于对待监控设备的异常数据做出预警或提示。用电监控分析模块包括数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况进行数据清洗，消除冗余数据。用电监控分析模块包括数据挖掘单元，所述数据挖掘单元用于通过预测模型对引发电气火灾的因素进行预测和分析，得到电气线路和待监控设备是否存在安全隐患。
用电监控分析模块发现用电设备用电异常时，及时控制异常设备做出断电或停机，并对异常数据做出预警或提示。通过数据预处理单元对采集的数据和历史异常情况进行数据清洗，消除冗余数据，有利于数据挖掘和分析，通过数据挖掘单元对引发电气火灾的因素进行预测和分析，得到线路和用电设备是否存在用电安全隐患，对存在安全隐患的用电设备信息推送给工作人员客户端，方便工作人员及时知晓和处理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种融合物联网技术的智慧安全用电监控系统，其特征在于，包括：设备用电采集模块、物联网传输模块和用电监控分析模块，
所述设备用电采集模块用于采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息，并将采集的数据发送给物联网传输模块；
所述物联网传输模块接收设备用电采集模块发送的数据，并将数据传输给监控分析模块；
所述用电监控分析模块用于对设备用电采集模块采集的数据进行存储、分析和决策，得到待监控设备的运行状况是否正常，对异常设备做出断电或停机处理，并对异常数据做出预警或提示；根据设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况通过大数据技术分析出引发电气火灾原因，对引发电气火灾的因素数据进行实时跟踪和统计分析，实时发现电气线路和待监控设备是否存在用电安全隐患，并将存在安全隐患的信息发送给用户终端。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备用电采集模块包括电能质量监测单元，所述电能质量监测单元用于检测供电电源的质量。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述设备用电采集模块包括绝缘监测单元，所述绝缘监测单元用于检测线路和开关设备绝缘水平。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述设备用电采集模块包括温度采集单元，所述温度采集单元用于检测各断路器进出线桩头、待监控设备和/或线缆的温度。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述设备用电采集模块包括多模块测控单元，所述多模块测控单元用于对出现故障的回路进行分别控制。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述设备用电采集模块包括电流互感器和剩余电流互感器，
电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中的电流信号；
剩余电流互感器，用于实时采集待监控设备线路中剩余电流信号。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用电监控分析模块包括分析单元、决策单元和预警单元，所述分析单元用于根据设备用电采集模块采集待监控设备的运行环境状态数据、电量运行数据、电能质量和设备运行状态信息进行分析，判断出待监控设备的运行状况是否正常；
所述决策单元用于对待监控设备运行状况异常的设备做出断电或停机处理；
所述预警单元用于对待监控设备的异常数据做出预警或提示。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述用电监控分析模块包括数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对设备用电采集模块采集的数据和历史异常情况进行数据清洗。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述用电监控分析模块包括数据挖掘单元，所述数据挖掘单元用于通过预测模型对引发电气火灾的因素进行预测和分析，得到电气线路和待监控设备是否存在用电安全隐患。
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