CN114487681A - 一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，包括高频变压器发热异常诊断系统，所述高频变压器发热异常诊断系统包括有环境异常登记模块、差异化计算模块和诊断结果分析，所述环境异常登记模块包括有热能检测数据单元、低空飞行监测单元和周边温度监测单元，所述热能检测数据单元包括有距离检测单元、区域温度检测单元和对比单元；所述距离检测单元依据设定距离长度，依次按照逻辑顺序进行点定位动作，所述逻辑顺序依据高频变压器的体积进行设定，高频变压器体积不一致，常规分为V₁、V₂、V₃、V₄、V₅和V₆，所述点定位动作设定三个点，点与点之间的距离为L，分为L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和L₆，本发明，具有实用性强的特点。

Description

一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统

技术领域

本发明涉及高频变压器诊断技术领域，具体为一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统。

背景技术

高频变压器作为电力传输的重要环节，在电力系统中发挥着重要作用，当前，人工智能和机器学习在变压器故障识别领域已经取得较大的进展，但是智能算法自身存在一些不足之处，例如，在样本数据较少时智能计算精准度低，面对大量数据时，容易出现过度拟合，小部分特征被忽略的情况，小部分特征包括有高频变压器的老化损耗和外界条件变化所产生的影响，需要将这些小部分特征构建成差异化网络消除原网络中的恒定偏差，例如雨天中的高频变压器温度有所降低但是内部发热状况不变，若是直接测量高频变压器的温度则会产生误差，不能及时发现高频变压器的发热异常，因此，设计实用性强的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，包括高频变压器发热异常诊断系统，所述高频变压器发热异常诊断系统包括有环境异常登记模块、差异化计算模块和诊断结果分析，所述环境异常登记模块包括有热能检测数据单元、低空飞行监测单元和周边温度监测单元，所述热能检测数据单元包括有距离检测单元、区域温度检测单元和对比单元；

所述距离检测单元依据设定距离长度，依次按照逻辑顺序进行点定位动作，所述逻辑顺序依据高频变压器的体积进行设定，高频变压器体积不一致，常规分为V₁、V₂、V₃、V₄、V₅和V₆，所述点定位动作设定三个点，点与点之间的距离为L，分为L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和L₆，所述高频变压器体积由人员输入环境异常登记模块，环境异常登记模块根据高频变压器体积数据输出相应点距离；

所述区域温度检测单元按照定位点所在位置，扫描照射当前三个定位点的温度T_近、T_中和T_远，记录三个温度数值；

所述热能检测数据单元将高频变压器本身的温度数值T_本身与定位点的温度进行对比，若是T_本身与T_近相差温度在[0-N1]区间则显示正常，若是T_本身与T_中相差温度在[N1-N2]区间则显示正常，T_本身与T_远相差温度在[N2-N3]区间则显示正常，所述对比单元计算温度差值，只要三个差值中任意一个差值超过相应区间则判定高频变压器本身的温度数值超标，属于发热异常状态，此时发送指令至供电中心，提醒人员处理。

根据上述技术方案，所述低空飞行监测单元包括有扫描子模块、定时单元和驱赶单元，所述扫描子模块分为子模块一和子模块二，所述子模块一负责监控高频变压器及其底部动态状况，所述子模块二负责监控高频变压器及其上部动态状况；

所述子模块一和子模块二监控顺序不一致，避免在同一时间同时对高频变压器进行监测，由于子模块一和子模块二监控角度不一致，监控信息有误差，调控监控顺序避免信息误差造成低空飞行监测单元指令误判；

所述扫描子模块实时监测周边活物动态，若是发现活物进入设定范围L_活物，则立即发送指令至驱赶单元，所述驱赶单元包括有活物驱动器和噪音播报设备，所述活物驱动器和噪音播报设备自适配控制系统，所述控制系统接受低空飞行监测单元发送指令，所述活物驱动器可以针对鸟类生物进行抵御，避免鸟类损坏高频变压器同时对鸟类进行保护，所述噪音播报为最终抵御行为；

发现活物进入扫描范围则发送指令驱动活物驱动器运行，活物驱动器运行设定时间后若是活物依旧还在扫描范围内则驱动噪音播报设备运行，驱动器运行设定时间后若是活物不在扫描范围内则噪音播报设备不运行；

所述活物驱动器运行时间常规为10秒、20秒和30秒，所述活物驱动器依据扫描结果进行判定，设定活物数量区间为S，分为S1-S4共计四个层级，S1表示活物数量最少，S4表示活物数量最多，若是扫描过程中发现活物数量为S1区间则运行10秒，S2区间运行20秒，S3区间则运行30秒。

根据上述技术方案，所述定时单元依据环境情况设定，所述环境情况分为雨天和晴天两种，若是雨天则驱赶单元设定10分钟有效期限，下雨开始倒计时10分钟关闭驱赶单元，雨天扫描子模块扫描有误差且针对活物的扫描不够精准，小体积的活物由于雨的遮挡，扫描子模块不能精准扫描出来，若是晴天则驱赶单元常开。

根据上述技术方案，所述周边温度监测单元包括有雨天温度呈现分析、晴天温度呈现分析和误差分析，所述雨天温度呈现分析设定雨天温度降低值为J，J为固定数值；

若是中途雨停则设定雨停时间为H，若是H小于1小时则继续按照上一次下雨时间继续衍生，若是H大于等于1小时则重新计算下雨期间的时间段；

将相应的J数值与T_本身数值进行计算，得出实际温度数值为T_实际＝T_本身-J，雨天期间，热能检测数据单元收集T_实际判定高频变压器的发热状态，高频变压器的温度在雨天降低，实际温度数值所带来的发热状况依旧存在，计算出T_实际数值则可以实时监测高频变压器的状况。

根据上述技术方案，所述晴天温度呈现分析依据晴天时期，高频变压器的温度判定高频变压器的发热状况，高频变压器的发热状况分为常规和超标两种，误差单元链接晴天温度呈现分析，针对晴天温度呈现分析设定误差数据B，误差数据由诊断结果分析判定，所述诊断结果分析依据高频变压器周边温度进行计算，设定固定温度T_固定，若是周边实时温度相较于T_固定每上升一度，则误差系数增加0.07，此误差系数只针对温度区间为0-40度；

所述误差系数为在晴天期间，高频变压器的发热实况会根据误差系数进行改变，若是温度低于T_固定则高频变压器不存在此误差，若是温度高于T_固定则高频变压器的内部实际温度更高，得到T_晴天＝T_本身*(1+0.07n)，式中，T_晴天为高频变压器在晴天期间实时发热温度，n为相较于T_固定升高的温度度数所在层级，每升高两度为一个层级。

晴天状况下，随着周边环境温度的上升，高频变压器的热量向周边环境的传递速度变慢，晴天时期高温度下的高频变压器的温度相较于低温度下的高频变压器的温度高。

根据上述技术方案，所述差异化计算模块依据预先设定公式将获取数据进行计算得出判定结果发送给其它模块和单元。

根据上述技术方案，所述诊断结果分析依据获取信息得出相应结果，转换成指令发送给其它模块和单元。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的系统示意图；

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。

请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，包括高频变压器发热异常诊断系统，高频变压器发热异常诊断系统包括有环境异常登记模块、差异化计算模块和诊断结果分析，环境异常登记模块包括有热能检测数据单元、低空飞行监测单元和周边温度监测单元，热能检测数据单元包括有距离检测单元、区域温度检测单元和对比单元；

距离检测单元依据设定距离长度，依次按照逻辑顺序进行点定位动作，逻辑顺序依据高频变压器的体积进行设定，高频变压器体积不一致，常规分为V₁、V₂、V₃、V₄、V₅和V₆，点定位动作设定三个点，点与点之间的距离为L，分为L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和L₆，高频变压器体积由人员输入环境异常登记模块，环境异常登记模块根据高频变压器体积数据输出相应点距离；

区域温度检测单元按照定位点所在位置，扫描照射当前三个定位点的温度T_近、T_中和T_远，记录三个温度数值；

热能检测数据单元将高频变压器本身的温度数值T_本身与定位点的温度进行对比，若是T_本身与T_近相差温度在[0-N1]区间则显示正常，若是T_本身与T_中相差温度在[N1-N2]区间则显示正常，T_本身与T_远相差温度在[N2-N3]区间则显示正常，对比单元计算温度差值，只要三个差值中任意一个差值超过相应区间则判定高频变压器本身的温度数值超标，属于发热异常状态，此时发送指令至供电中心，提醒人员处理。

低空飞行监测单元包括有扫描子模块、定时单元和驱赶单元，扫描子模块分为子模块一和子模块二，子模块一负责监控高频变压器及其底部动态状况，子模块二负责监控高频变压器及其上部动态状况；

子模块一和子模块二监控顺序不一致，避免在同一时间同时对高频变压器进行监测，由于子模块一和子模块二监控角度不一致，监控信息有误差，调控监控顺序避免信息误差造成低空飞行监测单元指令误判；

扫描子模块实时监测周边活物动态，若是发现活物进入设定范围L_活物，则立即发送指令至驱赶单元，驱赶单元包括有活物驱动器和噪音播报设备，活物驱动器和噪音播报设备自适配控制系统，控制系统接受低空飞行监测单元发送指令，活物驱动器可以针对鸟类生物进行抵御，避免鸟类损坏高频变压器同时对鸟类进行保护，噪音播报为最终抵御行为；

发现活物进入扫描范围则发送指令驱动活物驱动器运行，活物驱动器运行设定时间后若是活物依旧还在扫描范围内则驱动噪音播报设备运行，驱动器运行设定时间后若是活物不在扫描范围内则噪音播报设备不运行；

活物驱动器运行时间常规为10秒、20秒和30秒，活物驱动器依据扫描结果进行判定，设定活物数量区间为S，分为S1-S4共计四个层级，S1表示活物数量最少，S4表示活物数量最多，若是扫描过程中发现活物数量为S1区间则运行10秒，S2区间运行20秒，S3区间则运行30秒。

定时单元依据环境情况设定，环境情况分为雨天和晴天两种，若是雨天则驱赶单元设定10分钟有效期限，下雨开始倒计时10分钟关闭驱赶单元，雨天扫描子模块扫描有误差且针对活物的扫描不够精准，小体积的活物由于雨的遮挡，扫描子模块不能精准扫描出来，若是晴天则驱赶单元常开。

周边温度监测单元包括有雨天温度呈现分析、晴天温度呈现分析和误差分析，雨天温度呈现分析设定雨天温度降低值为J，J为固定数值；

若是中途雨停则设定雨停时间为H，若是H小于1小时则继续按照上一次下雨时间继续衍生，若是H大于等于1小时则重新计算下雨期间的时间段；

将相应的J数值与T_本身数值进行计算，得出实际温度数值为T_实际＝T_本身-J，雨天期间，热能检测数据单元收集T_实际判定高频变压器的发热状态，高频变压器的温度在雨天降低，实际温度数值所带来的发热状况依旧存在，计算出T_实际数值则可以实时监测高频变压器的状况。

晴天温度呈现分析依据晴天时期，高频变压器的温度判定高频变压器的发热状况，高频变压器的发热状况分为常规和超标两种，误差单元链接晴天温度呈现分析，针对晴天温度呈现分析设定误差数据B，误差数据由诊断结果分析判定，诊断结果分析依据高频变压器周边温度进行计算，设定固定温度T_固定，若是周边实时温度相较于T_固定每上升一度，则误差系数增加0.07，此误差系数只针对温度区间为0-40度；

误差系数为在晴天期间，高频变压器的发热实况会根据误差系数进行改变，若是温度低于T_固定则高频变压器不存在此误差，若是温度高于T_固定则高频变压器的内部实际温度更高，得到T_晴天＝T_本身*(1+0.07n)，式中，T_晴天为高频变压器在晴天期间实时发热温度，n为相较于T_固定升高的温度度数所在层级，每升高两度为一个层级。

晴天状况下，随着周边环境温度的上升，高频变压器的热量向周边环境的传递速度变慢，晴天时期高温度下的高频变压器的温度相较于低温度下的高频变压器的温度高。

差异化计算模块依据预先设定公式将获取数据进行计算得出判定结果发送给其它模块和单元。

诊断结果分析依据获取信息得出相应结果，转换成指令发送给其它模块和单元。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，包括高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述高频变压器发热异常诊断系统包括有环境异常登记模块、差异化计算模块和诊断结果分析，所述环境异常登记模块包括有热能检测数据单元、低空飞行监测单元和周边温度监测单元，所述热能检测数据单元包括有距离检测单元、区域温度检测单元和对比单元；

所述距离检测单元依据设定距离长度，依次按照逻辑顺序进行点定位动作，所述逻辑顺序依据高频变压器的体积进行设定，高频变压器体积不一致，常规分为V₁、V₂、V₃、V₄、V₅和V₆，所述点定位动作设定三个点，点与点之间的距离为L，分为L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和L₆，所述高频变压器体积由人员输入环境异常登记模块，环境异常登记模块根据高频变压器体积数据输出相应点距离；

所述区域温度检测单元按照定位点所在位置，扫描照射当前三个定位点的温度T_近、T_中和T_远，记录三个温度数值；

所述热能检测数据单元将高频变压器本身的温度数值T_本身与定位点的温度进行对比，若是T_本身与T_近相差温度在[0-N1]区间则显示正常，若是T_本身与T_中相差温度在[N1-N2]区间则显示正常，T_本身与T_远相差温度在[N2-N3]区间则显示正常，所述对比单元计算温度差值，只要三个差值中任意一个差值超过相应区间则判定高频变压器本身的温度数值超标，属于发热异常状态，此时发送指令至供电中心，提醒人员处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述低空飞行监测单元包括有扫描子模块、定时单元和驱赶单元，所述扫描子模块分为子模块一和子模块二，所述子模块一负责监控高频变压器及其底部动态状况，所述子模块二负责监控高频变压器及其上部动态状况；

所述子模块一和子模块二监控顺序不一致，避免在同一时间同时对高频变压器进行监测，由于子模块一和子模块二监控角度不一致，监控信息有误差，调控监控顺序避免信息误差造成低空飞行监测单元指令误判；

所述扫描子模块实时监测周边活物动态，若是发现活物进入设定范围L_活物，则立即发送指令至驱赶单元，所述驱赶单元包括有活物驱动器和噪音播报设备，所述活物驱动器和噪音播报设备自适配控制系统，所述控制系统接受低空飞行监测单元发送指令，所述活物驱动器可以针对鸟类生物进行抵御，避免鸟类损坏高频变压器同时对鸟类进行保护，所述噪音播报为最终抵御行为；

发现活物进入扫描范围则发送指令驱动活物驱动器运行，活物驱动器运行设定时间后若是活物依旧还在扫描范围内则驱动噪音播报设备运行，驱动器运行设定时间后若是活物不在扫描范围内则噪音播报设备不运行；

所述活物驱动器运行时间常规为10秒、20秒和30秒，所述活物驱动器依据扫描结果进行判定，设定活物数量区间为S，分为S1-S4共计四个层级，S1表示活物数量最少，S4表示活物数量最多，若是扫描过程中发现活物数量为S1区间则运行10秒，S2区间运行20秒，S3区间则运行30秒。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述定时单元依据环境情况设定，所述环境情况分为雨天和晴天两种，若是雨天则驱赶单元设定10分钟有效期限，下雨开始倒计时10分钟关闭驱赶单元，雨天扫描子模块扫描有误差且针对活物的扫描不够精准，小体积的活物由于雨的遮挡，扫描子模块不能精准扫描出来，若是晴天则驱赶单元常开。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述周边温度监测单元包括有雨天温度呈现分析、晴天温度呈现分析和误差分析，所述雨天温度呈现分析设定雨天温度降低值为J，J为固定数值；

若是中途雨停则设定雨停时间为H，若是H小于1小时则继续按照上一次下雨时间继续衍生，若是H大于等于1小时则重新计算下雨期间的时间段；

将相应的J数值与T_本身数值进行计算，得出实际温度数值为T_实际＝T_本身-J，雨天期间，热能检测数据单元收集T_实际判定高频变压器的发热状态，高频变压器的温度在雨天降低，实际温度数值所带来的发热状况依旧存在，计算出T_实际数值则可以实时监测高频变压器的状况。

5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述晴天温度呈现分析依据晴天时期，高频变压器的温度判定高频变压器的发热状况，高频变压器的发热状况分为常规和超标两种，误差单元链接晴天温度呈现分析，针对晴天温度呈现分析设定误差数据B，误差数据由诊断结果分析判定，所述诊断结果分析依据高频变压器周边温度进行计算，设定固定温度T_固定，若是周边实时温度相较于T_固定每上升一度，则误差系数增加0.07，此误差系数只针对温度区间为0-40度；

所述误差系数为在晴天期间，高频变压器的发热实况会根据误差系数进行改变，若是温度低于T_固定则高频变压器不存在此误差，若是温度高于T_固定则高频变压器的内部实际温度更高，得到T_晴天＝T_本身*(1+0.07n)，式中，T_晴天为高频变压器在晴天期间实时发热温度，n为相较于T_固定升高的温度度数所在层级，每升高两度为一个层级。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述差异化计算模块依据预先设定公式将获取数据进行计算得出判定结果发送给其它模块和单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的高频变压器发热异常诊断系统，其特征在于：所述诊断结果分析依据获取信息得出相应结果，转换成指令发送给其它模块和单元。

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