CN114527806B - 一种用于非电变量的控制系统以及控制方法 - Google Patents
一种用于非电变量的控制系统以及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及非电变量控制技术领域，公开了一种用于非电变量的控制系统，包括非电变量传感系统和分析及控制系统；非电变量传感系统，用于探测设备内部的温度变化，并将温度信号传输给分析及控制系统；分析及控制系统，用于对设备测量温度的分析判断，确定设备是否进行散热降温，内部电路是否进行断路保护，以及设备内部状况是否发出警告提醒；非电变量传感系统包括用于检测设备温度的非电量检测模块。通过电信号转换模块和电频信号转换模块将温度的显示电信号，通过电流频率进行显示，从而保证在电路电流同步放大的过程中，避免电流在放大过程中结构破坏而导致影响测量的效果，从而有效保证数据测量的准确性，保证测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及非电变量控制技术领域，尤其是涉及一种用于非电变量的控制系统以及控制方法。
背景技术
在电力系统中，为了保证电路的使用安全，通常需要测量电路各种物理参数，随着社会的发展，非电量信号的测量也逐渐发展，电力柜是电力的重要枢纽，是电路的主要控制及安装区域，在电力柜的使用过程中，通常需要利用非电量信号测量电力柜内部的温度。
在非电量测量中，为了方便对电量提取和计算，通常需要对电路电流的放大处理，然而在电路电流放大过程中，往往会破坏电流结构，从而导致测量结果不准确，存在测量误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于非电变量的控制系统以及控制方法，以解决现有技术中测量结果不准确，存在测量误差的技术问题。
本发明提供一种用于非电变量的控制系统，包括非电变量传感系统和分析及控制系统；
非电变量传感系统，用于探测设备内部的温度变化，并将温度信号传输给分析及控制系统；
分析及控制系统，用于对设备测量温度的分析判断，确定设备是否进行散热降温，内部电路是否进行断路保护，以及设备内部状况是否发出警告提醒；
非电变量传感系统包括用于检测设备温度的非电量检测模块，非电量检测模块设置有至少四组，其中两组设置在电器安装区域，两组设置在非电器安装区域，每组非电量检测模块的外部均设置有电信号转换模块，电信号转换模块和电频信号转换模块连接，电频信号转换模块和电信号放大模块连接，电信号放大模块和电频信号传输模块连接；
分析及控制系统包括用于计算电频信号对应温度的电频信号计算模块，电频信号计算模块和用于接收电频信号的信号接收模块连接，电频信号计算模块和信号换位模块连接，信号换位模块和电路分析模块连接，电路分析模块和散热控制模块、电路断路模块、警报模块连接。
进一步优选的，所述电信号转换模块用于将温度信号转换为电信号，且电频信号转换模块设置在非电量检测模块和电信号转换模块之间，用于在将温度信号转换为电信号的时候，调节电流频率，设置一个预设单位温度为一次电流束，根据温度的大小智能调节电流束的数量。
进一步优选的，所述电信号放大模块用于接收电信号转换模块传输电流束，并对电流束进行电路电流的同步放大。
进一步优选的，所述电频信号传输模块用于接收电信号放大模块放大后的电流信号，并将放大后的电流信号传输给分析及控制系统。
进一步优选的，所述信号接收模块用于接收电频信号传输模块传输的若干电流束，同时将高频电流信号传输给电频信号计算门模块。
进一步优选的，所述电频信号计算模块用于高频电流的若干电流束数量，以预设时间段为单位时间，计为单位时间T，电频信号计算模块记录单位时间内电流束数量，每一个电流束记录标记为1，则单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}。
进一步优选的，所述信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块。
进一步优选的，所述电路分析模块接收温度信息，同时电路分析模块预设预警温度差值Pa，预设预警温度阈值Pb，预设断路温度差值Pc，预设断路温度阈值Pd，同一判断时间段Tn内四个非电量检测模块检测的温度为Pnk1、Pnk2、Pnk3、Pnk4，Pnk1、Pnk2为电器安装区域检测温度，Pnk3、Pnk4为非电器安装区域检测温度，将∣Pnk1-Pnk2∣、∣Pnk1-Pnk3∣、∣Pnk1-Pnk4∣、∣Pnk2-Pnk3∣、∣Pnk2-Pnk4∣与Pa、Pb、Pc、Pd的比较，对设备进行控制调控。
一种用于非电变量的控制方法，采用上述控制系统实现，具体步骤为：
S1、非电量检测模块在设备内部同步检测电器安装区域和非电器安装区域的温度状态；
S2、电信号转换模块将非电量监测模块检测的温度信号转换为电流信号；
S3、电频信号转换模块在电信号转换模块将温度信号转换为电信号时，同步调节电流频率，将温度信息转换为对应高频电流信息；
S4、信号放大模块接收电信号转换模块高频电流信息，并将高频电流信息进行同步放大，同时将放大电流信息传输给电频信号传输模块；
S5、电频信号传输模块接收高频电流电信息，将高频电流信息传输给信号接收模块；
S6、信号接收模块接收电流信号，并将电流信号传输给电频信号计算模块；
S7、电频信号计算模块接收具有一定频率电流，通过对高频电流的分析计算，预设时间段为单位时间T，并计算单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}；
S8、信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块，同时四个区域Tn时间段内的电流束集为
Pnk1={1,1,1...1}，电流束的数量为Z；
Pnk2={1,1,1...1}，电流束的数量为X；
Pnk3={1,1,1...1}，电流束的数量为C；
Pnk4={1,1,1...1}，电流束的数量为V；
四个区域Tn时间段内的温度为，
Pnk1=ZLa；
Pnk2=XLa；
Pnk3=CLa；
Pnk=VLa；
其中La为温度计算系数；
S9、电路分析模块判断：
∣Pnk1-Pnk2∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pa；
Pnk1≥Pb；
Pnk2≥Pb；
Pnk3≥Pb；
Pnk4≥Pb；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给散热控制模块和警报模块，同时运算S11；
S10、散热控制模块和警报模块接收信号，则对设备内部进行散热处理，同时触发警报；
S11、∣Pnk1-Pnk2∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pc；
Pnk1≥Pd；
Pnk2≥Pd；
Pnk3≥Pd；
Pnk4≥Pd；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，同时运行散热控制模块和警报模块，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给电路断路模块；
S12、电路断路模块接收信号，控制设备断路。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
（1）该用于非电变量的控制系统以及控制方法，通过电信号转换模块和电频信号转换模块将温度的显示电信号，通过电流频率进行显示，从而保证在电路电流同步放大的过程中，避免电流在放大过程中结构破坏而导致影响测量的效果，从而有效保证数据测量的准确性，保证测量精度。
（2）该用于非电变量的控制系统以及控制方法，通过设置四组非电量测量模块和电路分析模块对电力柜内部温度进行分析测量，从而进一步保证测量的准确性，且通过非电量测量模块和电路分析模块有效避免检测误差。
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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明非电变量测量系统示意图；
图2为本发明分析及控制系统示意图；
图3为本发明控制方法流程示意图；
图4为本发明预警流程示意图；
图5为本发明电路断路流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图5所示，本发明实施例提供了一种用于非电变量的控制系统，包括非电变量传感系统和分析及控制系统；
非电变量传感系统，用于探测设备内部的温度变化，并将温度信号传输给分析及控制系统；
分析及控制系统，用于对设备测量温度的分析判断，确定设备是否进行散热降温，内部电路是否进行断路保护，以及设备内部状况是否发出警告提醒；
非电变量传感系统包括用于检测设备温度的非电量检测模块，非电量检测模块设置有至少四组，其中两组设置在电器安装区域，两组设置在非电器安装区域，每组非电量检测模块的外部均设置有电信号转换模块，电信号转换模块和电频信号转换模块连接，电频信号转换模块和电信号放大模块连接，电信号放大模块和电频信号传输模块连接；
分析及控制系统包括用于计算电频信号对应温度的电频信号计算模块，电频信号计算模块和用于接收电频信号的信号接收模块连接，电频信号计算模块和信号换位模块连接，信号换位模块和电路分析模块连接，电路分析模块和散热控制模块、电路断路模块、警报模块连接。
本实施例中，所述电信号转换模块用于将温度信号转换为电信号，且电频信号转换模块设置在非电量检测模块和电信号转换模块之间，用于在将温度信号转换为电信号的时候，调节电流频率，设置一个预设单位温度为一次电流束，根据温度的大小智能调节电流束的数量。
本实施例中，所述电信号放大模块用于接收电信号转换模块传输电流束，并对电流束进行电路电流的同步放大。
本实施例中，所述电频信号传输模块用于接收电信号放大模块放大后的电流信号，并将放大后的电流信号传输给分析及控制系统。
本实施例中，所述信号接收模块用于接收电频信号传输模块传输的若干电流束，同时将高频电流信号传输给电频信号计算门模块。
本实施例中，所述电频信号计算模块用于高频电流的若干电流束数量，以预设时间段为单位时间，计为单位时间T，电频信号计算模块记录单位时间内电流束数量，每一个电流束记录标记为1，则单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}。
本实施例中，所述信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块。
本实施例中，所述电路分析模块接收温度信息，同时电路分析模块预设预警温度差值Pa，预设预警温度阈值Pb，预设断路温度差值Pc，预设断路温度阈值Pd，同一判断时间段Tn内四个非电量检测模块检测的温度为Pnk1、Pnk2、Pnk3、Pnk4，Pnk1、Pnk2为电器安装区域检测温度，Pnk3、Pnk4为非电器安装区域检测温度，将∣Pnk1-Pnk2∣、∣Pnk1-Pnk3∣、∣Pnk1-Pnk4∣、∣Pnk2-Pnk3∣、∣Pnk2-Pnk4∣与Pa、Pb、Pc、Pd的比较，对设备进行控制调控。
一种用于非电变量的控制系统的控制方法为，具体步骤为：
S1、非电量检测模块在设备内部同步检测电器安装区域和非电器安装区域的温度状态；
S2、电信号转换模块将非电量监测模块检测的温度信号转换为电流信号；
S3、电频信号转换模块在电信号转换模块将温度信号转换为电信号时，同步调节电流频率，将温度信息转换为对应高频电流信息；
S4、信号放大模块接收电信号转换模块高频电流信息，并将高频电流信息进行同步放大，同时将放大电流信息传输给电频信号传输模块；
S5、电频信号传输模块接收高频电流电信息，将高频电流信息传输给信号接收模块；
S6、信号接收模块接收电流信号，并将电流信号传输给电频信号计算模块；
S7、电频信号计算模块接收具有一定频率电流，通过对高频电流的分析计算，预设时间段为单位时间T，并计算单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}；
S8、信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块，同时四个区域Tn时间段内的电流束集为
Pnk1={1,1,1...1}，电流束的数量为Z；
Pnk2={1,1,1...1}，电流束的数量为X；
Pnk3={1,1,1...1}，电流束的数量为C；
Pnk4={1,1,1...1}，电流束的数量为V；
四个区域Tn时间段内的温度为，
Pnk1=ZLa；
Pnk2=XLa；
Pnk3=CLa；
Pnk=VLa；
其中La为温度计算系数；
S9、电路分析模块判断：
∣Pnk1-Pnk2∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pa；
Pnk1≥Pb；
Pnk2≥Pb；
Pnk3≥Pb；
Pnk4≥Pb；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给散热控制模块和警报模块，同时运算S11；
S10、散热控制模块和警报模块接收信号，则对设备内部进行散热处理，同时触发警报；
S11、∣Pnk1-Pnk2∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pc；
Pnk1≥Pd；
Pnk2≥Pd；
Pnk3≥Pd；
Pnk4≥Pd；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，同时运行散热控制模块和警报模块，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给电路断路模块；
S12、电路断路模块接收信号，控制设备断路。
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。
Claims (8)
1.一种用于非电变量的控制系统，其特征在于，包括非电变量传感系统和分析及控制系统；
非电变量传感系统，用于探测设备内部的温度变化，并将温度信号传输给分析及控制系统；
分析及控制系统，用于对设备测量温度的分析判断，确定设备是否进行散热降温，内部电路是否进行断路保护，以及设备内部状况是否发出警告提醒；
非电变量传感系统包括用于检测设备温度的非电量检测模块，非电量检测模块设置有至少四组，其中两组设置在电器安装区域，两组设置在非电器安装区域，每组非电量检测模块的外部均设置有电信号转换模块，电信号转换模块和电频信号转换模块连接，电频信号转换模块和电信号放大模块连接，电信号放大模块和电频信号传输模块连接；
分析及控制系统包括用于计算电频信号对应温度的电频信号计算模块，电频信号计算模块和用于接收电频信号的信号接收模块连接，电频信号计算模块和信号换位模块连接，信号换位模块和电路分析模块连接，电路分析模块和散热控制模块、电路断路模块、警报模块连接；
所述电路分析模块接收温度信息，同时电路分析模块预设预警温度差值Pa，预设预警温度阈值Pb，预设断路温度差值Pc，预设断路温度阈值Pd，同一判断时间段Tn内四个非电量检测模块检测的温度为Pnk1、Pnk2、Pnk3、Pnk4，Pnk1、Pnk2为电器安装区域检测温度，Pnk3、Pnk4为非电器安装区域检测温度，将∣Pnk1-Pnk2∣、∣Pnk1-Pnk3∣、∣Pnk1-Pnk4∣、∣Pnk2-Pnk3∣、∣Pnk2-Pnk4∣与Pa、Pb、Pc、Pd的比较，对设备进行控制调控；
其中：
电路分析模块判断：
∣Pnk1-Pnk2∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pa；
Pnk1≥Pb；
Pnk2≥Pb；
Pnk3≥Pb；
Pnk4≥Pb；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给散热控制模块和警报模块；
其中：
电路分析模块判断：
∣Pnk1-Pnk2∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pc；
Pnk1≥Pd；
Pnk2≥Pd；
Pnk3≥Pd；
Pnk4≥Pd；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，同时运行散热控制模块和警报模块，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给电路断路模块。
2.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述电信号转换模块用于将温度信号转换为电信号，且电频信号转换模块设置在非电量检测模块和电信号转换模块之间，用于在将温度信号转换为电信号的时候，调节电流频率，设置一个预设单位温度为一次电流束，根据温度的大小智能调节电流束的数量。
3.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述电信号放大模块用于接收电信号转换模块传输电流束，并对电流束进行电路电流的同步放大。
4.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述电频信号传输模块用于接收电信号放大模块放大后的电流信号，并将放大后的电流信号传输给分析及控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述信号接收模块用于接收电频信号传输模块传输的若干电流束，同时将高频电流信号传输给电频信号计算门模块。
6.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述电频信号计算模块用于高频电流的若干电流束数量，以预设时间段为单位时间，计为单位时间T，电频信号计算模块记录单位时间内电流束数量，每一个电流束记录标记为1，则单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}。
7.根据权利要求1所述的一种用于非电变量的控制系统，其特征在于：所述信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块。
8.一种用于非电变量的控制方法，采用权利要求1-7任意一项控制系统实现，其特征在于，具体步骤为：
S1、非电量检测模块在设备内部同步检测电器安装区域和非电器安装区域的温度状态；
S2、电信号转换模块将非电量监测模块检测的温度信号转换为电流信号；
S3、电频信号转换模块在电信号转换模块将温度信号转换为电信号时，同步调节电流频率，将温度信息转换为对应高频电流信息；
S4、信号放大模块接收电信号转换模块高频电流信息，并将高频电流信息进行同步放大，同时将放大电流信息传输给电频信号传输模块；
S5、电频信号传输模块接收高频电流电信息，将高频电流信息传输给信号接收模块；
S6、信号接收模块接收电流信号，并将电流信号传输给电频信号计算模块；
S7、电频信号计算模块接收具有一定频率电流，通过对高频电流的分析计算，预设时间段为单位时间T，并计算单位时间T内的电流束集为{1,1...1}，则得到不同单位T的电流束集，Tn={1,1,1...1}；
S8、信号换位模块根据电频信号计算模块统计的Tn={1,1,1...1}，计算单位时间温度，并将计算温度信号传输给电路分析模块，同时四个区域Tn时间段内的电流束集为
Pnk1={1,1,1...1}，电流束的数量为Z；
Pnk2={1,1,1...1}，电流束的数量为X；
Pnk3={1,1,1...1}，电流束的数量为C；
Pnk4={1,1,1...1}，电流束的数量为V；
四个区域Tn时间段内的温度为，
Pnk1=ZLa；
Pnk2=XLa；
Pnk3=CLa；
Pnk=VLa；
其中La为温度计算系数；
S9、电路分析模块判断：
∣Pnk1-Pnk2∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pa；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pa；
Pnk1≥Pb；
Pnk2≥Pb；
Pnk3≥Pb；
Pnk4≥Pb；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给散热控制模块和警报模块，同时运算S11；
S10、散热控制模块和警报模块接收信号，则对设备内部进行散热处理，同时触发警报；
S11、∣Pnk1-Pnk2∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk1-Pnk4∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk3∣≥Pc；
∣Pnk2-Pnk4∣≥Pc；
Pnk1≥Pd；
Pnk2≥Pd；
Pnk3≥Pd；
Pnk4≥Pd；
当输出结果均为“否”，则设备继续运行，同时运行散热控制模块和警报模块，当输出结果存在为“是”，则将信号传输给电路断路模块；
S12、电路断路模块接收信号，控制设备断路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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