CN115452054A - 一种电力柜的安全防护监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力柜的安全防护监控系统，包括温度采集模块、电力信息采集模块，距离信息采集模块、位置信息采集模块、冲击信息采集模块、接线信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；所述温度采集模块用于采集电力柜温度信息，电力柜温度信息包括电力柜的内部温度信息与环境温度信息，所述电力信息采集模块用于采集接入电力的电力信息，所述距离信息采集模块用于采集电力柜周围其他设备距离信息，所述位置信息采集模块同于采集电力柜实时位置信息，所述冲击信息采集模块用于采集电力柜受到的受力信息，受力信息包括冲击力信息与震动力信息。本发明能够更加全面的进行电力柜的安全防护监控。

Description

一种电力柜的安全防护监控系统
技术领域
本发明涉及安全防护领域，具体涉及一种电力柜的安全防护监控系统。
背景技术
电力柜，是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。通过配电柜中的设备应对负荷提供保护、监视和控制；
电力柜在使用过程中需要对其进行安全防护，在进行安全防护过程中即会使用到安全防护监控系统。
现有的安全防护监控系统，在使用过程中，防护功能单一，且防护效果较差，给安全防护监控系统的使用带来了一定的影响，因此，提出一种电力柜的安全防护监控系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的安全防护监控系统，在使用过程中，防护功能单一，且防护效果较差，给安全防护监控系统的使用带来了一定的影响的问题，提供了一种电力柜的安全防护监控系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括温度采集模块、电力信息采集模块，距离信息采集模块、位置信息采集模块、冲击信息采集模块、接线信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；
所述温度采集模块用于采集电力柜温度信息，电力柜温度信息包括电力柜的内部温度信息与环境温度信息，所述电力信息采集模块用于采集接入电力的电力信息，所述距离信息采集模块用于采集电力柜周围其他设备距离信息，所述位置信息采集模块同于采集电力柜实时位置信息，所述冲击信息采集模块用于采集电力柜受到的受力信息，受力信息包括冲击力信息与震动力信息，所述接线信息采集模块用于采集电力柜接入线缆的线缆状态信息；
所述数据接收模块用于接收电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，周围影像信息受力信息与线缆状态信息，并将电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息发送到数据处理模块；
所述数据处理模块用于对电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息进行处理生成电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息；
所述电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息生成后，总控模块控制信息发送模块将电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息发送到预设接收终端。
进一步在于，所述电力柜温度警示信息包括电力柜内部温度警示信息与电力柜环境温度警示信息，所述电力柜温度警示信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出电力柜温度信息，从电力柜温度信息中获取到电力柜内部环境温度信息与环境温度信息，将电力柜内部温度信息标记为Q，将环境温度信息标记为P；
步骤二；连续采集x次电力柜内部温度信息Q后计算x次电力柜内部温度信息的均值，即得到内部平均温度Qq，当电力柜平均温度Qq大于第一警报值A1时，生成电力柜内部温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息；
步骤三：连续采集x次环境温度信息P后计算x次环境温度信息的均值，即得到环境平均温度Pp，当环境平均温度Pp大于第一警报值B1时，生成环境温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息。
进一步在于，所述电力警示信息包括一级电力警示信息、二级电力警示信息与三级电力警示信息，所述电力警示信息的具体处理过程如下：
S1：提取出采集到电力信息，电力信息为电力检修信息，从电力检修信息中提取以往电力检修记录信息，电力检修记录信息包括检修次数、检修时间与故障信息，故障信息包括重大故障、一般故障与小型故障；
S2：将检修次数标记为M，将对检修时间进行处理得到检修间隔信息U，计算出平均检修间隔Uu，提取出重大故障、一般故障与小型故障的次数；
S3：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu大于预设值，重大故障次数大于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设时，即生成一级电力警示信息；
S4：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu在预设值范围内，重大故障次数在预设值范围内，一般故障次数小于预设值，小型故障的次数在预设次数范围内，即生成二级电力警示信息；
S5：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu小于预设次数，重大故障次数小于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设值，即生成三级电力警示信息。
进一步在于，所述一级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量差”，二级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量一般”，三级电力警示的具体内容为“接入的电力质量优秀”。
进一步在于，所述设备距离警示信息的具体处理过程如下：设备距离信息由设置在电力柜上的单个方向多个激光测距设备采集，将多个激光测距设备采集到设备距离信息标记为H，将激光测距设备的数量标记为i，i≥5，提取出采集到的i个设备距离信息H，去除掉H中的最大值和最小值后，计算出平均设备距离信息Hh，当平均设备距离信息Hh小于预设值时，即生成设备距离警示信息。
进一步在于，所述受力状态警示信息的具体处理过程如下：提取出采集到电力柜受力信息，从电力柜受力信息中提取出冲击力信息与震动力信息，将冲击力信息标记为J，将震动力信息标记为G，当冲击力信息J大于冲击力阈值时，即生成受力状态警示信息，当震动力信息G大于预设值超过预设时长时，即也生成受力状态警示信息。
进一步在于，所述线缆警示信息的具体处理过程如下：提取出线缆状态信息，线缆状态信息包括线缆受力大小信息与线缆影像信息，将线缆受力大小信息标记为V，对线缆影像信息进行处理得到接入线缆的弧度信息，当线缆受力大小信息V大于预设值，且接入线缆的弧度信息大于预设弧度时，即生成线缆警示信息。
进一步在于，所述设备移动警示信息的具体处理过程如下；提取出采集到电力柜的实时位置信息，同时提取电力柜标准位置，以电力柜标准位置时电力柜的底面中心点为基准建立平面直角坐标系Z，将电力柜标准位置的坐标标记为第一坐标（0，0），提取出电力柜的实时位置信息的在平面直角坐标系Z中的坐标，将其标记为第二坐标（b1，b2），计算出第一坐标（0，0）与第二坐标（b1，b2）之间的x轴差和y轴差，当x轴差大于预设值或者y轴差大于预设值时，即生成设备移动警示信息。
本发明相比现有技术具有以下优点：该电力柜的安全防护监控系统，通过多种数据的采集分析实现了对电力柜的全方面的安全监测，能够更好的保证电力柜的安全，通过对电力柜温度监测，能够在电力柜内部温度异常或者环境温度异常时，及时的发出警示信息，通过对接入的电力的检修记录进行分析，能够了解接入电力是否安全，通过对电力柜周围其他设备距离进行采集，能够在发现其他设备距离过近时发出警示信息，避免其他设备距离过近影响电力柜散热的状况发生，通过对接入线缆的状况进行分析，能够了解到接入线缆状态是否安全，并且对电力柜的位置信息进行了实时监测，能够了解到电力柜是否发生了位移，并及时发出警报，从而实现了对电力柜的全面的安全监测，让该系统更加值得推广使用。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种电力柜的安全防护监控系统，包括温度采集模块、电力信息采集模块，距离信息采集模块、位置信息采集模块、冲击信息采集模块、接线信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块;
温度采集模块为温度传感器，用来采集电力柜的温度信息，电力信息采集模块为电力采集设备，通过电力采集设备来采集电力信息，位置信息采集模块为位置传感器，用来采集电力柜的文字信息，冲击信息采集模块为受力传感器，其用来采集电力柜受到的冲击力信息，接线信息采集模块为影像采集设备与拉力传感器，用来采集接线处的受力信息与接线影像信息；
所述温度采集模块用于采集电力柜温度信息，电力柜温度信息包括电力柜的内部温度信息与环境温度信息，所述电力信息采集模块用于采集接入电力的电力信息，所述距离信息采集模块用于采集电力柜周围其他设备距离信息，所述位置信息采集模块同于采集电力柜实时位置信息，所述冲击信息采集模块用于采集电力柜受到的受力信息，受力信息包括冲击力信息与震动力信息，所述接线信息采集模块用于采集电力柜接入线缆的线缆状态信息；
所述数据接收模块用于接收电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，周围影像信息受力信息与线缆状态信息，并将电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息发送到数据处理模块；
所述数据处理模块用于对电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息进行处理生成电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息；
所述电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息生成后，总控模块控制信息发送模块将电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息发送到预设接收终端；
本发明在使用时通过多种数据的采集分析实现了对电力柜的全方面的安全监测，能够更好的保证电力柜的安全，通过对电力柜温度监测，能够在电力柜内部温度异常或者环境温度异常时，及时的发出警示信息，通过对接入的电力的检修记录进行分析，能够了解接入电力是否安全，通过对电力柜周围其他设备距离进行采集，能够在发现其他设备距离过近时发出警示信息，避免其他设备距离过近影响电力柜散热的状况发生，通过对接入线缆的状况进行分析，能够了解到接入线缆状态是否安全，并且对电力柜的位置信息进行了实时监测，能够了解到电力柜是否发生了位移，并及时发出警报，从而实现了对电力柜的全面的安全监测，让该系统更加值得推广使用。
所述电力柜温度警示信息包括电力柜内部温度警示信息与电力柜环境温度警示信息，所述电力柜温度警示信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出电力柜温度信息，从电力柜温度信息中获取到电力柜内部环境温度信息与环境温度信息，同时采集电力柜内部温度与环境温度能够更好进行全面的温度信息分析，将电力柜内部温度信息标记为Q，将环境温度信息标记为P；
步骤二；连续采集x次电力柜内部温度信息Q后计算x次电力柜内部温度信息的均值，即得到内部平均温度Qq，当电力柜平均温度Qq大于第一警报值A1时，生成电力柜内部温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息；
步骤三：连续采集x次环境温度信息P后计算x次环境温度信息的均值，即得到环境平均温度Pp，当环境平均温度Pp大于第一警报值B1时，生成环境温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息，通过该步骤，能够处理更加准确的温度警示信息进行警示报警；
通过上述过程，能够准确的生成对应的温度警示信息，保证电力柜安全。
所述电力警示信息包括一级电力警示信息、二级电力警示信息与三级电力警示信息，所述电力警示信息的具体处理过程如下：
S1：提取出采集到电力信息，电力信息为电力检修信息，从电力检修信息中提取以往电力检修记录信息，电力检修记录信息包括检修次数、检修时间与故障信息，故障信息包括重大故障、一般故障与小型故障；
S2：将检修次数标记为M，将对检修时间进行处理得到检修间隔信息U，计算出平均检修间隔Uu，提取出重大故障、一般故障与小型故障的次数；
S3：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu大于预设值，重大故障次数大于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设时，即生成一级电力警示信息，通过该步骤准确的分析出一级电力警示信息，进行警示报警；
S4：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu在预设值范围内，重大故障次数在预设值范围内，一般故障次数小于预设值，小型故障的次数在预设次数范围内，即生成二级电力警示信息，通过该步骤准确的分析出二级电力警示信息，进行警示报警；
S5：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu小于预设次数，重大故障次数小于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设值，即生成三级电力警示信息，通过该步骤准确的分析出三级电力警示信息，进行警示报警；
通过上述过程， 实现了对接入的电力信息的监测，有效的防止了接入低质量电力导致的意外发生，保证了电力柜的安全。
所述一级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量差”，二级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量一般”，三级电力警示的具体内容为“接入的电力质量优秀”。
所述设备距离警示信息的具体处理过程如下：设备距离信息由设置在电力柜上的单个方向多个激光测距设备采集，将多个激光测距设备采集到设备距离信息标记为H，将激光测距设备的数量标记为i，i≥5，提取出采集到的i个设备距离信息H，去除掉H中的最大值和最小值后，计算出平均设备距离信息Hh，当平均设备距离信息Hh小于预设值时，即生成设备距离警示信息，多次距离信息的采集，并且去出掉影响最大的参数后，获取到的平均值其参考性更高；
通过上述过程，能够保证测距准确度，保证了设备距离警示信息生成的准确性，及时的生成设备距离警示信息来提醒维护人员进行电力柜设备移动，避免其他设备距离电力柜过近导致的意外发生。
所述受力状态警示信息的具体处理过程如下：提取出采集到电力柜受力信息，从电力柜受力信息中提取出冲击力信息与震动力信息，将冲击力信息标记为J，将震动力信息标记为G，当冲击力信息J大于冲击力阈值时，即生成受力状态警示信息，当震动力信息G大于预设值超过预设时长时，即也生成受力状态警示信息，分析出更加准确的受力状态警示信息能够保证受力警示准确的及时的被发出；
通过上述过程，能够在电力柜收到冲击后被及时发现进行检修维护，也能够在电力柜长时间处于高震动环境中及时发出警示信息，提醒维护人员排除故障。
所述线缆警示信息的具体处理过程如下：提取出线缆状态信息，线缆状态信息包括线缆受力大小信息与线缆影像信息，将线缆受力大小信息标记为V，对线缆影像信息进行处理得到接入线缆的弧度信息，当线缆受力大小信息V大于预设值，且接入线缆的弧度信息大于预设弧度时，即生成线缆警示信息，生成线缆警示信息来警示管理人员接入线缆存在问题，需要进行维护；
通过上述过程，能够实现对接入线缆的监测，保证了接入线缆的安全，线缆异常时及时的报警。
所述设备移动警示信息的具体处理过程如下；提取出采集到电力柜的实时位置信息，同时提取电力柜标准位置，以电力柜标准位置时电力柜的底面中心点为基准建立平面直角坐标系Z，将电力柜标准位置的坐标标记为第一坐标（0，0），提取出电力柜的实时位置信息的在平面直角坐标系Z中的坐标，将其标记为第二坐标（b1，b2），计算出第一坐标（0，0）与第二坐标（b1，b2）之间的x轴差和y轴差，当x轴差大于预设值或者y轴差大于预设值时，即生成设备移动警示信息；
通过上述过程，能够在电力柜发生异常移机时及时发出警示信息，电力柜无端位移导致的其接入的线缆损毁和其内部电子设备损坏的状况发生。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于，包括温度采集模块、电力信息采集模块，距离信息采集模块、位置信息采集模块、冲击信息采集模块、接线信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；
所述温度采集模块用于采集电力柜温度信息，电力柜温度信息包括电力柜的内部温度信息与环境温度信息，所述电力信息采集模块用于采集接入电力的电力信息，所述距离信息采集模块用于采集电力柜周围其他设备距离信息，所述位置信息采集模块同于采集电力柜实时位置信息，所述冲击信息采集模块用于采集电力柜受到的受力信息，受力信息包括冲击力信息与震动力信息，所述接线信息采集模块用于采集电力柜接入线缆的线缆状态信息；
所述数据接收模块用于接收电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，周围影像信息受力信息与线缆状态信息，并将电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息发送到数据处理模块；
所述数据处理模块用于对电力柜温度信息、电力信息、其他设备距离信息，电力柜实时位置信息与线缆状态信息进行处理生成电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息；
所述电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息生成后，总控模块控制信息发送模块将电力柜温度警示信息、电力警示信息、设备距离警示信息，受力状态警示信息，线缆警示信息与设备移动警示信息发送到预设接收终端。
2.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述电力柜温度警示信息包括电力柜内部温度警示信息与电力柜环境温度警示信息，所述电力柜温度警示信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出电力柜温度信息，从电力柜温度信息中获取到电力柜内部环境温度信息与环境温度信息，将电力柜内部温度信息标记为Q，将环境温度信息标记为P；
步骤二；连续采集x次电力柜内部温度信息Q后计算x次电力柜内部温度信息的均值，即得到内部平均温度Qq，当电力柜平均温度Qq大于第一警报值A1时，生成电力柜内部温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息；
步骤三：连续采集x次环境温度信息P后计算x次环境温度信息的均值，即得到环境平均温度Pp，当环境平均温度Pp大于第一警报值B1时，生成环境温度警示信息，当x次电力柜内部温度信息Q中任意一个大于第二警报值A2时，即也生成电力柜内部温度警示信息。
3.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述电力警示信息包括一级电力警示信息、二级电力警示信息与三级电力警示信息，所述电力警示信息的具体处理过程如下：
S1：提取出采集到电力信息，电力信息为电力检修信息，从电力检修信息中提取以往电力检修记录信息，电力检修记录信息包括检修次数、检修时间与故障信息，故障信息包括重大故障、一般故障与小型故障；
S2：将检修次数标记为M，将对检修时间进行处理得到检修间隔信息U，计算出平均检修间隔Uu，提取出重大故障、一般故障与小型故障的次数；
S3：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu大于预设值，重大故障次数大于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设时，即生成一级电力警示信息；
S4：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu在预设值范围内，重大故障次数在预设值范围内，一般故障次数小于预设值，小型故障的次数在预设次数范围内，即生成二级电力警示信息；
S5：当检修次数M小于预设值，平均检修间隔Uu小于预设次数，重大故障次数小于预设值，一般故障与小型故障的次数小于预设值，即生成三级电力警示信息。
4.根据权利要求3所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述一级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量差”，二级电力警示信息的具体内容为“接入的电力质量一般”，三级电力警示的具体内容为“接入的电力质量优秀”。
5.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述设备距离警示信息的具体处理过程如下：设备距离信息由设置在电力柜上的单个方向多个激光测距设备采集，将多个激光测距设备采集到设备距离信息标记为H，将激光测距设备的数量标记为i，i≥5，提取出采集到的i个设备距离信息H，去除掉H中的最大值和最小值后，计算出平均设备距离信息Hh，当平均设备距离信息Hh小于预设值时，即生成设备距离警示信息。
6.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述受力状态警示信息的具体处理过程如下：提取出采集到电力柜受力信息，从电力柜受力信息中提取出冲击力信息与震动力信息，将冲击力信息标记为J，将震动力信息标记为G，当冲击力信息J大于冲击力阈值时，即生成受力状态警示信息，当震动力信息G大于预设值超过预设时长时，即也生成受力状态警示信息。
7.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述线缆警示信息的具体处理过程如下：提取出线缆状态信息，线缆状态信息包括线缆受力大小信息与线缆影像信息，将线缆受力大小信息标记为V，对线缆影像信息进行处理得到接入线缆的弧度信息，当线缆受力大小信息V大于预设值，且接入线缆的弧度信息大于预设弧度时，即生成线缆警示信息。
8.根据权利要求1所述的一种电力柜的安全防护监控系统，其特征在于：所述设备移动警示信息的具体处理过程如下；提取出采集到电力柜的实时位置信息，同时提取电力柜标准位置，以电力柜标准位置时电力柜的底面中心点为基准建立平面直角坐标系Z，将电力柜标准位置的坐标标记为第一坐标（0，0），提取出电力柜的实时位置信息的在平面直角坐标系Z中的坐标，将其标记为第二坐标（b1，b2），计算出第一坐标（0，0）与第二坐标（b1，b2）之间的x轴差和y轴差，当x轴差大于预设值或者y轴差大于预设值时，即生成设备移动警示信息。
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