CN115693484B - 一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台，本发明提出的开关柜的人工智能平台能够根据实际需求来调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向，需要通过第一排气口排气时，则控制器控制泄压组件处于第一状态，第一封闭部件能够当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第一排气口，且第二封闭部件并不会开启第二排气口；当需要通过第二排气口排气，则控制器控制泄压组件处于第二状态，第二封闭部件能够当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第二排气口，以及时排出柜体内产生的高压气体；且整个过程中第一封闭部件并不会开启第一排气口。

Description

一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，具体涉及一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台。

背景技术

随着我国电力行业的发展，高压开关柜在电力系统中得到普遍应用，操作人员也越来越重视设备的安全性。开关柜在长期使用过程中由于周围环境的变化、绝缘件性能的下降以及误操作等因素会造成安全事故，其中对人身和设备危险最大的当属内部电弧故障：当开关柜内部发生电弧故障时，会产生强功率、高温度的电弧，使柜内气体温度骤升；如果开关柜未能及时泄压，将会导致开关柜的柜体因无法承受内部压力而爆炸，对周围设备及操作人员造成伤害。

因此在设计开关柜时，开关柜应具有有效的泄压结构；目前市场上现有的开关柜的泄压结构均设置于开关柜的柜体顶部，且现有的开关柜的泄压结构的排气角度是固定的，一般为竖直向上；使用时，开关柜内部因故障电弧而产生的高压气体通过泄压结构竖直向上排出，但对于某些特殊的安装空间，开关柜的正上方还设置有电缆线等其他电气设备，因泄压排出的气体的压力和温度均较高，故泄压排出的气体会冲击灼烧这些电气设备，这种情况下，就需要改变泄压结构的排出方向；但现有的开关柜的泄压结构不够智能，并不能够按需调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台，旨在解决现有的开关柜的泄压结构不够智能，并不能够按需调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向的问题。

本发明提出的技术方案为：

一种开关柜的人工智能平台，包括管理终端、云服务器、控制器、开关柜、通信单元和泄压组件；控制器和通信单元均设置于开关柜；通信单元和和管理终端均与云服务器通信连接；控制器和通信单元电性连接；开关柜包括柜体；泄压组件包括泄压箱、第一封闭部件、第二封闭部件、触发部件和导向部件；泄压箱嵌设于柜体的顶部；泄压箱开设有竖向贯通的第一排气口，以及水平贯通的第二排气口；第一封闭部件用于封闭第一排气口，第二封闭部件用于封闭第二排气口；云服务器用于接受管理终端发送的控制指令，并将控制指令发送至通信单元，通信单元用于将控制指令发送至控制器；控制器用于根据控制指令控制所述泄压组件处于第一状态或第二状态；控制器还用于启动导向部件以调节第一排气口的排气角度；

当泄压组件处于第一状态时，第一封闭部件用于当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第一排气口；当泄压组件处于第二状态时，第二封闭部件用于当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第二排气口。

优选的，所述泄压组件还包括第一电机；所述第一封闭部件包括第一封板、第一丝杆和第一滑杆；所述泄压箱体包括水平设置的顶板；所述第一排气口开设于所述顶板；所述第一丝杆转动连接于所述顶板的内壁；所述第一滑杆连接于所述顶板的内壁；所述第一丝杆和所述第一滑杆彼此平行，且均水平设置；所述第一封板水平设置；所述第一封板滑动套设于所述第一滑杆，且所述第一封板与所述顶板的内壁滑动贴合接触；所述第一封板通过自身开设的螺纹孔与所述第一丝杆配合拧设；所述第一电机用于驱动所述第一丝杆转动，以带动所述第一封板平移；所述第一封板能移动至完全封闭所述第一排气口的第一位置，以及露出所述第一排气口的第二位置。

优选的，所述第二封闭部件包括第二封板、第二丝杆和第二滑杆；所述泄压箱体包括竖直设置的第一侧板，所述第一侧板相比所述顶板更靠近所述柜体的后方；所述第二排气口开设于所述第一侧板；所述第二丝杆转动连接于所述第一侧板的内壁；所述第二滑杆连接于所述第一侧板的内壁；所述第二丝杆和所述第二滑杆彼此平行，且均水平设置；所述第二丝杆平行于所述第一侧板；所述第二封板竖直设置；所述第二封板滑动套设于所述第二滑杆，且所述第二封板与所述第一侧板的内壁滑动贴合接触；所述第二封板通过自身开设的螺纹孔与所述第二丝杆配合拧设；所述第一电机还用于驱动所述第二丝杆转动，以带动所述第二封板平移；所述第二封板能移动至完全封闭所述第二排气口的第三位置，以及露出所述第二排气口的第四位置。

优选的，所述泄压组件还包括转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；所述泄压箱还包括与所述第一侧板相对且平行的第二侧板；所述第一侧板和所述第二侧板之间还设置有竖板；所述第一丝杆平行于所述第二丝杆；所述第一丝杆的一端活动穿设于所述竖板；所述第二丝杆的一端活动穿设于所述竖板；所述第一齿轮同轴连接于所述第一丝杆的靠近所述竖板的一端；所述第二齿轮和所述第三齿轮均转动设置于所述竖板的背离所述第一封板的一侧；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；所述第二齿轮的转动轴和所述第三齿轮的转动轴均平行于所述第一侧板；所述第一锥齿轮同轴连接于所述第三齿轮；所述转轴转动连接于所述竖板的背离所述第一封板的一侧；所述转轴垂直于所述第一侧板；所述转轴的两端分别同轴连接有所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮；所述第二丝杆的伸出于所述竖板的一端同轴连接有所述第四锥齿轮；所述第二锥齿轮和所述第一锥齿轮啮合；所述第四锥齿轮和所述第三锥齿轮啮合；所述第一电机用于驱动所述第二齿轮或所述第三齿轮转动。

优选的，所述泄压组件还包括转臂、滑块、第一弹簧、第一电磁铁、第二电磁铁、第四齿轮和第五齿轮；所述转臂转动连接于所述竖板；所述转臂的转动轴水平设置，且所述转臂的转动轴平行于所述第一丝杆；所述第一电机设置于所述转臂的靠近所述竖板的一侧，且所述第一电机的输出轴水平活动穿设于所述转臂；所述第四齿轮同轴连接于所述第一电机的输出轴；所述第五齿轮转动连接于所述转臂的背离所述竖板的一侧；所述第四齿轮和所述第五齿轮啮合；所述第五齿轮位于所述第二齿轮和所述第三齿轮之间；

所述竖板的底部还连接有水平设置的横板；所述横板的上表面设置有滑轨；所述滑轨垂直于所述第一丝杆；所述滑块水平滑动连接于所述滑轨；所述滑块位于所述转臂的下方；所述第一弹簧的一端连接于所述转臂的底部，所述第一弹簧的另一端连接于所述滑块；所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设置于所述横板的上表面；所述滑块位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间；所述控制器还用于控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的启停；所述第一电磁铁用于吸合所述滑块的一端；所述第二电磁铁用于吸合所述滑块的另一端；当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第五齿轮与所述第二齿轮啮合；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合。

优选的，当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第一弹簧呈拉伸状态；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第一弹簧呈拉伸状态；所述泄压组件还包括限位杆；所述横板开设有竖向贯通的第一通孔和第二通孔；所述第一通孔和所述第二通孔均位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间，且所述第一通孔靠近所述第一电磁铁，所述第二通孔靠近所述第二电磁铁；所述滑块竖向贯通开设有第三通孔；所述限位杆轴向滑动穿设于所述第三通孔；当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第三通孔位于所述第一通孔的正上方，且所述限位杆能在自重的作用下嵌入所述第一通孔；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第三通孔位于所述第二通孔的正上方，且所述限位杆能在自重的作用下嵌入所述第二通孔；所述限位杆的顶部设置有用于抵接所述滑块的上表面的挡板。

优选的，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均为圆形通孔；所述第一通孔的内径、所述第二通孔的内径和所述第三通孔的内径均一致；所述限位杆的横截面为圆形；所述泄压组件还包括升降板、第一杆、第二杆、第三电磁铁、第一支撑块和第二支撑块；所述升降板位于所述横板的下方；所述第一杆和所述第二杆均垂直连接于所述升降板；所述第一杆轴向滑动嵌入所述第一通孔，所述第二杆轴向滑动嵌入所述第二通孔；所述升降板水平设置；所述控制器还用于控制所述第三电磁铁的启停；

所述第三电磁铁设置于所述横板的下表面，且位于所述升降板的上方；所述第三电磁铁和所述升降板的中部正相对；所述第三电磁铁用于吸合所述升降板；当所述第三电磁铁吸合所述升降板时，所述第一杆的顶壁和所述横板的上表面位于同一水平面，且第二杆的顶壁和所述横板的上表面位于同一水平面；所述第一支撑块和所述第二支撑块均连接于所述横板的下表面；所述第一支撑块和所述第二支撑块位于同一水平高度；所述第一支撑块和所述第二支撑块用于分别抵接所述升降板的两侧的下表面；当所述第一支撑块和所述第二支撑块分别抵接所述升降板的两侧的下表面时，所述第一杆未脱离所述第一通孔，且所述第二杆未脱离所述第二通孔。

优选的，所述触发部件包括连接板、承压板、触点开关和第二弹簧；所述连接板设置于所述柜体的内顶部；所述承压板的竖向截面呈向下凸出的弧形；所述连接板的底部设置有套筒；所述承压板的朝向所述连接板的一侧设置有第三滑杆；所述第三滑杆轴向滑动嵌入所述套筒；所述套筒的内顶部设置有所述触点开关；所述第三滑杆能向上滑动至触发所述触点开关；所述触点开关用于控制所述第一电机的启停；所述第二弹簧的一端连接于所述连接板的底部，所述第二弹簧的另一端连接于所述承压板的朝向所述连接板的一侧；所述第二弹簧的弹力使所述第三滑杆始终嵌入所述套筒。

优选的，所述导向部件包括导向板、连接臂和调节元件；所述导向板的数量为多个；多个导向板依次等间距铰接于所述顶板的外壁，所述第一排气口位于最外侧的2个所述导向板之间；各所述导向板的一侧的中部均铰接于所述连接臂；所述连接臂水平设置；各所述导向板彼此平行；所述调节元件设置于所述顶板的外壁；所述控制器还用于启动所述调节元件以用于调节所述导向板的倾斜角度，以调节所述第一排气口的排气角度。

本发明还提出一种开关柜的智能控制方法，本方法应用于如上述中任一项所述的开关柜的人工智能平台；所述方法，包括：

管理终端获取人工输入的控制指令，其中，所述控制指令包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令，所述第三控制指令包括需求角度；

管理终端将控制指令发送至云服务器；

通信单元接受来自云服务器的控制指令，并将控制指令发送至控制器；

当控制指令为第一控制指令时，控制器控制泄压组件处于第一状态；

当控制指令为第二控制指令时，控制器控制泄压组件处于第二状态；

当控制指令为第三控制指令时，控制器控制导向部件启动以将第一排气口的排气角度调节至需求角度。

通过上述技术方案，能实现以下有益效果：

本发明提出的开关柜的人工智能平台能够根据实际需求来调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向，更加智能；例如：常规安装时，将柜体内因电弧故障而产生的高压气体竖直向上排出即可；即通过第一排气口排气时，则控制器控制泄压组件处于第一状态，在第一状态下，第一封闭部件能够当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第一排气口，且第二封闭部件并不会开启第二排气口；这样即可保证柜体内出现故障电弧时，仅能够通过第一排气口排出柜体内产生的高压气体。

又例如：对于某些特殊的安装空间，开关柜的正上方还设置有电缆线等其他电气设备，此时柜体泄压而排出的气体会冲击灼烧这些电气设备(因排出的气体的温度和压力均较高)，这种情况下，就需要改变泄压结构的排出方向，此时即需要通过第二排气口排气(水平排气)，则控制器控制泄压组件处于第二状态，在第二状态下，第二封闭部件能够当触发部件检测到柜体内达到预设压力时(即对应柜体内出现故障电弧)开启第二排气口，以及时排出柜体内产生的高压气体；且整个过程中第一封闭部件并不会开启第一排气口；这样即可保证柜体内出现故障电弧时，仅能够通过第二排气口排出柜体内产生的高压气体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种开关柜的人工智能平台的柜体的侧面结构示意图；

图2为图1中A处放大示意图；

图3为本发明提出的一种开关柜的人工智能平台的柜体的泄压组件的局部结构示意图；

图4为图3中B处放大示意图；

图5为图4在另一状态下的结构示意图；

图6为图3中C处放大示意图。

附图标记说明：

110、柜体；120、断路器手车；130、母线室；140、仪表室；150、泄压箱；160、连接板；170、承压板；180、套筒；190、第三滑杆；210、第二弹簧；220、顶板；230、第一侧板；240、第一排气口；250、第二排气口；260、第一封板；270、第二封板；280、第一丝杆；290、第二丝杆；310、第一滑杆；320、第二滑杆；330、竖板；340、横板；350、防护板；360、内部空间；370、转轴；380、导向板；390、连接臂；410、第一齿轮；420、第二齿轮；430、第三齿轮；440、第四齿轮；450、第五齿轮；460、转臂；470、第一电机；480、第一锥齿轮；490、第二锥齿轮；510、第三锥齿轮；520、第四锥齿轮；530、滑块；540、滑轨；550、第一电磁铁；560、第二电磁铁；570、第一通孔；580、第二通孔；590、第三通孔；610、限位杆；620、挡板；630、第一弹簧；640、第三电磁铁；650、升降板；660、第一杆；670、第二杆；680、第一支撑块；690、第二支撑块；710、支撑架；720、支撑板；730、腰孔；740、滑柱；750、齿条；760、活动杆；770、第六齿轮；780、蜗杆；790、第二电机；810、第二侧板。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种开关柜的智能控制方法及人工智能平台。

如附图1-附图6所示，在本发明提出的一种开关柜的人工智能平台的一实施例中，本开关柜的人工智能平台包括管理终端、云服务器、控制器(例如单片机)、开关柜、通信单元和泄压组件；控制器和通信单元均设置于开关柜；通信单元和和管理终端均与云服务器通信连接；控制器和通信单元电性连接；开关柜包括柜体110；柜体110内设置有母线室130和仪表室140，且柜体110内还设置有断路器手车120；泄压组件包括泄压箱150、第一封闭部件、第二封闭部件、触发部件和导向部件；泄压箱150嵌设于柜体110的顶部；泄压箱150开设有竖向贯通的第一排气口240，以及水平贯通的第二排气口250；第一封闭部件用于封闭第一排气口240，第二封闭部件用于封闭第二排气口250；云服务器用于接受管理终端发送的控制指令，并将控制指令发送至通信单元，通信单元用于将控制指令发送至控制器；控制器用于根据控制指令控制所述泄压组件处于第一状态或第二状态；控制器还用于启动导向部件以调节第一排气口的排气角度。

当泄压组件处于第一状态时，第一封闭部件用于当触发部件检测到柜体110内达到预设压力(这里的预设压力是指柜体110内出故障而引发的电弧时所对应的柜内气压，该预设压力大于大气压，例如为200KPa)时开启第一排气口240，且此时第二封闭部件并不会开启第二排气口250；当泄压组件处于第二状态时，第二封闭部件用于当触发部件检测到柜体110内达到预设压力时开启第二排气口250，且第一封闭部件并不会开启第一排气口240。

本发明提出的开关柜的人工智能平台能够根据实际需求来调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向，更加智能；例如：常规安装时，将柜体110内因电弧故障而产生的高压气体竖直向上排出即可；即通过第一排气口240排气时，则控制器控制泄压组件处于第一状态，在第一状态下，第一封闭部件能够当触发部件检测到柜体110内达到预设压力时开启第一排气口240，且第二封闭部件并不会开启第二排气口250；这样即可保证柜体110内出现故障电弧时，仅能够通过第一排气口240排出柜体110内产生的高压气体。

例如：对于某些特殊的安装空间，开关柜的正上方还设置有电缆线等其他电气设备，柜体110泄压而排出的气体会冲击灼烧这些电气设备(因排出的气体的温度和压力均较高)，这种情况下，就需要改变泄压结构的排出方向，此时即需要通过第二排气口250排气(水平排气)，则控制器控制泄压组件处于第二状态，在第二状态下，第二封闭部件能够当触发部件检测到柜体110内达到预设压力时(即对应柜体内出现故障电弧)开启第二排气口250，以及时排出柜体110内产生的高压气体；且整个过程中第一封闭部件并不会开启第一排气口240；这样即可保证柜体110内出现故障电弧时，仅能够通过第二排气口250排出柜体110内产生的高压气体。

通过设置导向部件，能够进一步调节第一排气口240的排气角度，从而使得将泄压排出的气体能以不同的角度排出，从而避开开关柜上方某些安装了电气设备的位置。

此外，上述泄压组件还包括第一电机470；第一封闭部件包括第一封板260、第一丝杆280和第一滑杆310；泄压箱150体包括水平设置的顶板220；第一排气口240开设于顶板220；第一丝杆280转动连接于顶板220的内壁；第一滑杆310连接于顶板220的内壁；第一丝杆280和第一滑杆310彼此平行，且均水平设置；第一封板260水平设置；第一封板260滑动套设于第一滑杆310，且第一封板260与顶板220的内壁滑动贴合接触；第一封板260通过自身开设的螺纹孔与第一丝杆280配合拧设；第一电机470用于驱动第一丝杆280转动，以带动第一封板260平移；第一封板260能移动至完全封闭第一排气口240的第一位置，以及露出第一排气口240的第二位置。触发部件用于当检测到柜体110内出现故障电弧时，启动第一电机470，以使第一封板260从第一位置移动至第二位置；通过上述技术方案，完善了第一封闭部件的结构和功能，即使得第一封板260能够封闭或开启第一排气口240。

同时，第二封闭部件包括第二封板270、第二丝杆290和第二滑杆320；泄压箱150体包括竖直设置的第一侧板230，第一侧板230相比顶板220更靠近柜体110的后方；第二排气口250开设于第一侧板230；第二丝杆290转动连接于第一侧板230的内壁；第二滑杆320连接于第一侧板230的内壁；第二丝杆290和第二滑杆320彼此平行，且均水平设置；第二丝杆290平行于第一侧板230；第二封板270竖直设置；第二封板270滑动套设于第二滑杆320，且第二封板270与第一侧板230的内壁滑动贴合接触；第二封板270通过自身开设的螺纹孔与第二丝杆290配合拧设；第一电机470还用于驱动第二丝杆290转动，以带动第二封板270平移；第二封板270能移动至完全封闭第二排气口250的第三位置，以及露出第二排气口250的第四位置；触发部件还用于当检测到柜体110内出现故障电弧时，启动第一电机470，以使第二封板270从第三位置移动至第四位置。通过上述技术方案，完善了第一封闭部件的结构和功能，即使得第一封板260能够封闭或开启第一排气口240。

此外，上述泄压组件还包括转轴370、第一锥齿轮480、第二锥齿轮490、第三锥齿轮510、第四锥齿轮520、第一齿轮410、第二齿轮420和第三齿轮430；泄压箱150还包括与第一侧板230相对且平行的第二侧板810；第一侧板230和第二侧板810之间还设置有竖板330；第一丝杆280平行于第二丝杆290；第一丝杆280的一端活动穿设于竖板330；第二丝杆290的一端活动穿设于竖板330；第一齿轮410同轴连接于第一丝杆280的靠近竖板330的一端；第二齿轮420和第三齿轮430均转动设置于竖板330的背离第一封板260的一侧；第二齿轮420与第一齿轮410啮合；第二齿轮420的转动轴和第三齿轮430的转动轴均平行于第一侧板230；第一锥齿轮480同轴连接于第三齿轮430。

转轴370转动连接于竖板330的背离第一封板260的一侧；转轴370垂直于第一侧板230；转轴370的两端分别同轴连接有第二锥齿轮490和第三锥齿轮510；第二丝杆290的伸出于竖板330的一端同轴连接有第四锥齿轮520；第二锥齿轮490和第一锥齿轮480啮合；第四锥齿轮520和第三锥齿轮510啮合；第一电机470用于驱动第二齿轮420或第三齿轮430转动。

通过上述技术方案，进一步完善了泄压组件的结构和功能，即当泄压组件处于第一状态时，第一电机470用于驱动第二齿轮420，以带动第一丝杆280转动，从而启动第一封闭部件；当泄压组件处于第二状态时，第一电机470用于驱动第三齿轮430，以带动第二丝杆290转动，从而启动第二封闭部件。

同时，泄压组件还包括转臂460、滑块530、第一弹簧630、第一电磁铁550、第二电磁铁560、第四齿轮440和第五齿轮450；转臂460转动连接于竖板330；转臂460的转动轴水平设置，且转臂460的转动轴平行于第一丝杆280；第一电机470设置于转臂460的靠近竖板330的一侧，且第一电机470的输出轴水平活动穿设于转臂460；第四齿轮440同轴连接于第一电机470的输出轴；第五齿轮450转动连接于转臂460的背离竖板330的一侧；第四齿轮440和第五齿轮450啮合；第五齿轮450位于第二齿轮420和第三齿轮430之间。

竖板330的底部还连接有水平设置的横板340；横板340的上表面设置有滑轨540；滑轨540垂直于第一丝杆280；滑块530水平滑动连接于滑轨540；滑块530位于转臂460的下方；第一弹簧630的一端连接于转臂460的底部，第一弹簧630的另一端连接于滑块530；第一电磁铁550和第二电磁铁560均设置于横板340的上表面；滑块530位于第一电磁铁550和第二电磁铁560之间；控制器还用于控制第一电磁铁550和第二电磁铁560的启停；第一电磁铁550用于吸合滑块530的一端；第二电磁铁560用于吸合滑块530的另一端；当第一电磁铁550吸合滑块530的一端时，第五齿轮450与第二齿轮420啮合；当第二电磁铁560吸合滑块530的另一端时，第五齿轮450与第三齿轮430啮合。转臂460的转动轴和第四齿轮440的中轴线分别位于第五齿轮450的两侧。第五齿轮450位于第四齿轮440的上方。

通过上述技术方案，当需要通过第一排气口240排气时，控制器控制第一电磁铁550吸合滑块530的一端，以使第五齿轮450与第二齿轮420啮合，从而使泄压组件处于第一状态(如附图5所示)，此时第一电机470仅能够驱动第一封板260平移；当需要通过第二排气口250排气时，控制器控制第二电磁铁560吸合滑块530的另一端，以使第五齿轮450与第三齿轮430啮合，从而使泄压组件处于第二状态，此时第一电机470仅能够驱动第二封板270平移。

具体的，当第一电磁铁550吸合滑块530的一端时，第一弹簧630呈拉伸状态，这样能够使得第五齿轮450始终与第二齿轮420弹性接触，更利于啮合；当第二电磁铁560吸合滑块530的另一端时，第一弹簧630呈拉伸状态，这样能够使得第五齿轮450始终与第三齿轮430弹性接触，更利于啮合；泄压组件还包括限位杆610；横板340开设有竖向贯通的第一通孔570和第二通孔580；第一通孔570和第二通孔580均位于第一电磁铁550和第二电磁铁560之间，且第一通孔570靠近第一电磁铁550，第二通孔580靠近第二电磁铁560；滑块530竖向贯通开设有第三通孔590；限位杆610轴向滑动穿设于第三通孔590；当第一电磁铁550吸合滑块530的一端时，第三通孔590位于第一通孔570的正上方，且限位杆610能在自重的作用下嵌入第一通孔570；当第二电磁铁560吸合滑块530的另一端时，第三通孔590位于第二通孔580的正上方，且限位杆610能在自重的作用下嵌入第二通孔580；限位杆610的顶部设置有用于抵接滑块530的上表面的挡板620。

当第一电磁铁550吸合滑块530的一端时，限位杆610在自重的作用下嵌入第一通孔570，从而限制滑块530的位置，此时即便使第一电磁铁550失电(从而避免因电磁铁长时间通电而导致发热故障，进而导致滑块530位置出现移动)，也能够固定滑块530的位置，从而保证第五齿轮450与第二齿轮420啮合。

当第二电磁铁560吸合滑块530的另一端时，限位杆610在自重的作用下嵌入第二通孔580，从而限制滑块530的位置，此时即便使第二电磁铁560失电(从而避免因电磁铁长时间通电而导致发热故障，进而导致滑块530位置出现移动)，也能够固定滑块530的位置，从而保证第五齿轮450与第三齿轮430啮合。

此外，第一通孔570、第二通孔580和第三通孔590均为圆形通孔；第一通孔570的内径、第二通孔580的内径和第三通孔590的内径均一致；限位杆610的横截面为圆形；泄压组件还包括升降板650、第一杆660、第二杆670、第三电磁铁640、第一支撑块680和第二支撑块690；升降板650位于横板340的下方；第一杆660和第二杆670均垂直连接于升降板650；第一杆660轴向滑动嵌入第一通孔570，第二杆670轴向滑动嵌入第二通孔580；升降板650水平设置；控制器还用于控制第三电磁铁640的启停。

第三电磁铁640设置于横板340的下表面，且位于升降板650的上方；第三电磁铁640和升降板650的中部正相对；第三电磁铁640用于吸合升降板650；当第三电磁铁640吸合升降板650时，第一杆660的顶壁和横板340的上表面位于同一水平面，且第二杆670的顶壁和横板340的上表面位于同一水平面；第一支撑块680和第二支撑块690均连接于横板340的下表面；第一支撑块680和第二支撑块690位于同一水平高度；第一支撑块680和第二支撑块690用于分别抵接升降板650的两侧的下表面；当第一支撑块680和第二支撑块690分别抵接升降板650的两侧的下表面时，第一杆660未脱离第一通孔570，且第二杆670未脱离第二通孔580。

正常状态下(例如第一状态或第二状态)，第三电磁铁640失电，升降板650在自重的作用下抵接于第一支撑块680和第二支撑块690，且此时第一杆660和第二杆670下降，以使限位杆610能够滑动嵌入第一通孔570或第二通孔580。

当泄压组件需要从第一状态更换为第二状态时，需要移动滑块530的位置，因此时限位杆610嵌入第一通孔570，故控制器控制第三电磁铁640吸合升降板650，当第三电磁铁640吸合升降板650时，第一杆660的顶壁和横板340的上表面位于同一水平面，从而驱动限位杆610上升，使限位杆610脱离第一通孔570，此时限位杆610不再限制滑块530的水平位置，此时即可控制第二电磁铁560上电，第二电磁铁560吸合滑块530的另一端，从而将泄压组件更换为第二状态。

当泄压组件需要从第二状态更换为第一状态时，需要移动滑块530的位置，因此时限位杆610嵌入第二通孔580，故控制器控制第三电磁铁640吸合升降板650，当第三电磁铁640吸合升降板650时，第二杆670的顶壁和横板340的上表面位于同一水平面，从而驱动限位杆610上升，使限位杆610脱离第二通孔580，此时限位杆610不再限制滑块530的水平位置，此时即可控制第一电磁铁550上电，第一电磁铁550吸合滑块530的一端，从而将泄压组件更换为第一状态。

横板340的一侧连接于第二侧板810；横板340连接有倾斜设置的防护板350；防护板350、横板340和第二侧板810围合形成内部空间360；升降板650、第一支撑块680和第二支撑块690均位于内部空间360；通过设置内部空间360，能够对上述升降板650、第一支撑块680和第二支撑块690起到防护作用，防止被高压气体冲击。

同时，触发部件包括连接板160、承压板170、触点开关(未示出)和第二弹簧210；连接板160设置于柜体110的内顶部；承压板170的竖向截面呈向下凸出的弧形；连接板160的底部设置有套筒180；承压板170的朝向连接板160的一侧设置有第三滑杆190；第三滑杆190轴向滑动嵌入套筒180；套筒180的内顶部设置有触点开关；第三滑杆190能向上滑动至触发触点开关；触点开关用于控制第一电机470的启停；第二弹簧210的一端连接于连接板160的底部，第二弹簧210的另一端连接于承压板170的朝向连接板160的一侧；第二弹簧210的弹力使第三滑杆190始终嵌入套筒180。

通过上述技术方案，完善了触发部件的结构和功能。即当柜体110内出现故障电弧时，柜体110内的气压上升，进而驱动承压板170上升，进而带动第三滑杆190上升，从而触发触点开关，触点开关触发后控制第一电机470启动，从而启动第一封闭部件以开启第一排气口240，或启动第二封闭部件以开启第二排气口250。

具体的，如附图3和附图6所示，导向部件包括导向板380、连接臂390和调节元件；导向板380的数量为多个；多个导向板380依次等间距铰接于顶板220的外壁，第一排气口240位于最外侧的2个导向板380之间；各导向板380的一侧的中部均铰接于连接臂390；连接臂390水平设置；各导向板380彼此平行；调节元件设置于顶板220的外壁；所述控制器还用于启动所述调节元件以用于调节所述导向板380的倾斜角度，以调节所述第一排气口240的排气角度。

通过设置导向部件，能够进一步调节第一排气口240的排气角度，从而使得将泄压排出的气体能以不同的角度排出，从而避开开关柜上方某些安装了电气设备的位置。

具体的，调节元件包括活动杆760、齿条750、第六齿轮770、蜗轮(未示出)、蜗杆780、第二电机790、支撑架710和支撑板720；支撑架710设置于顶板220的外壁；活动杆760水平滑动穿设于支撑架710；齿条750设置于顶板220的外壁；齿条750平行于连接臂390；活动杆760平行于齿条750；第六齿轮770转动设置于活动杆760，且第六齿轮770位于支撑架710的背离导向板380的一侧；第六齿轮770与齿条750啮合；蜗轮同轴连接于第六齿轮770，蜗轮位于第六齿轮770和活动杆760之间；蜗轮的直径小于第六齿轮770的直径；蜗杆780转动连接于活动杆760；蜗杆780的中轴线水平设置，且蜗杆780位于蜗轮的上方；第二电机790设置于活动杆760，第二电机790用于驱动蜗杆780转动；蜗杆780和蜗轮啮合；支撑板720设置于最靠近活动杆760的导向板380的外壁；支撑板720开设有腰孔730；活动杆760的靠近导向板380的一端连接有水平设置的滑柱740；滑柱740活动嵌设于腰孔730；控制器还用于控制第二电机790的启停。

当需要调节第一排气口240的排气角度时，即可通过控制器控制第二电机790启动，第二电机790带动蜗杆780转动，从而驱动蜗轮转动，从而带动第六齿轮770转动，因第六齿轮770啮合齿条750，从而带动活动杆760水平移动，活动杆760水平移动的过程中驱动支撑板720转动，进而带动各导向板380同步转动，以达到调节第一排气口240的排气方向的目的；且因本方案中的蜗轮蜗杆780具有自锁的能力，从而能够固定活动杆760的位置，从而固定各导向板380的角度，以维持第一排气口240的排气方向。

本实施例中，还可以设置用于检测导向板380与顶板220之间的夹角的角度传感器，角度传感器和控制器电性连接，通过传感器来实时监测导向板380与顶板220之间的夹角，从而将导向板380调节至需要的角度。

在本发明提出的一种开关柜的智能控制方法的第一实施例中，本开关柜的智能控制方法应用于如上述中任一项所述的开关柜的人工智能平台；本实施例包括如下步骤：

步骤S110：管理终端获取人工输入的控制指令，其中，所述控制指令包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令，所述第三控制指令包括需求角度。

步骤S120：管理终端将控制指令发送至云服务器。

步骤S130：通信单元接受来自云服务器的控制指令，并将控制指令发送至控制器。

步骤S140：当控制指令为第一控制指令时，控制器控制泄压组件处于第一状态。

步骤S150：当控制指令为第二控制指令时，控制器控制泄压组件处于第二状态。

步骤S160：当控制指令为第三控制指令时，控制器控制导向部件启动以将第一排气口240的排气角度调节至需求角度。

通过本发明提出的开关柜的智能控制方法，能够根据实际需求来调节改变开关柜内因故障电弧而产生的高压气体的排出方向。

具体的，本实施例中的开关柜为KYN61－40.5户内铠装移开式交流金属封闭开关柜，本开关柜还具备如下结构特征：

1、手车柜的柜体按户内铠装移开式交流金属封闭开关设备结构设计，柜内配备性能优良的真空断路器，从而大大减少了停电检修的时间和次数。主回路采用绝缘母线，相间及连接头配有用阻燃材料注而成的绝缘套，触头盒与电流互感器合为一体，从而保证了开关柜具有良好的绝缘性能和较小的体积。

2、手车柜的柜体采用板式结构，由柜体和手车两大部分组成。根据电气设备的功能，开关柜分四个室：手车室、母线室、电缆室和仪表室。各室用接地的金属隔板隔开。柜体由前柜和后柜组成，前柜和后柜均采用敷铝锌钢板或优质钢板折弯后用螺栓联接而成。因此，装配后的开关柜能保证尺寸上的统一性及较高的机械强度。柜体防护等级达到IP4X。各室之间防护等级达到IP2X。

3、手车可分为真空断路器手车、电压互感器手车、隔离手车、避雷器手车等。手车框架由冷轧钢板折弯焊接制成。相同规格的手车能互换。

4、开关柜装有接地的金属活门；当手车处于试验位置时，活门关闭，当手车由试验位置进入工作位置时，活门打开并固定在开启位置，当手车由工作位置进入试验位置时，活门自动关闭,可充分保证设备安全和操作人员不会触及带电体。

5、母线室主母线分段贯穿于相邻的柜之间，各柜之间用金属隔板和环氧树脂穿墙套管隔离、支撑与贯通。主母线室在柜后下部亦可装设于柜后上部，可柜顶架空进出线，也可柜下电缆进出线。

6、手车设有轻便的蜗轮蜗杆推进机构，灵活可靠的锁定机构和准确的导向装置，从而确保手车推进轻松及同类手车具有良好的互换性。

7、柜内设有可靠的“五防”机械联锁，以确保设备操作运行安全可靠。具体的“五防”功能如下：

(1)只有当断路器和接地开关处在分闸位置时，手车才能从试验位置移向工作位置；

(2)只有当断路器手车完全到达试验或工作位置时，断路器才能合闸；

(3)断路器手车在工作位置时，接地开关不能合闸；

(4)当接地开关处于合闸位置时，手车不能从试验位置进入工作位置；

(5)接地开关处于分闸位置时，开关柜后下门不能打开；开关柜后下门末关闭，接地开关不能从合闸位置打到工作位置；

(6)当手车处于工作位置时，手车上的二次插头被锁定，不能拔下。

8、仪表室及门板可以根据不同要求安装各种二次元件。在柜内留有金属屏蔽的二次电缆槽，且有足够的空间。进出手车柜的二次电缆通过预留于右边的导线槽进入仪表室。

9、电缆室可安装电流互感器、接地开关，并可连接多根平行电缆。电缆室空间很大非常方便于电缆安装。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，包括管理终端、云服务器、控制器、开关柜、通信单元和泄压组件；控制器和通信单元均设置于开关柜；通信单元和管理终端均与云服务器通信连接；控制器和通信单元电性连接；开关柜包括柜体；泄压组件包括泄压箱、第一封闭部件、第二封闭部件、触发部件和导向部件；泄压箱嵌设于柜体的顶部；泄压箱开设有竖向贯通的第一排气口，以及水平贯通的第二排气口；第一封闭部件用于封闭第一排气口，第二封闭部件用于封闭第二排气口；云服务器用于接受管理终端发送的控制指令，并将控制指令发送至通信单元，通信单元用于将控制指令发送至控制器；控制器用于根据控制指令控制所述泄压组件处于第一状态或第二状态；控制器还用于启动导向部件以调节第一排气口的排气角度；

当泄压组件处于第一状态时，第一封闭部件用于当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第一排气口；当泄压组件处于第二状态时，第二封闭部件用于当触发部件检测到柜体内达到预设压力时开启第二排气口；

所述泄压组件还包括转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；所述泄压箱还包括与第一侧板相对且平行的第二侧板；所述第一侧板和所述第二侧板之间还设置有竖板；第一丝杆平行于第二丝杆；所述第一丝杆的一端活动穿设于所述竖板；所述第二丝杆的一端活动穿设于所述竖板；所述第一齿轮同轴连接于所述第一丝杆的靠近所述竖板的一端；所述第二齿轮和所述第三齿轮均转动设置于所述竖板的背离第一封板的一侧；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；所述第二齿轮的转动轴和所述第三齿轮的转动轴均平行于所述第一侧板；所述第一锥齿轮同轴连接于所述第三齿轮；所述转轴转动连接于所述竖板的背离所述第一封板的一侧；所述转轴垂直于所述第一侧板；所述转轴的两端分别同轴连接有所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮；所述第二丝杆的伸出于所述竖板的一端同轴连接有所述第四锥齿轮；所述第二锥齿轮和所述第一锥齿轮啮合；所述第四锥齿轮和所述第三锥齿轮啮合；第一电机用于驱动所述第二齿轮或所述第三齿轮转动；

所述泄压组件还包括转臂、滑块、第一弹簧、第一电磁铁、第二电磁铁、第四齿轮和第五齿轮；所述转臂转动连接于所述竖板；所述转臂的转动轴水平设置，且所述转臂的转动轴平行于所述第一丝杆；第一电机设置于所述转臂的靠近所述竖板的一侧，且所述第一电机的输出轴水平活动穿设于所述转臂；所述第四齿轮同轴连接于所述第一电机的输出轴；所述第五齿轮转动连接于所述转臂的背离所述竖板的一侧；所述第四齿轮和所述第五齿轮啮合；所述第五齿轮位于所述第二齿轮和所述第三齿轮之间；

所述竖板的底部还连接有水平设置的横板；所述横板的上表面设置有滑轨；所述滑轨垂直于所述第一丝杆；所述滑块水平滑动连接于所述滑轨；所述滑块位于所述转臂的下方；所述第一弹簧的一端连接于所述转臂的底部，所述第一弹簧的另一端连接于所述滑块；所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设置于所述横板的上表面；所述滑块位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间；所述控制器还用于控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的启停；所述第一电磁铁用于吸合所述滑块的一端；所述第二电磁铁用于吸合所述滑块的另一端；当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第五齿轮与所述第二齿轮啮合；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合；

当泄压组件处于第一状态时，第一电机用于驱动第二齿轮，以带动第一丝杆转动，从而启动第一封闭部件；当泄压组件处于第二状态时，第一电机用于驱动第三齿轮，以带动第二丝杆转动，从而启动第二封闭部件。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，所述泄压组件还包括第一电机；所述第一封闭部件包括第一封板、第一丝杆和第一滑杆；所述泄压箱包括水平设置的顶板；所述第一排气口开设于所述顶板；所述第一丝杆转动连接于所述顶板的内壁；所述第一滑杆连接于所述顶板的内壁；所述第一丝杆和所述第一滑杆彼此平行，且均水平设置；所述第一封板水平设置；所述第一封板滑动套设于所述第一滑杆，且所述第一封板与所述顶板的内壁滑动贴合接触；所述第一封板通过自身开设的螺纹孔与所述第一丝杆配合拧设；所述第一电机用于驱动所述第一丝杆转动，以带动所述第一封板平移；所述第一封板能移动至完全封闭所述第一排气口的第一位置，以及露出所述第一排气口的第二位置。

3.根据权利要求2所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，所述第二封闭部件包括第二封板、第二丝杆和第二滑杆；所述泄压箱包括竖直设置的第一侧板，所述第一侧板相比所述顶板更靠近所述柜体的后方；所述第二排气口开设于所述第一侧板；所述第二丝杆转动连接于所述第一侧板的内壁；所述第二滑杆连接于所述第一侧板的内壁；所述第二丝杆和所述第二滑杆彼此平行，且均水平设置；所述第二丝杆平行于所述第一侧板；所述第二封板竖直设置；所述第二封板滑动套设于所述第二滑杆，且所述第二封板与所述第一侧板的内壁滑动贴合接触；所述第二封板通过自身开设的螺纹孔与所述第二丝杆配合拧设；所述第一电机还用于驱动所述第二丝杆转动，以带动所述第二封板平移；所述第二封板能移动至完全封闭所述第二排气口的第三位置，以及露出所述第二排气口的第四位置。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第一弹簧呈拉伸状态；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第一弹簧呈拉伸状态；所述泄压组件还包括限位杆；所述横板开设有竖向贯通的第一通孔和第二通孔；所述第一通孔和所述第二通孔均位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间，且所述第一通孔靠近所述第一电磁铁，所述第二通孔靠近所述第二电磁铁；所述滑块竖向贯通开设有第三通孔；所述限位杆轴向滑动穿设于所述第三通孔；当所述第一电磁铁吸合所述滑块的一端时，所述第三通孔位于所述第一通孔的正上方，且所述限位杆能在自重的作用下嵌入所述第一通孔；当所述第二电磁铁吸合所述滑块的另一端时，所述第三通孔位于所述第二通孔的正上方，且所述限位杆能在自重的作用下嵌入所述第二通孔；所述限位杆的顶部设置有用于抵接所述滑块的上表面的挡板。

5.根据权利要求4所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均为圆形通孔；所述第一通孔的内径、所述第二通孔的内径和所述第三通孔的内径均一致；所述限位杆的横截面为圆形；所述泄压组件还包括升降板、第一杆、第二杆、第三电磁铁、第一支撑块和第二支撑块；所述升降板位于所述横板的下方；所述第一杆和所述第二杆均垂直连接于所述升降板；所述第一杆轴向滑动嵌入所述第一通孔，所述第二杆轴向滑动嵌入所述第二通孔；所述升降板水平设置；所述控制器还用于控制所述第三电磁铁的启停；

所述第三电磁铁设置于所述横板的下表面，且位于所述升降板的上方；所述第三电磁铁和所述升降板的中部正相对；所述第三电磁铁用于吸合所述升降板；当所述第三电磁铁吸合所述升降板时，所述第一杆的顶壁和所述横板的上表面位于同一水平面，且第二杆的顶壁和所述横板的上表面位于同一水平面；所述第一支撑块和所述第二支撑块均连接于所述横板的下表面；所述第一支撑块和所述第二支撑块位于同一水平高度；所述第一支撑块和所述第二支撑块用于分别抵接所述升降板的两侧的下表面；当所述第一支撑块和所述第二支撑块分别抵接所述升降板的两侧的下表面时，所述第一杆未脱离所述第一通孔，且所述第二杆未脱离所述第二通孔。

6.根据权利要求1所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，所述触发部件包括连接板、承压板、触点开关和第二弹簧；所述连接板设置于所述柜体的内顶部；所述承压板的竖向截面呈向下凸出的弧形；所述连接板的底部设置有套筒；所述承压板的朝向所述连接板的一侧设置有第三滑杆；所述第三滑杆轴向滑动嵌入所述套筒；所述套筒的内顶部设置有所述触点开关；所述第三滑杆能向上滑动至触发所述触点开关；所述触点开关用于控制所述第一电机的启停；所述第二弹簧的一端连接于所述连接板的底部，所述第二弹簧的另一端连接于所述承压板的朝向所述连接板的一侧；所述第二弹簧的弹力使所述第三滑杆始终嵌入所述套筒。

7.根据权利要求2所述的一种开关柜的人工智能平台，其特征在于，所述导向部件包括导向板、连接臂和调节元件；所述导向板的数量为多个；多个导向板依次等间距铰接于所述顶板的外壁，所述第一排气口位于最外侧的2个所述导向板之间；各所述导向板的一侧的中部均铰接于所述连接臂；所述连接臂水平设置；各所述导向板彼此平行；所述调节元件设置于所述顶板的外壁；所述控制器还用于启动所述调节元件以用于调节所述导向板的倾斜角度，以调节所述第一排气口的排气角度。

8.一种开关柜的智能控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任一项所述的开关柜的人工智能平台；所述方法，包括：

管理终端获取人工输入的控制指令，其中，所述控制指令包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令，所述第三控制指令包括需求角度；

管理终端将控制指令发送至云服务器；

通信单元接受来自云服务器的控制指令，并将控制指令发送至控制器；

当控制指令为第一控制指令时，控制器控制泄压组件处于第一状态；

当控制指令为第二控制指令时，控制器控制泄压组件处于第二状态；

当控制指令为第三控制指令时，控制器控制导向部件启动以将第一排气口的排气角度调节至需求角度。

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