CN115963423A - 电源健康状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源健康状态监测系统，电源健康状态监测系统，实现实时的电源设备健康状态监测系统，系统基于电源工作状态，实现多电源设备接入与状态数据采集功能，图表显示数据统计分析结果。
Description
技术领域
本发明属于电力应用技术领域，具体为电源健康状态监测系统。
背景技术
在电力应用领域，电源供电的稳定性直接决定用电系统是否能正常工作，因此，对于电源工作状态的监控势在必行。当前对于电源的监控方式通常是监控电源的电流及电压，或根据仪表显示其连接装置的额定功率，若电流、电压或连接设备的工作功率异常，则显示电源可能出现故障。该类方式简单并且直接，对于监控设备的工作负荷较大，并且无法有效定位故障潜在风险，并且无法确定电源故障是否由于电源线接触问题导致。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种电源健康状态监测系统。本系统通过设置预告警装置实现实时的电池设备健康状态监测功能，有效降低监控分析装置的负载，并且通过设置位移传感器测量电源线位移情况，有效明确设备故障是否由电源线接触问题所导致；并且通过在所述数据汇聚模块进行电源温度评估，能够定位故障潜在风险。
本系统具体为：
所述电源健康状态监测系统包括多个温度传感器、多个位移传感器、多个电流检测装置、多个电压检测装置、多个电源、1个数据分析装置、1个数据汇聚装置、1个数据显示装置以及1个预告警装置；
所述多个电源相互独立，每个电源分别设置：
2个温度传感器，分别测量环境温度以及电源温度，并对采集的数据分别对应添加环境温度标识以及电源温度标识；
1个位移传感器，以测量电源线位移，并对采集的数据添加电源线位移标识；
电流检测装置，以检测电源电流，并对采集的数据添加电源电流标识；
电压检测装置，以检测电源电压，并对采集的数据添加电源电压标识；
所述多个温度传感器、所述多个位移传感器、所述多个电流检测装置以及所述多个电压检测装置所采集的数据均发送至所述数据汇聚装置；
所述数据汇聚装置对数据进行预处理，将针对同一电源采集的数据进行打包，并对数据包添加电源号作为标识，将打包后的数据发送至所述数据分析装置；
所述数据分析装置将打包数据拆分，并依据数据类型标识形成多个分析维度，以对同类型数据进行分析，并将分析结果发送至所述数据显示装置；
所述数据显示装置基于所述数据分析装置发送的所述分析结果，将所述分析结果形成图表以进行显示；
所述预告警装置基于所接收的数据，分析是否发生故障。
进一步地，所述数据汇聚装置在对数据打包过程中，对每个数据均添加对应的电源号作为标识。
进一步地，所述数据汇聚装置在进行数据预处理时，针对同一电源，比较所述同一电源的所述环境温度及其所述电源温度，形成温度差值，取温度差值绝对值记为电源温度预处理值，当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，不将针对该电源采集的数据发送至所述数据分析装置。
进一步地，当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，将所述电源温度预处理值对应的电源电流数据、电压数据、环境温度数据、电源温度数据以及位移数据的所述数据包发送至所述预告警装置。
进一步地，所述预告警装置接收到所述数据包后，判定所述电源电流及电源电压是否异常；
若无异常，则判定所述电源位移是否大于第二阈值；
若所述电源位移大于第二阈值，则向系统反馈所述电源位置异常；
若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置。
进一步地，若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置后，所述数据分析装置将该数据包所对应的所述电源标记为安全隐患电源。
进一步地，所述数据显示装置在接收到所述安全隐患电源数据后，在显示时，将该电源进行安全隐患标记。
进一步地，若所述电源电流或电源电压异常，则直接向电源健康状态监测系统发送紧急维修信息。
进一步地，所述电源电流或电源电压异常为电源电流大于第一电流阈值或小于第二电流阈值；
电源电压大于第一电压阈值或小于第二电压阈值。
本发明的优点在于：
1.通过设置预告警装置实现实时的电池设备健康状态监测功能，有效降低监控分析装置的负载。
2.通过设置位移传感器测量电源线位移情况，有效明确设备故障是否由电源线接触问题所导致。
3.通过在所述数据汇聚模块进行电源温度评估，能够定位故障潜在风险。
4.通过数据汇聚装置、预告警装置以及数据分析装置的三级判定，能够精细化确定电源故障潜在风险。
5.通过数据分析装置对电源在正常工作环境中的分析，能够精确管理存在安全隐患的电源。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为电源健康状态监测系统架构
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提出的电源健康状态监测系统架构如图1所示。
本系统具体为：
所述电源健康状态监测系统包括多个温度传感器、多个位移传感器、多个电流检测装置、多个电压检测装置、多个电源、1个数据分析装置、1个数据汇聚装置、1个数据显示装置以及1个预告警装置；
所述多个电源相互独立，每个电源分别设置：
2个温度传感器，分别测量环境温度以及电源温度，并对采集的数据分别对应添加环境温度标识以及电源温度标识；
1个位移传感器，以测量电源线位移，并对采集的数据添加电源线位移标识；
电流检测装置，以检测电源电流，并对采集的数据添加电源电流标识；
电压检测装置，以检测电源电压，并对采集的数据添加电源电压标识；
所述多个温度传感器、所述多个位移传感器、所述多个电流检测装置以及所述多个电压检测装置所采集的数据均发送至所述数据汇聚装置；
所述数据汇聚装置对数据进行预处理，将针对同一电源采集的数据进行打包，并对数据包添加电源号作为标识，将打包后的数据发送至所述数据分析装置；
所述数据分析装置将打包数据拆分，并依据数据类型标识形成多个分析维度，以对同类型数据进行分析，并将分析结果发送至所述数据显示装置；
所述数据显示装置基于所述数据分析装置发送的所述分析结果，将所述分析结果形成图表以进行显示；
所述预告警装置基于所接收的数据，分析是否发生故障。
进一步地，所述数据汇聚装置在对数据打包过程中，对每个数据均添加对应的电源号作为标识。
进一步地，所述数据汇聚装置在进行数据预处理时，针对同一电源，比较所述同一电源的所述环境温度及其所述电源温度，形成温度差值，取温度差值绝对值记为电源温度预处理值，当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，不将针对该电源采集的数据发送至所述数据分析装置。
进一步地，当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，将所述电源温度预处理值对应的电源电流数据、电压数据、环境温度数据、电源温度数据以及位移数据的所述数据包发送至所述预告警装置。
进一步地，所述预告警装置接收到所述数据包后，判定所述电源电流及电源电压是否异常；
若无异常，则判定所述电源位移是否大于第二阈值；
若所述电源位移大于第二阈值，则向系统反馈所述电源位置异常；
若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置。
进一步地，若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置后，所述数据分析装置将该数据包所对应的所述电源标记为安全隐患电源。
进一步地，所述数据显示装置在接收到所述安全隐患电源数据后，在显示时，将该电源进行安全隐患标记。
进一步地，若所述电源电流或电源电压异常，则直接向电源健康状态监测系统发送紧急维修信息。
进一步地，所述电源电流或电源电压异常为电源电流大于第一电流阈值或小于第二电流阈值；
电源电压大于第一电压阈值或小于第二电压阈值。
进一步地，所述数据分析装置在进行分析时，可执行如下算法步骤：
S1.按照数据类型，将所采集的数据进行分类，每一数据类型为一个序列；
S2.计算每一序列数值平均值；
S3.计算各个序列中每个数据与所在序列平均值的差值，并取绝对值，记为序列差值平均值；其中，所述电流序列中，每个数据与电流数据序列平均值的差值记为电流序列差值平均值，相应的，可获得位移序列差值平均值、电压序列差值平均值、环境温度序列差值平均值以及电源序列差值平均值；
S4.获取各个序列差值平均值大于第三阈值的数据所对应的所述电源标识；序列差值平均值大于第三阈值的数据称为预警数据；
S5.基于所述电源标识，分析该电源被采集的参数，若所述预警数据大于一项，则告知电源健康状态监测系统，通知运维人员查看现场；并通知显示装置将该电源进行闪烁显示，并显示所述预警数据类型及具体数值；
若所述预警数据为一项，则执行步骤S6；
若无所述预警数据，则通知所述显示装置正常显示相应电源；
S6.若为所述环境温度的预警数据，则查询电源所在位置，基于所述位置进一步确定是否由于用电设备较近导致环境温度升高，若用电设备导致环境温度升高，则调整用电设备位置；并通知所述显示装置正常显示相应电源；
若为所述电源电流或电源电压的预警数据，则通知电力运维人员，确认配电设备工况，若所属配电设备工况良好，则排查输电链路故障隐患；并通知所述显示装置正常显示相应电源；
若为所述电源温度或电源线位移的预警数据，则调取该电源的所述电源温度或电源线位移历史数据，若该预警数据数据近一周均未变动，则继续收集数据并观察；若该预警数据数据近一周产生变动，则将该电源进行闪烁显示，并显示所述预警数据类型及具体数值。
本发明的优点在于：
1.通过设置预告警装置实现实时的电池设备健康状态监测功能，有效降低监控分析装置的负载。
2.通过设置位移传感器测量电源线位移情况，有效明确设备故障是否由电源线接触问题所导致。
3.通过在所述数据汇聚模块进行电源温度评估，能够定位故障潜在风险。
4.通过数据汇聚装置、预告警装置以及数据分析装置的三级判定，能够精细化确定电源故障潜在风险。
5.通过数据分析装置对电源在正常工作环境中的分析，能够精确管理存在安全隐患的电源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.电源健康状态监测系统，其特征在于：所述电源健康状态监测系统包括多个温度传感器、多个位移传感器、多个电流检测装置、多个电压检测装置、多个电源、1个数据分析装置、1个数据汇聚装置、1个数据显示装置以及1个预告警装置；
所述多个电源相互独立，每个电源分别设置：
2个温度传感器，分别测量环境温度以及电源温度，并对采集的数据分别对应添加环境温度标识以及电源温度标识；
1个位移传感器，以测量电源线位移，并对采集的数据添加电源线位移标识；
电流检测装置，以检测电源电流，并对采集的数据添加电源电流标识；
电压检测装置，以检测电源电压，并对采集的数据添加电源电压标识；
所述多个温度传感器、所述多个位移传感器、所述多个电流检测装置以及所述多个电压检测装置所采集的数据均发送至所述数据汇聚装置；
所述数据汇聚装置对数据进行预处理，将针对同一电源采集的数据进行打包，并对数据包添加电源号作为标识，将打包后的数据发送至所述数据分析装置；
所述数据分析装置将打包数据拆分，并依据数据类型标识形成多个分析维度，以对同类型数据进行分析，并将分析结果发送至所述数据显示装置；
所述数据显示装置基于所述数据分析装置发送的所述分析结果，将所述分析结果形成图表以进行显示；
所述预告警装置基于所接收的数据，分析是否发生故障。
2.根据权利要求1所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
所述数据汇聚装置在对数据打包过程中，对每个数据均添加对应的电源号作为标识。
3.根据权利要求2所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
所述数据汇聚装置在进行数据预处理时，针对同一电源，比较所述同一电源的所述环境温度及其所述电源温度，形成温度差值，取温度差值绝对值记为电源温度预处理值，当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，不将针对该电源采集的数据发送至所述数据分析装置。
4.根据权利要求3所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
当所述电源温度预处理值大于第一阈值时，将所述电源温度预处理值对应的电源电流数据、电压数据、环境温度数据、电源温度数据以及位移数据的所述数据包发送至所述预告警装置。
5.根据权利要求4所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
所述预告警装置接收到所述数据包后，判定所述电源电流及电源电压是否异常；
若无异常，则判定所述电源位移是否大于第二阈值；
若所述电源位移大于第二阈值，则向系统反馈所述电源位置异常；
若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置。
6.根据权利要求5所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
若所述电源位移不大于第二阈值，则将收到的所述数据包发送至所述数据分析装置后，所述数据分析装置将该数据包所对应的所述电源标记为安全隐患电源。
7.根据权利要求6所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
所述数据显示装置在接收到所述安全隐患电源数据后，在显示时，将该电源进行安全隐患标记。
8.根据权利要求4所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
若所述电源电流或电源电压异常，则直接向电源健康状态监测系统发送紧急维修信息。
9.根据权利要求8所述的电源健康状态监测系统，其特征在于：
所述电源电流或电源电压异常为电源电流大于第一电流阈值或小于第二电流阈值；
电源电压大于第一电压阈值或小于第二电压阈值。
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