CN116149226A - 一种基于数据分析的开关柜远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，涉及开关柜控制技术领域；本发明是通过前端处理单元采集开关柜动态实时参数并进行处理生成结果，当其结果发生异常或偏差时将其发送缓存处缓存，当缓存容量达到预设储存值时，将缓存的数据打包发送到周期预检单元，通过周期预检单元对进行分析处理以便于得到周期预检信号，通过周期预检信号判断此次周期是否需要对开关柜进行检修维护；通过合理的前端处理和后端分析的有机深化结合分析处理，减少服务器对数据的处理压力，降低周期维护提醒开关柜的次数，即通过单路或双路间隙感应分析处理的方式，增强系统的功能，降低处理数据的压力，保证系统的高效运行。

Description

一种基于数据分析的开关柜远程控制系统

技术领域

本发明涉及开关柜控制技术领域，尤其涉及一种基于数据分析的开关柜远程控制系统。

背景技术

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电及配电过程中，进行开合、控制和保护用电设备，开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器、稳压器、散热风扇以及各种保护装置等组成的电器元件；而现有设备无法实时感应开关柜内外参数，无法通过单路或双路间隙感应分析处理的方式，无法降低处理数据的压力，无法保证系统的高效运行，无法实现系统的单路或双路同步感应、预警、监控，使系统的智能化程度较低的问题；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：是通过前端处理单元采集开关柜动态实时参数并进行处理生成结果，当其结果发生异常或偏差时将其发送缓存处缓存，当缓存容量达到预设储存值时，将缓存的数据打包发送到周期预检单元，通过周期预检单元对进行分析处理以便于得到周期预检信号，通过周期预检信号判断此次周期是否需要对开关柜进行检修维护；通过合理的前端处理和后端分析的有机深化结合分析处理，减少服务器对数据的处理压力，降低周期维护提醒开关柜的次数；

即前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，深度化分析偏离结果或异常结果的持续时长与开关柜外部环境参数的关系，并通过分析处理生成自排查元件故障的故障排查操作以及在预设时间内对故障元件进行警报的警报处理操作，以保证系统的时段性动态检测和进行低数据量处理，降低系统的处理数据量的同时，使系统的功能性更加强大；

则通过单路或双路间隙感应分析处理的方式，增强系统的功能，降低处理数据的压力，保证系统的高效运行。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，包括服务器，服务器基于局域网信号连接前端处理单元，服务器包括临时储存单元和周期预检单元，包括：前端处理单元，用于采集开关柜动态实时参数并进行归一化处理生成异常结果或偏离结果；对偏离结果或异常结果中的进行对应动态处理操作；且将偏离结果或异常结果发送到临时储存单元储存；

临时储存单元用于接收并储存偏离结果或异常结果，且当偏离结果或异常结果达到预设储存值时，则将所有偏离结果或异常结果打包发送到周期预检单元；

周期预检单元，用于接收预设储存值中所有偏离结果和异常结果，将全部的偏离结果的总和以及异常结果的总和分别与预设权重值三进行相乘，然后得到结果判断值，且将结果判断值与预设值进行比较，当结果判断值小于预设值时，则不产生周期预检信号；反之，则产生周期预检信号，当产生周期预检信号后进行对应的周期预检处理操作。

进一步的，归一化处理的具体过程如下：

将开关柜动态实时参数后与对应的预设参数范围进行比对，当所有的开关柜动态实时参数均在预设参数范围内时，生成正常结果；当开关柜动态实时参数不在对应的预设参数范围内时，将开关柜动态实时参数与预设参数范围的最大值和最小值进行比对，当开关柜的动态实时参数小于预设参数范围的最小值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值一得到开关柜参数的偏离值；当开关柜动态实时参数大于预设参数范围的最大值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值二得到开关柜的偏离值；将全部的偏离值进行求和得到偏离总值，当偏离总值小于预设偏离阈值，则生成偏离结果；当偏离总值大于或等于预设偏离阈值，则生成异常结果。

进一步的，开关柜动态实时参数包括开关柜内的温度、湿度、气压、运行功率、运行电压和运行电流。

进一步的，服务器还包括故障采集单元和时态分析单元；

在前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，均会生成故障信号，当故障信号产生后将其发送给故障采集单元；

故障采集单元，用于接收到故障信号并立即采集前端处理单元动态处理操作的持续时间、开关柜柜外参数信息并将其发送到时态分析单元，开关柜柜外参数信息包括开关柜柜外的温度值和开关柜柜外的气压值；

时态分析单元，用于接收到开关柜柜外的温度值、开关柜柜外的气压值和动态处理操作的持续时间后，将开关柜柜外参数信息分别与预设权重值四相乘后，将相乘的结果进行相加后得到柜外参数结果，然后将动态处理操作的持续时间标记T，获取T时间内柜外参数结果的平均值并将其标定为G，还获取T时间内偏离结果均值和异常结果均值并将其分别为P和E，然后依据公式分析得到动态预警基准，且将动态预警基准与预设值进行比较，当动态预警基准小于预设值时，则生成正常结果，反之，则生成故障信号；所有预设权重值四的总和为1；

当生成故障信号后立即向前端处理单元发送故障排查操作，前端处理单元接收到故障排查操作后立即对开关柜内元件进行操作；当激活指令操作后的预设时间内，再次生成故障信号后，则生成故障警报信号，当产生故障警报信号后立即生成警报处理操作。

进一步的，服务器内还设有数据储存单元和注册模块：

数据储存单元，用于储存记录警报处理操作和周期预检处理操作的次数及其时间线；

注册单元，用于用户通过电脑终端提交终端信息进行注册并将注册成功的终端信息发送至信息存储模块内存储；同时将注册成功的电脑终端标记为操作接收处；其中终端信息包括电脑终端的位置、CPU型号以及内存容量和通信连接号码。

进一步的，临时储存单元内设有分区标定单元，分区标定单元将临时储存单元划分为若干个临时储存区，每一个临时储存区均储存对应开关柜的偏离结果或异常结果，当产生周期预检信号后，其结合生成偏离结果或异常结果的开关柜构建周期维检集合。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明是通过前端处理单元采集开关柜动态实时参数并进行处理生成结果，当其结果发生异常或偏差时将其发送缓存处缓存，当缓存容量达到预设储存值时，将缓存的数据打包发送到周期预检单元，通过周期预检单元对进行分析处理以便于得到周期预检信号，通过周期预检信号判断此次周期是否需要对开关柜进行检修维护；通过合理的前端处理和后端分析的有机深化结合分析处理，从而减少服务器对数据的处理压力，降低周期维护提醒开关柜的次数，从而降低人力成本。

2、本发明在前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，深度化分析偏离结果或异常结果的持续时长与开关柜外部环境参数的关系，并通过分析处理生成自排查元件故障的故障排查操作以及在预设时间内对故障元件进行警报的警报处理操作，从而保证系统的时段性动态检测和进行低数据量处理，降低系统的处理数据量的同时，使系统的功能性更加强大。

3、本发明是通过单路或双路间隙感应分析处理的方式，增强系统的功能，降低处理数据的压力，保证系统的高效运行，从而实现系统的单路或双路同步感应、预警、监控，使系统的智能化程度更高。

附图说明

图1示出了本发明的流程结构图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，包括服务器，服务器基于局域网信号连接前端处理单元，服务器包括临时储存单元和周期预检单元；

前端处理单元用于采集开关柜动态实时参数；开关柜动态实时参数包括开关柜内的温度、湿度、气压、运行功率、运行电压和运行电流等；开关柜设置的元件包括散热器、稳压器、滤波器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、电压表、电流表等；其中散热器、稳压器、滤波器为保护元件，实现开关柜内保护处理操作，温度传感器、湿度传感器、气压传感器、电压表、电流表为感应元件，实现开关柜参数的感应工作；

且将采集到的开关柜动态实时参数后与对应的预设参数范围进行比对，当所有的开关柜动态实时参数均在预设参数范围内时，生成正常结果；当开关柜动态实时参数不在对应的预设参数范围内时，将开关柜动态实时参数与预设参数范围的最大值和最小值进行比对，当开关柜的动态实时参数小于预设参数范围的最小值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值一得到开关柜参数的偏离值；当开关柜动态实时参数大于预设参数范围的最大值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值二得到开关柜的偏离值；将全部的偏离值进行求和得到偏离总值，当偏离总值小于预设偏离阈值，则生成偏离结果；当偏离总值大于或等于预设偏离阈值，则生成异常结果；对偏离结果或异常结果中的进行对应动态处理操作；动态处理包括平衡开关柜内温度、气压、电压、电流等，使开关柜处于最佳的稳定状态；所有预设权重值一的总和为1，所有预设权重值二的总和为1；

且将偏离结果或异常结果发送到临时储存单元储存，当临时储存单元储存的数据达到预设储存值时，则将所有偏离结果或异常结果打包发送到周期预检单元，例如预设储存值为1兆时，偏离结果或异常结果总计产生1兆的数据储存单位时，自动连接服务器并发送给临时储存单元；

周期预检单元用于接收预设储存值中所有偏离结果和异常结果，将全部的偏离结果的总和以及异常结果的总和分别与预设权重值三进行相乘，然后得到结果判断值，且将结果判断值与预设值进行比较，当结果判断值小于预设值时，则不产生周期预检信号；反之，则产生周期预检信号，当产生周期预检信号后进行对应的周期预检处理操作，周期预检处理操作包括反馈至负责人员的前端进行文字、声音提醒等，表示此周期需要对开关柜进行维护检修；所有预设权重值三的总和为1；

本发明通过前端处理单元采集开关柜动态实时参数并进行处理生成结果，当其结果发生异常或偏差时将其发送缓存处缓存，当缓存容量达到预设储存值时，将缓存的数据打包发送到周期预检单元，通过周期预检单元对进行分析处理以便于得到周期预检信号，通过周期预检信号判断此次周期是否需要对开关柜进行检修维护；通过合理的前端处理和后端分析的有机深化结合分析处理，从而减少服务器对数据的处理压力，降低周期维护提醒开关柜的次数，从而降低人力成本。

实施例2：

一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，临时储存单元内设有分区标定单元，分区标定单元将临时储存单元划分为若干个临时储存区，每一个临时储存区均储存对应开关柜的偏离结果或异常结果，因此当产生周期预检信号后，其结合生成偏离结果或异常结果的开关柜构建周期维检集合，并将生成的周期维检集合显示，从而锁定需要维护的开关柜，提高周期性维护的效率，增强开关柜的智能性。

实施例3：

一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，还包括故障采集单元和时态分析单元；在前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，均会生成故障信号，当故障信号产生后将其发送给故障采集单元，故障采集单元接收到故障信号后，立即采集前端处理单元动态处理操作的持续时间、开关柜柜外参数信息并将其发送到时态分析单元，开关柜柜外参数信息包括开关柜柜外的温度值和开关柜柜外的气压值；当开关柜外部气压和温度较高或较低时，影响到开关柜内外交流发散效率和效果，造成开关柜内持续故障；

时态分析单元接收到开关柜柜外的温度值、开关柜柜外的气压值和动态处理操作的持续时间后，将开关柜柜外参数信息分别与预设权重值四相乘后，将相乘的结果进行相加后得到柜外参数结果，然后将动态处理操作的持续时间标记T，获取T时间内柜外参数结果的平均值并将其标定为G，还获取T时间内偏离结果均值和异常结果均值并将其分别为P和E，然后依据公式A＝(e1*P+e2*E)/e3*G，得到动态预警基准，且将动态预警基准与预设值进行比较，当动态预警基准小于预设值时，则生成正常结果，反之，则生成故障信号，e1、e2和e3均为修正因子，且修正因子使计算的结果更加的接近真实值，e1＞e3＞e2，e1+e3+e2＝6.27；

当生成故障信号后立即向前端处理单元发送故障排查操作，前端处理单元接收到故障排查操作后立即对开关柜内元件进行操作；故障排查操作例如发送脉冲激活故障元件或重启故障元件，用于动态间隙处理保证设备的运行、故障自排查；

当激活指令操作后的预设时间内，再次生成故障信号后，则生成故障警报信号，当产生故障警报信号后立即生成警报处理操作，警报处理操作包括反馈至负责人员的前端进行文字、声音警报等，故障辅助提醒警示；

本发明在前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，深度化分析偏离结果或异常结果的持续时长与开关柜外部环境参数的关系，并通过分析处理生成自排查元件故障的故障排查操作以及在预设时间内对故障元件进行警报的警报处理操作，从而保证系统的时段性动态检测和进行低数据量处理，降低系统的处理数据量的同时，使系统的功能性更加强大。

实施例4：一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，服务器内还设有数据储存单元和注册模块：

数据储存单元，用于储存记录警报处理操作和周期预检处理操作的次数及其时间线；从而便于工作人员查看；

注册单元，用于用户通过电脑终端提交终端信息进行注册并将注册成功的终端信息发送至信息存储模块内存储；同时将注册成功的电脑终端标记为操作接收处；其中终端信息包括电脑终端的位置、CPU型号以及内存容量和通信连接号码，从而锁定值班的工作人员。

为了描述得方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述，当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现；

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品，因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式；

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的，应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置；

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能；

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤；

还需要说明的几点是：首先，本发明公开实施例附图中，只涉及与本公开实施例涉及的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

其次：本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品；因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式，而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式；

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块，一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等，也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务，在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中；

最后，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，包括服务器，服务器基于局域网信号连接前端处理单元，其特征在于，服务器包括临时储存单元和周期预检单元；

前端处理单元，用于采集开关柜动态实时参数并进行归一化处理生成异常结果或偏离结果；对偏离结果或异常结果中的进行对应动态处理操作；且将偏离结果或异常结果发送到临时储存单元储存；

临时储存单元用于接收并储存偏离结果或异常结果，且当偏离结果或异常结果达到预设储存值时，则将所有偏离结果或异常结果打包发送到周期预检单元；

周期预检单元，用于接收预设储存值中所有偏离结果和异常结果，将全部的偏离结果的总和以及异常结果的总和分别与预设权重值三进行相乘，然后得到结果判断值，且将结果判断值与预设值进行比较，当结果判断值小于预设值时，则不产生周期预检信号；反之，则产生周期预检信号，当产生周期预检信号后进行对应的周期预检处理操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，其特征在于，归一化处理的具体过程如下：

将开关柜动态实时参数后与对应的预设参数范围进行比对，当所有的开关柜动态实时参数均在预设参数范围内时，生成正常结果；当开关柜动态实时参数不在对应的预设参数范围内时，将开关柜动态实时参数与预设参数范围的最大值和最小值进行比对，当开关柜的动态实时参数小于预设参数范围的最小值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值一得到开关柜参数的偏离值；当开关柜动态实时参数大于预设参数范围的最大值时，计算两者之间的差值，并提取差值的数值，将其乘以开关柜动态实时参数对应的预设权重值二得到开关柜的偏离值；将全部的偏离值进行求和得到偏离总值，当偏离总值小于预设偏离阈值，则生成偏离结果；当偏离总值大于或等于预设偏离阈值，则生成异常结果。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，其特征在于，开关柜动态实时参数包括开关柜内的温度、湿度、气压、运行功率、运行电压和运行电流。

4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，其特征在于，服务器还包括故障采集单元和时态分析单元；

在前端处理单元处理生成偏离结果或异常结果后，均会生成故障信号，当故障信号产生后将其发送给故障采集单元；

故障采集单元，用于接收到故障信号并立即采集前端处理单元动态处理操作的持续时间、开关柜柜外参数信息并将其发送到时态分析单元，开关柜柜外参数信息包括开关柜柜外的温度值和开关柜柜外的气压值；

时态分析单元，用于接收到开关柜柜外的温度值、开关柜柜外的气压值和动态处理操作的持续时间后，将开关柜柜外参数信息分别与预设权重值四相乘后，将相乘的结果进行相加后得到柜外参数结果，然后将动态处理操作的持续时间标记T，获取T时间内柜外参数结果的平均值并将其标定为G，还获取T时间内偏离结果均值和异常结果均值并将其分别为P和E，然后依据公式分析得到动态预警基准，且将动态预警基准与预设值进行比较，当动态预警基准小于预设值时，则生成正常结果，反之，则生成故障信号；

当生成故障信号后立即向前端处理单元发送故障排查操作，前端处理单元接收到故障排查操作后立即对开关柜内元件进行操作；当激活指令操作后的预设时间内，再次生成故障信号后，则生成故障警报信号，当产生故障警报信号后立即生成警报处理操作。

5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，其特征在于，临时储存单元内设有分区标定单元，分区标定单元将临时储存单元划分为若干个临时储存区，每一个临时储存区均储存对应开关柜的偏离结果或异常结果，当产生周期预检信号后，其结合生成偏离结果或异常结果的开关柜构建周期维检集合。

6.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的开关柜远程控制系统，其特征在于，服务器内还设有数据储存单元和注册模块：

数据储存单元，用于储存记录警报处理操作和周期预检处理操作的次数及其时间线；

注册单元，用于用户通过电脑终端提交终端信息进行注册并将注册成功的终端信息发送至信息存储模块内存储；同时将注册成功的电脑终端标记为操作接收处；其中终端信息包括电脑终端的位置、CPU型号以及内存容量和通信连接号码。

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