CN116298737A - 一种开关柜放电监测系统、方法和设备 - Google Patents

一种开关柜放电监测系统、方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开关柜放电监测系统、方法和设备，本发明包括光谱传感器，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元；展示单元，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。解决了现有的技术通常在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。本发明在监测时不受环境干扰，可以准确记录开关柜放电强度，且可以监测高压柜全寿命周期放电状态、无遗漏。

Description

一种开关柜放电监测系统、方法和设备
技术领域
本发明涉及开关柜放电监测技术领域，尤其涉及一种开关柜放电监测系统、方法和设备。
背景技术
高压开关柜是以高压开关为主的电气设备，并将母线、绝缘子、互感器、避雷器、接地开关等一次设备和对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的二次设备装配在其封闭的金属柜体内。高压开关柜广泛应用于电网的每一个环节，它的安全运行直接关系到整个电网的安全和电力系统对用户的供电质量，是电力系统中最重要的电气设备之一。据统计，2009年某地区中低压开关柜故障总数51台，其中绝缘故障为34台，绝缘故障占了总故障数的66.7%，绝缘劣化引起的放电故障严重影响了供电可靠性。
绝缘子表面出现突起、裂纹、污秽、水滴就会产生局部场强过高现象，当高于20kV/cm时，容易产生局部放电。放电过程中产生粒子不断碰撞获得高能量。当能量释放时，会产生光子和声子，这就是放电伴随发光和声音现象的根本原因。因此，现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低。
发明内容
本发明提供了一种开关柜放电监测系统、方法和设备，解决了现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
本发明第一方面提供的一种开关柜放电监测系统，应用于开关柜，所述系统包括光谱传感器、判断单元、绘图单元和展示单元，所述光谱传感器与所述判断单元电连接，所述绘图单元分别与所述判断单元和所述展示单元电连接；
所述光谱传感器设置于所述开关柜内部，用于获取所述开关柜处于放电时的紫外光的光量值和所述开关柜的实时温度值和实时湿度值；
所述判断单元，用于根据所述光量值和所述实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；
所述绘图单元，用于将所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值绘制成检修参考曲线图，并输入所述展示单元；
所述展示单元，用于接收所述检修参考曲线图并展示所述检修参考曲线图。
可选地，所述光谱传感器包括串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，所述温度敏感电阻的两端均设置有第一电压采集装置和第二电压采集装置，所述湿度敏感电阻的两端均设置有所述第一电压采集装置和所述第二电压采集装置，所述光敏电阻的两端均设置有第一电压采集装置；
所述第一电压采集装置，用于采集所述开关柜处于放电前的所述温度敏感电阻两端的初始温度电压值、初始温度电阻值、所述湿度敏感电阻两端的初始湿度电压值、初始湿度电阻值和所述光敏电阻两端的初始光敏电阻值；
所述第二电压采集装置，用于采集所述开关柜处于放电时的所述温度敏感电阻两端的当前温度电压值和所述湿度敏感电阻两端的当前湿度电压值；
所述光敏电阻，用于采用所述初始光敏电阻值、所述初始温度电压值和所述初始湿度电压值以及所述当前温度电压值和所述当前湿度电压值，确定所述开关柜处于放电时的光敏电阻的当前光敏电阻值；并通过采用所述当前光敏电阻值和光敏系数，生成所述开关柜处于放电时的紫外光的光量值；
所述温度敏感电阻，用于通过采用所述温度敏感电阻对应的预设标准温度电压值、预设标准温度电阻值、当前温度电压值和温度敏感系数，生成所述开关柜的实时温度值；
所述湿度敏感电阻，用于通过采用所述湿度敏感电阻对应的预设标准湿度电阻值、预设标准湿度电压值、当前湿度电压值和湿度敏感系数，生成所述开关柜的实时湿度值。
可选地，所述系统还包括预警单元，所述预警单元和所述判断单元电连接；
所述判断单元，具体用于通过对所述光量值和所述实时温度值进行判断是否需要进行预警；若是，则生成预警信息；其中，所述预警信息包括一级预警信号和二级预警信号；若否，则生成无需预警信息；
所述预警单元，用于当接收到所述预警信息时，则响应所述预警信息对应的一级预警信号或二级预警信号执行对应的预警操作。
可选地，所述判断单元包括设定子单元和比较子单元，所述比较子单元与所述设定子单元电连接；
所述设定子单元，用于设定所述光谱传感器输出的光量值；
所述比较子单元，用于对所述光量值和预设光量阈值进行比较，当所述光量值大于所述预设光量阈值时，则确定需要预警；当所述光量值小于所述预设光量阈值时，则确定无需预警。
可选地，所述判断单元还包括输出子单元，所述输出子单元与所述判断子单元电连接；
所述输出子单元，用于获取所述判断子单元的工作开始时间和工作结束时间；采用所述工作结束时间和所述工作开始时间，确定所述判断子单元的使用时间；当任意次的所述光量值大于预设光量预警阈值时，触发所述开关柜的放电柜进行放电，统计放电次数并生成一级预警信号，并通过所述输出子单元输出所述一级预警信号；
当所述放电次数大于或等于第一预设放电阈值，且所述判断子单元的使用时间小于或等于预设使用时间阈值，或所述放电次数大于第二预设放电阈值且任意次的所述光量值对应的温度值大于或等于预设温度阈值时，生成二级预警信号，并通过所述输出子单元输出所述二级预警信号。
可选地，所述系统还包括监控服务器，所述监控服务器包括第一存储单元、第二存储单元、删除单元、第一判断单元；所述第一存储单元分别与所述第二存储单元、所述第一判断单元和所述删除单元电连接，所述删除单元分别与所述第二存储单元和所述第一判断单元电连接；
所述第一存储单元，用于存储预设时间范围内的待处理数据；其中，所述待处理数据包括所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值；当超出所述预设时间范围时，溢出超过所述预设时间范围对应的待处理数据；
所述第二存储单元，用于存储超过所述预设时间范围对应的待处理数据，生成溢出数据；
所述第一判断单元，用于判断是否删除所述第二存储单元存储的溢出数据，若所述第二存储单元存储的溢出数据对应的存储时间大于或等于预设溢出期限，则生成第一删除信号；若所述第二存储单元存储的溢出数据对应的存储时间小于所述预设溢出期限，则生成无需删除信号；
所述删除单元，用于当接收到所述第一删除信号时，执行删除所述存储时间大于或等于所述预设溢出期限对应的溢出数据。
可选地，所述监控服务器还包括第三存储单元和第二判断单元；所述第二判断单元分别与所述第一存储单元、所述第三存储单元和所述删除单元电连接；
所述第二判断单元，用于判断所述第一存储单元存储的待处理数据是否为有效数据；采用所述光敏电阻的光敏系数和所述光量值，生成影响因子，当所述影响因子小于或等于预设允许误差值时，则确定所述待处理数据为有效数据；当所述影响因子大于所述预设允许误差值时，则确定所述待处理数据为无效数据，生成第二删除信号和调整信号；
所述删除单元，还用于当接收到所述第二删除信号时，执行删除所述第一存储单元存储的待处理数据对应的光量值的删除操作；
所述第三存储单元，用于存储所述无效数据和所述调整信号对应的光量值和当前放电次数。
可选地，所述系统还包括云端服务器，所述云端服务器包括修正单元；所述修正单元和所述绘图单元电连接；
所述修正单元，用于采用所述修正单元对应的调整系数对所述第三存储单元中的无效数据进行修正，得到修正后的修正光量值；
所述绘图单元，具体用于采用所述修正光量值和所述第一存储单元存储的有效数据绘制检修参考曲线图；其中，所述有效数据包括所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值。
本发明第二方面提供的一种开关柜放电监测方法，应用于上述任一所述的开关柜放电监测系统，所述方法包括：
响应接收到的开关柜放电监测请求，获取所述开关柜放电监测请求对应的开关柜信息；
通过光谱传感器获取所述开关柜信息对应的开关柜处于放电时的紫外光的光量值和所述开关柜的实时温度值和实时湿度值；
通过判断单元根据所述光量值和所述实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；
通过绘图单元采用所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元；
通过所述展示单元展示所述检修参考曲线图。
本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述的开关柜放电监测方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明应用于开关柜，本系统包括光谱传感器、判断单元、绘图单元和展示单元，光谱传感器与判断单元电连接，绘图单元分别与判断单元和展示单元电连接，光谱传感器设置于开关柜内部，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制成检修参考曲线图，并输入展示单元；展示单元，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。解决了现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
本发明通过安装在开关柜内的光谱传感器，实时监测放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值，采集紫外光的光量值和实时温度值便于确定开关柜是否需要预警，并在需要预警时构建预警信号，利用存储的紫外光的光量值、实时温度值、预警信号以及实时湿度值，使维修人员可以查看历史数据，降低维修难度，并通过绘制检修参考曲线图并上传至云端，维修人员可以按照检修参考曲线图对开关柜进行检修或维护。本监测方法在监测时不受环境干扰，可以准确记录开关柜放电强度，且可以监测高压柜全寿命周期放电状态、无遗漏。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种开关柜放电监测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种检修参考曲线图；
图3为本发明实施例三提供的一种开关柜放电监测方法的步骤流程图；
其中，附图标记如下：
10、光谱传感器；20、采集器；30、监控服务器；31、第一存储单元；32、第二存储单元；33、第三存储单元；34、删除单元；35、第一判断单元；36、第二判断单元；40、云端服务器；41、修正单元；42、绘图单元；43、展示单元。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种开关柜放电监测系统、方法和设备，用于解决现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-2，图1为本发明实施例一提供的一种开关柜放电监测系统的结构示意图。
本发明提供的一种开关柜放电监测系统，应用于开关柜，本系统包括光谱传感器10、判断单元、绘图单元42和展示单元43，判断单元与光谱传感器10电连接，绘图单元42分别与判断单元和展示单元43电连接；
光谱传感器10设置于开关柜内部，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元42，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制成检修参考曲线图，并输入展示单元43；展示单元43，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。
需要说明的是，开关柜是一种电气设备，可按照不同的电压等级划分为高压开关柜、中压开关柜和低压开关柜等。开关柜对应的开关柜信息包括开关柜的编号、电压等级、开关柜放电前的湿度敏感电阻的标准湿度电压值和温度敏感电阻的标准温度电压值等信息。
光谱传感器10安装在开关柜内，包括串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，用于检测开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
还包括采集装置和监控服务器30，采集装置分别和光谱传感器10和监控服务器30电连接。
采集装置用于采集开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
监控服务器30用于存储开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
紫外光的光量值指的是紫外光的光通量乘以时间所得之积的光能的值。
实时温度值和实时湿度值指的是开关柜当前的温度值和当前的湿度值。
在具体实施例中，通过光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻检测得到的开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值，并通过采集装置采集开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
需要说明的是，判断单元用于判断当前的开关柜状态是否需要进行预警。
预警信号包括一级预警信号和二级预警信号。
在具体实施例中，按照光量值和实时温度值可以判断当前的开关柜是否需要进行预警，并按照预警程度对应生成一级预警信号和二级预警信号。
需要说明的是，如图2所示，检修参考曲线图指的是以时间为横坐标，分别以实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值为纵坐标的曲线图。
还涉及云端服务器40，云端服务器40包括绘图单元42和展示单元43，绘图单元42用于以时间为横坐标，分别以实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值为纵坐标绘制检修参考曲线图。
在具体实施例中，按照实时更新的光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，通过实时更新的光量值、实时温度值和实时湿度值获取对应的预警信号。
在具体实施例中，通过展示单元43展示检修参考曲线图，方便工作人员访问，工作人员可通过观看检修参考曲线图上显示的实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值，并按照所显示的实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值对应的预警信号生成对应的检修意见或检修参考意见，工作人员可按照对应的检修意见或检修参考意见对开关柜进行检修。
本发明应用于开关柜，包括光谱传感器10、判断单元、绘图单元42和展示单元43，光谱传感器10与判断单元电连接，绘图单元42分别与判断单元和展示单元43电连接，光谱传感器10设置于开关柜内部，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元42，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元43；展示单元43，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。解决了现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
本发明通过安装在开关柜内的光谱传感器10，实时监测放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值，采集紫外光的光量值和实时温度值便于确定开关柜是否需要预警，并在需要预警时构建预警信号，利用存储的紫外光的光量值、实时温度值、预警信号以及实时湿度值，使维修人员可以查看历史数据，降低维修难度，并通过绘制检修参考曲线图并上传至云端，维修人员可以按照检修参考曲线图对开关柜进行检修或维护。本监测方法在监测时不受环境干扰，可以准确记录开关柜放电强度，且可以监测高压柜全寿命周期放电状态、无遗漏。
请参阅图1-2，本发明实施例二提供的一种开关柜放电监测系统，光谱传感器10包括串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，温度敏感电阻的两端均设置有第一电压采集装置和第二电压采集装置，湿度敏感电阻的两端均设置有第一电压采集装置和第二电压采集装置，光敏电阻的两端均设置有第一电压采集装置；第一电压采集装置，用于采集开关柜处于放电前的温度敏感电阻两端的初始温度电压值、初始温度电阻值、湿度敏感电阻两端的初始湿度电压值、初始湿度电阻值和光敏电阻两端的初始光敏电阻值；第二电压采集装置，用于采集开关柜处于放电时的温度敏感电阻两端的当前温度电压值和湿度敏感电阻两端的当前湿度电压值；光敏电阻，用于采用初始光敏电阻值、初始温度电压值和初始湿度电压值以及当前温度电压值和当前湿度电压值，确定开关柜处于放电时的光敏电阻的当前光敏电阻值；并通过采用当前光敏电阻值和光敏系数，生成开关柜处于放电时的紫外光的光量值；温度敏感电阻，用于通过采用温度敏感电阻对应的预设标准温度电压值、预设标准温度电阻值、当前温度电压值和温度敏感系数，生成开关柜的实时温度值；湿度敏感电阻，用于通过采用温度敏感电阻对应的预设标准湿度电阻值、预设标准湿度电压值、当前湿度电压值和湿度敏感系数，生成开关柜的实时湿度值。
需要说明的是，采集装置包括第一电压采集装置和第二电压采集装置，还包括采集器20，采集器20中的采集单元与若干设置在不同舱室内的第一电压采集装置和第二电压采集装置连接，以获取开关柜不同舱室内的光量值和实时温度值和实时湿度值。且在保证功能的前提下，提高了连接装置的简洁性，并且以多路第二电压采集装置做备用，提高了设备的可靠性，保证了后续检修的效率。
具体地，通过串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，实现在光谱传感器10中内嵌温度湿度传感器，使设备的集成度提高，降低了设备的故障率，保证了设备的使用寿命。
设开关柜处于放电前对应的初始光敏电阻值为
Figure SMS_1
，放电前湿度敏感电阻两端的初始湿度电压值为/>
Figure SMS_2
，温度敏感电阻两端的初始温度电压值为/>
Figure SMS_3
，放电时湿度敏感电阻两端的当前湿度电压值为/>
Figure SMS_4
，温度敏感电阻两端的当前温度电压值为/>
Figure SMS_5
。
在标准温度湿度下，温度敏感电阻两端的电阻值也就是预设标准温度电阻值
Figure SMS_6
、电压值也就是预设标准温度电压值/>
Figure SMS_7
；湿度敏感电阻两端的电阻值也就是预设标准湿度电阻值/>
Figure SMS_8
、电压值也就是预设标准湿度电压值/>
Figure SMS_9
；温度敏感电阻的温度敏感系数为TK，湿度敏感电阻的湿度敏感系数为TW。
在具体实施例中，开关柜在放电过程中的紫外光改变光敏电阻的电阻值（初始光敏电阻值）
Figure SMS_10
，根据分压定理得到开关柜处于放电时光敏电阻的电阻值（当前光敏电阻值）为/>
Figure SMS_11
。
在根据光敏电阻的光敏系数R，得到开关柜处于放电时的紫外光的光量值
Figure SMS_12
，其中，i表示开关柜产生放电的次数。
具体地，通过第二电压采集装置分别采集当前时刻的温度敏感电阻两端的当前温度电压值
Figure SMS_13
和湿度敏感电阻两端的当前湿度电压值/>
Figure SMS_14
。
采用预设标准温度电阻值
Figure SMS_15
、预设标准温度电压值/>
Figure SMS_16
、当前温度电压值/>
Figure SMS_17
和温度敏感系数TK，计算开关柜的实时温度值/>
Figure SMS_18
。
采用预设标准湿度电阻值
Figure SMS_19
、预设标准湿度电压值/>
Figure SMS_20
、当前湿度电压值
Figure SMS_21
和湿度敏感系数TW，计算开关柜的实时湿度值/>
Figure SMS_22
。
可选地，本系统还包括预警单元，预警单元和判断单元电连接；判断单元，具体用于通过对光量值和实时温度值进行判断是否需要进行预警；若是，则生成预警信息；其中，预警信息包括一级预警信号和二级预警信号；若否，则生成无需预警信息；预警单元，用于当接收到预警信息时，则响应预警信息对应的一级预警信号或二级预警信号执行对应的预警操作。
需要说明的是，采集单元包括判断单元和预警单元。
判断单元用于根据开关柜内的紫外光的光量值和实时温度值进行判断是否需要进行预警。
预警单元用于需要预警时所执行的预警操作。
在本发明实施例中，通过判断单元对开关柜内的紫外光的光量值和实时温度值进行判断是否需要预警，若需要预警，则启动预警单元；若不需要预警，则设备正常运行，不启动预警单元。降低了预警单元的使用频率，提高了采集器20的使用寿命，保证了设备运行的稳定性。
可选地，判断单元包括设定子单元和比较子单元，比较子单元与设定子单元电连接；设定子单元，用于设定光谱传感器10输出的光量值；比较子单元，用于对光量值和预设光量阈值进行比较；当光量值大于预设光量阈值时，则确定需要预警；当光量值小于预设光量阈值时，则确定无需预警。
需要说明的是，设定子单元用于设定光谱传感器10输出的光量值记为
Figure SMS_23
，其中，i为表示开关柜产生放电的次数，i=1，2，...n。
预设光量阈值为0。
比较子单元用于将光谱传感器10输出的光量值
Figure SMS_24
与0进行比较。
在本发明实施例中，通过比较子单元将光谱传感器10输出的光量值
Figure SMS_25
与0进行比较，当光量值/>
Figure SMS_26
大于0时，则确定需要预警；当光量值/>
Figure SMS_27
小于0时，则确定无需预警。通过比较子单元，降低了预警信号的误报率，使预警更加精准。
可选地，判断单元还包括输出子单元，输出子单元和判断单元对应的判断子单元连接；输出子单元，用于获取判断子单元的工作开始时间和工作结束时间；采用工作结束时间和工作开始时间，确定判断子单元的使用时间；当任意次的光量值大于预设光量预警阈值时，触发开关柜的放电柜进行放电，统计放电次数并生成一级预警信号，并通过输出子单元输出一级预警信号；当放电次数大于或等于第一预设放电阈值，且判断子单元的使用时间小于或等于预设使用时间阈值，或放电次数大于第二预设放电阈值且任意次的光量值对应的温度值大于或等于预设温度阈值时，生成二级预警信号，并通过输出子单元输出二级预警信号。
需要说明的是，通过设定子单元设定判断子单元的工作开始时间记为
Figure SMS_28
，工作结束时间记为/>
Figure SMS_29
。设定空气温度传感器输出的任意温度值记为/>
Figure SMS_30
，其中，i为表示开关柜产生放电的次数，i=1，2，...n，取值为小于n的整数。
预设光量预警阈值为20PPM；第一预设放电阈值为5；预设使用时间阈值为1小时（1h）；第二预设放电阈值为1；预设温度阈值为40℃。
在本发明实施例中，采用工作开始时间记为
Figure SMS_31
和工作结束时间记为/>
Figure SMS_32
计算判断子单元的使用时间/>
Figure SMS_33
。
当任意次的光量值
Figure SMS_34
时，触发开关柜的放电柜进行放电，记为一次放电，统计放电次数A，并产生一级预警信号，通过输出子单元输出一级预警信号。
当统计放电次数
Figure SMS_35
且/>
Figure SMS_36
或/>
Figure SMS_37
且任意次的光量值/>
Figure SMS_38
对应的温度值/>
Figure SMS_39
时，产生二级预警信号，说明开关柜需要检修，并通过输出子单元输出二级预警信号。
具体地，通过两级预警信号，使预警更加明确，并给出具体判断条件，使何时维修更加明确，降低了人工维护成本，减少了漏报率。
可选地，本系统还包括监控服务器30，监控服务器30包括第一存储单元31、第二存储单元32、删除单元34、第一判断单元35，第一存储单元31分别与第二存储单元32、第一判断单元35和删除单元34电连接，删除单元34分别与第二存储单元32和第一判断单元35电连接；第一存储单元31，用于存储预设时间范围内的待处理数据；其中，待处理数据包括预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值；当超出预设时间范围时，溢出超过预设时间范围对应的待处理数据；第二存储单元32，用于存储超过预设时间范围对应的待处理数据，生成溢出数据；第一判断单元35，用于判断是否删除第二存储单元32存储的溢出数据，若第二存储单元32存储的溢出数据对应的存储时间大于或等于预设溢出期限，则生成第一删除信号；若第二存储单元32存储的溢出数据对应的存储时间小于预设溢出期限，则生成无需删除信号。
删除单元34，用于当接收到第一删除信号时，执行删除存储时间大于或等于预设溢出期限对应的溢出数据。
需要说明的是，监控服务器30包括第一存储单元31、第二存储单元32、第三存储单元33、删除单元34、第一判断单元35和第二判断单元36；
预设溢出期限
Figure SMS_40
指的是预设的溢出数据的溢出时间期限。
预设时间范围对应的存储期限
Figure SMS_41
可设置为半年，具体地，预设时间范围对应的存储期限/>
Figure SMS_42
和预设溢出期限/>
Figure SMS_43
具体可视实际情况设定，在此不作限定。
在本发明实施例中，第一存储单元31用于存储预设时间范围对应的存储期限
Figure SMS_44
内的待处理数据，即第一存储单元31存储的待处理数据为当前日期/>
Figure SMS_45
到预设时间范围对应的存储期限/>
Figure SMS_46
内的数据；第二存储单元32用于存储第一存储单元31溢出的溢出数据，设定溢出期限/>
Figure SMS_47
，即第二存储单元32存储的待处理数据为预设时间范围对应的存储期限/>
Figure SMS_48
到溢出期限/>
Figure SMS_49
时间范围内的数据。
具体地，第一判断单元35用于判断是否删除第二存储单元32存储的溢出数据对应的数据内容，当
Figure SMS_50
时，也就是第二存储单元32存储的溢出数据对应的存储时间大于或等于预设溢出期限/>
Figure SMS_51
时，生成第一删除信号并触发删除单元34删除对应的溢出数据。当第二存储单元32存储的溢出数据对应的存储时间小于预设溢出期限/>
Figure SMS_52
时，生成无需删除信号。
可选地，监控服务器30还包括第三存储单元33和第二判断单元36，第二判断单元36分别与第一存储单元31、第三存储单元33和删除单元34电连接；第二判断单元36，用于判断第一存储单元31存储的待处理数据是否为有效数据；采用光敏电阻的光敏系数和光量值，生成影响因子，当影响因子小于或等于预设允许误差值时，则确定待处理数据为有效数据；当影响因子大于预设允许误差值时，则确定待处理数据为无效数据，生成第二删除信号和调整信号；删除单元34，还用于当接收到第二删除信号时，执行删除第一存储单元31存储的待处理数据对应的光量值的删除操作；第三存储单元33，用于存储无效数据和调整信号对应的光量值和当前放电次数。
需要说明的是，预先设定预设允许误差值为Y，光敏电阻的光敏系数R。
在本发明实施例中，通过第二判断单元36判断第一存储单元31存储的待处理数据是否为有效数据，首先，采用光敏电阻的光敏系数和光量值计算影响因子Z，计算公式如下：
Figure SMS_53
。
其次，比较影响因子Z和预设允许误差值Y，当
Figure SMS_54
时，判定待处理数据为有效数据；当/>
Figure SMS_55
时，判定待处理数据为无效数据，并生成第二删除信号和调整信号。
当删除单元34接收到第二删除信号时，执行删除第一存储单元31存储的待处理数据对应的光量值
Figure SMS_56
的操作。
最后，通过第三存储单元33存储无效数据和调整信号对应的光量值和当前放电次数。
具体地，本发明通过设置第一存储单元31、第二存储单元32、第三存储单元33、删除单元34、第一判断单元35和第二判断单元36，第一存储单元31存储预设时间范围内的数据，例如预设时间范围为半年，则第一存储单元31存储实时时刻到半年前时间范围内的数据，第二存储单元32存储超出预设时间范围内的数据，即半年前的数据，判断模块，当第二存储单元32存储的数据超出溢出期限内时，删除模块将第二存储单元32中的数据进行删除，并对第一存储模块中的存储数据进行判断，当数据为无效数据时，将该数据存储至第三存储模块，删除模块对该数据进行删除。
具体而言，本发明通过设定多个存储模块，判定模块，删除模块，第一存储模块存储设定期限内的数据，便于数据的查找，第二存储模块存储设定期限外的数据，并连接判断模块和删除模块进行定期数据清理，保证了第一存储模块的正常存储功能；第三存储模块，通过连接判断模块，存储第一存储模块中的无效数据，多个模块相互配合，保证了存储功能的正常运行，使数据分类存储，提高了数据使用效率。
可选地，本系统还包括云端服务器40，云端服务器40包括修正单元41，修正单元41和绘图单元42电连接；修正单元41，用于修正单元41对应的调整系数对第三存储单元33中的无效数据进行修正，得到修正后的修正光量值；
绘图单元42，具体用于采用修正光量值和第一存储单元31存储的有效数据绘制检修参考曲线图；其中，有效数据包括预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值。
需要说明的是，修正单元41分别与第一存储单元31和第三存储单元33电连接，绘图单元42和第一存储单元31连接。
在本发明实施例中，修正单元41通过计算公式计算出调整系数P，具体计算公式如下：
Figure SMS_57
。
修正单元41用于记录第一存储单元31中的有效数据，并通过调整系数P将第三存储单元33中的无效数据进行修正，生成修正后的修正光量值
Figure SMS_58
，修正计算公式为
Figure SMS_59
。
采用修正光量值和第一存储单元31存储的有效数据绘制检修参考曲线图；其中，有效数据包括预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值。
本发明通过云端服务器40，对第三存储单元33中的无效数据进行修正，并根据修正后的数据和第一存储单元31中的数据绘制检修参考曲线图，并上传至云端，使用户可以借助手机或者PC端进行实时访问，为用户提供更加便捷的体验。
本发明应用于开关柜，包括光谱传感器10、判断单元、绘图单元42和展示单元43，光谱传感器10与判断单元电连接，绘图单元42分别与判断单元和展示单元43电连接，光谱传感器10设置于开关柜内部，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元42，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元43；展示单元43，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。解决了现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
本发明通过安装在开关柜内的光谱传感器10，实时监测放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值，采集紫外光的光量值和实时温度值便于确定开关柜是否需要预警，并在需要预警时构建预警信号，利用存储的紫外光的光量值、实时温度值、预警信号以及实时湿度值，使维修人员可以查看历史数据，降低维修难度，并通过绘制检修参考曲线图并上传至云端，维修人员可以按照检修参考曲线图对开关柜进行检修或维护。本监测方法在监测时不受环境干扰，可以准确记录开关柜放电强度，且可以监测高压柜全寿命周期放电状态、无遗漏。
请参阅图3，图3为本发明实施例三提供的一种开关柜放电监测方法的步骤流程图。
本发明提供的一种开关柜放电监测方法，应用于上述任一实施例的开关柜放电监测系统，包括以下步骤：
步骤301、响应接收到的开关柜放电监测请求，获取开关柜放电监测请求对应的开关柜信息。
需要说明的是，开关柜是一种电气设备，可按照不同的电压等级划分为高压开关柜、中压开关柜和低压开关柜等。
开关柜放电监测请求指的是对所需要监测的开关柜的放电状况进行监测的请求。
开关柜信息指的是开关柜的编号、电压等级、开关柜放电前的湿度敏感电阻两端的电压值和温度敏感电阻两端的电压值等信息。
在本发明实施例中，当响应接收到开关柜放电监测请求时，获取开关柜放电监测请求对应的开关柜的编号、电压等级、开关柜放电前的湿度敏感电阻两端的电压值和温度敏感电阻两端的电压值等信息。
步骤302、通过光谱传感器10获取开关柜信息对应的开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
需要说明的是，光谱传感器10安装在开关柜内，包括串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，用于检测开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
还包括采集装置和监控服务器30，采集装置分别和光谱传感器10和监控服务器30电连接。
采集装置用于采集开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
监控服务器30用于存储开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
紫外光的光量值指的是紫外光的光通量乘以时间所得之积的光能的值。
实时温度值和实时湿度值指的是当前的温度值和当前的湿度值。
在具体实施例中，通过光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻检测得到的开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值，并通过采集装置采集开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值。
步骤303、通过判断单元根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号。
需要说明的是，预警判断指的是判断是否需要进行预警。
预警信号包括一级预警信号和二级预警信号。
在具体实施例中，按照光量值和实时温度值可以判断当前的开关柜是否需要进行预警，并通过预警程度对应生成一级预警信号和二级预警信号。
步骤304、通过绘图单元42采用预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元43。
需要说明的是，检修参考曲线图指的是以时间为横坐标，分别以实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值为纵坐标的曲线图。
还涉及云端服务器40，用于以时间为横坐标，分别以实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值为纵坐标绘制检修参考曲线图。
在具体实施例中，按照实时更新的光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元43，通过实时更新的光量值、实时温度值和实时湿度值获取对应的预警信号。
步骤305、通过展示单元43展示检修参考曲线图。
在具体实施例中，通过展示单元43展示检修参考曲线图，工作人员可通过观看检修参考曲线图上显示的实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值，并按照所显示的实时温度值、实时湿度值以及紫外光的光量值对应的预警信号生成对应的检修意见或检修参考意见，工作人员可按照对应的检修意见或检修参考意见对开关柜进行检修。
本发明应用于开关柜，包括光谱传感器10、判断单元、绘图单元42和展示单元43，光谱传感器10与判断单元电连接，绘图单元42分别与判断单元和展示单元43电连接，光谱传感器10设置于开关柜内部，用于获取开关柜处于放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值和实时湿度值；判断单元，用于根据光量值和实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；绘图单元42，用于将预警信号、光量值、实时温度值和实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元43；展示单元43，用于接收检修参考曲线图并展示检修参考曲线图。解决了现有的技术通常是采用局部放电和温度联合监测系统进行放电监测，但上述方式在放电过程中监测时受到外界干扰较多，导致监测精度低的技术问题。
本发明通过安装在开关柜内的光谱传感器10，实时监测放电时的紫外光的光量值和开关柜的实时温度值，采集紫外光的光量值和实时温度值便于确定开关柜是否需要预警，并在需要预警时构建预警信号，利用存储的紫外光的光量值、实时温度值、预警信号以及实时湿度值，使维修人员可以查看历史数据，降低维修难度，并通过绘制检修参考曲线图并上传至云端，维修人员可以按照检修参考曲线图对开关柜进行检修或维护。本监测方法在监测时不受环境干扰，可以准确记录开关柜放电强度，且可以监测高压柜全寿命周期放电状态、无遗漏。
本发明实施例四还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序；计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述实施例的开关柜放电监测方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种开关柜放电监测系统，其特征在于，应用于开关柜，所述系统包括光谱传感器、判断单元、绘图单元和展示单元，所述光谱传感器与所述判断单元电连接，所述绘图单元分别与所述判断单元和所述展示单元电连接；
所述光谱传感器设置于所述开关柜内部，用于获取所述开关柜处于放电时的紫外光的光量值和所述开关柜的实时温度值和实时湿度值；
所述判断单元，用于根据所述光量值和所述实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；
所述绘图单元，用于将所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值绘制成检修参考曲线图，并输入所述展示单元；
所述展示单元，用于接收所述检修参考曲线图并展示所述检修参考曲线图。
2.根据权利要求1所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述光谱传感器包括串联设置的光敏电阻、温度敏感电阻和湿度敏感电阻，所述温度敏感电阻的两端均设置有第一电压采集装置和第二电压采集装置，所述湿度敏感电阻的两端均设置有所述第一电压采集装置和所述第二电压采集装置，所述光敏电阻的两端均设置有第一电压采集装置；
所述第一电压采集装置，用于采集所述开关柜处于放电前的所述温度敏感电阻两端的初始温度电压值、初始温度电阻值、所述湿度敏感电阻两端的初始湿度电压值、初始湿度电阻值和所述光敏电阻两端的初始光敏电阻值；
所述第二电压采集装置，用于采集所述开关柜处于放电时的所述温度敏感电阻两端的当前温度电压值和所述湿度敏感电阻两端的当前湿度电压值；
所述光敏电阻，用于采用所述初始光敏电阻值、所述初始温度电压值和所述初始湿度电压值以及所述当前温度电压值和所述当前湿度电压值，确定所述开关柜处于放电时的光敏电阻的当前光敏电阻值；并通过采用所述当前光敏电阻值和光敏系数，生成所述开关柜处于放电时的紫外光的光量值；
所述温度敏感电阻，用于通过采用所述温度敏感电阻对应的预设标准温度电压值、预设标准温度电阻值、当前温度电压值和温度敏感系数，生成所述开关柜的实时温度值；
所述湿度敏感电阻，用于通过采用所述湿度敏感电阻对应的预设标准湿度电阻值、预设标准湿度电压值、当前湿度电压值和湿度敏感系数，生成所述开关柜的实时湿度值。
3.根据权利要求1所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述系统还包括预警单元，所述预警单元和所述判断单元电连接；
所述判断单元，具体用于通过对所述光量值和所述实时温度值进行判断是否需要进行预警；若是，则生成预警信息；其中，所述预警信息包括一级预警信号和二级预警信号；若否，则生成无需预警信息；
所述预警单元，用于当接收到所述预警信息时，则响应所述预警信息对应的一级预警信号或二级预警信号执行对应的预警操作。
4.根据权利要求3所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述判断单元包括设定子单元和比较子单元，所述比较子单元与所述设定子单元电连接；
所述设定子单元，用于设定所述光谱传感器输出的光量值；
所述比较子单元，用于对所述光量值和预设光量阈值进行比较，当所述光量值大于所述预设光量阈值时，则确定需要预警；当所述光量值小于所述预设光量阈值时，则确定无需预警。
5.根据权利要求4所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述判断单元还包括输出子单元，所述输出子单元与所述判断单元对应的判断子单元电连接；
所述输出子单元，用于获取所述判断子单元的工作开始时间和工作结束时间；采用所述工作结束时间和所述工作开始时间，确定所述判断子单元的使用时间；当任意次的所述光量值大于预设光量预警阈值时，触发所述开关柜的放电柜进行放电，统计放电次数并生成一级预警信号，并通过所述输出子单元输出所述一级预警信号；
当所述放电次数大于或等于第一预设放电阈值，且所述判断子单元的使用时间小于或等于预设使用时间阈值，或所述放电次数大于第二预设放电阈值且任意次的所述光量值对应的温度值大于或等于预设温度阈值时，生成二级预警信号，并通过所述输出子单元输出所述二级预警信号。
6.根据权利要求2所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述系统还包括监控服务器，所述监控服务器包括第一存储单元、第二存储单元、删除单元、第一判断单元；所述第一存储单元分别与所述第二存储单元、所述第一判断单元和所述删除单元电连接，所述删除单元分别与所述第二存储单元和所述第一判断单元电连接；
所述第一存储单元，用于存储预设时间范围内的待处理数据；其中，所述待处理数据包括所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值；当超出所述预设时间范围时，溢出超过所述预设时间范围对应的待处理数据；
所述第二存储单元，用于存储超过所述预设时间范围对应的待处理数据，生成溢出数据；
所述第一判断单元，用于判断是否删除所述第二存储单元存储的溢出数据，若所述第二存储单元存储的溢出数据对应的存储时间大于或等于预设溢出期限，则生成第一删除信号；若所述第二存储单元存储的溢出数据对应的存储时间小于所述预设溢出期限，则生成无需删除信号；
所述删除单元，用于当接收到所述第一删除信号时，执行删除所述存储时间大于或等于所述预设溢出期限对应的溢出数据。
7.根据权利要求6所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述监控服务器还包括第三存储单元和第二判断单元；所述第二判断单元分别与所述第一存储单元、所述第三存储单元和所述删除单元电连接；
所述第二判断单元，用于判断所述第一存储单元存储的待处理数据是否为有效数据；采用所述光敏电阻的光敏系数和所述光量值，生成影响因子，当所述影响因子小于或等于预设允许误差值时，则确定所述待处理数据为有效数据；当所述影响因子大于所述预设允许误差值时，则确定所述待处理数据为无效数据，生成第二删除信号和调整信号；
所述删除单元，还用于当接收到所述第二删除信号时，执行删除所述第一存储单元存储的待处理数据对应的光量值的删除操作；
所述第三存储单元，用于存储所述无效数据和所述调整信号对应的光量值和当前放电次数。
8.根据权利要求7所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，所述系统还包括云端服务器，所述云端服务器包括修正单元；所述修正单元和所述绘图单元电连接；
所述修正单元，用于采用所述修正单元对应的调整系数对所述第三存储单元中的无效数据进行修正，得到修正后的修正光量值；
所述绘图单元，具体用于采用所述修正光量值和所述第一存储单元存储的有效数据绘制检修参考曲线图；其中，所述有效数据包括所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值。
9.一种开关柜放电监测方法，应用于权利要求1-8中任一所述的开关柜放电监测系统，其特征在于，包括：
响应接收到的开关柜放电监测请求，获取所述开关柜放电监测请求对应的开关柜信息；
通过光谱传感器获取所述开关柜信息对应的开关柜处于放电时的紫外光的光量值和所述开关柜的实时温度值和实时湿度值；
通过判断单元根据所述光量值和所述实时温度值进行预警判断，按照判断结果生成预警信号；
通过绘图单元采用所述预警信号、所述光量值、所述实时温度值和所述实时湿度值绘制检修参考曲线图，并输入展示单元；
通过所述展示单元展示所述检修参考曲线图。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求9所述的开关柜放电监测方法的步骤。
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