CN116488351A - 一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统。所述低压配电箱远程监控方法包括：实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统。
背景技术
随着智能电网建设的不断推进和能源行业的快速发展，低压配电箱的远程监测技术已经成为一项越来越重要的技术。低压配电箱作为电力系统中的最后一道防线，具有安全稳定供电、设备保护及故障排除等重要作用。然而，由于低压配电箱所处环境较差，经常会出现线路故障、设备老化以及过载等问题，这些问题都需要及时发现和处理，以保障电力系统的稳定运行。
传统的低压配电箱检修方法包括人工巡检和定期维护，但是这些方法存在效率低下、漏检率高等问题。随着物联网技术的飞速发展，基于物联网的低压配电箱远程监控技术应运而生。该技术能够通过传感器获取低压配电箱的实时数据，通过网络传输将数据上传到云平台，利用数据分析和处理技术实现对低压配电箱的智能监控、分析、预警和管理，可以大大提高运维效率、降低运维成本、增强安全性能。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统，用以解决无法提前对低压配电箱进行观测和运维，无法降低低压配电箱的故障发生率的问题：
本发明提供一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法，所述低压配电箱远程监控方法包括：
实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
进一步的，实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端，包括：
利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
进一步的，所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障，包括：
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；
将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
进一步的，当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整，包括：
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；
在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
进一步的，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
本发明提出的一种基于物联网的低压配电箱远程监控系统，所述低压配电箱远程监控系统包括：
实时监测模块：实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
故障判断模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
故障报警模块：当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
进一步的，所述实时监测模块，包括：
参数监测模块：利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
参数发送模块：将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
进一步的，所述故障判断模块，包括：
指标值获取模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；
阈值比较模块：将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
标记调整模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
运维提醒模块：当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
进一步的，所述标记调整模块，包括：
观测时间设置模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；其中，所述观测时间的取值范围为0.5-3个月；
时长比例获取模块：在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
观测标记发送模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
阈值替换模块：所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
进一步的，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
本发明有益效果：上述方法通过监控配电箱的状态，包括温度、湿度、电流、电压等参数，及时发现异常情况并进行预警和处理，从而减少电气事故的发生，提高供电系统的安全性；传统的配电箱监测需要人工巡检和维护，比较繁琐和耗时，而本发明可以实现实时获取数据和状态，减少人工干预和成本，简化维护管理；通过分析配电箱的负载，了解电流使用情况，有针对性地制定节能方案，优化电能利用效率，减少能源浪费；本发明可以实现对配电箱的远程控制和调节，根据负荷情况及时调整电流和电压等参数，达到智能化控制和优化运行的目的；基于物联网的配电箱远程监控可以实现海量数据的采集和存储，同时支持数据分析和处理，通过统计分析和机器学习等方法，提高配电系统运行效率和性能。
附图说明
图1为本发明所述一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法步骤图；
图2为本发明所述一种基于物联网的低压配电箱远程监控系统模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一个实施例，一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法，所述低压配电箱远程监控方法包括：
实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
上述技术方案的工作原理为：通过在低压配电箱安装传感器和数据采集设备，实时监测并记录低压配电箱的关键运行参数，如电流、电压、温度等。将采集到的数据通过通信模块传输至监控平台和用户监控终端，确保数据的及时性和准确性。在监控平台和用户监控终端上，通过算法和模型对所传输的数据进行分析和处理，判断低压配电箱是否存在异常情况，如过载、短路、漏电等故障，同时也能发现潜在的问题。当判断出低压配电箱存在故障时，监控平台会立即向用户监控终端和相关负责人发送报警信息，提醒使用人员及时处理故障，避免出现更大的损失和危害。同时，监控平台还可以提供历史数据、趋势分析等功能，帮助用户更好的管理和优化低压配电系统。
上述技术方案的效果为：通过上述方式能够在低压配电箱实际发生故障之前，进一步对低压配电箱的运行状态进行预测，进而提高低压配电箱的运行故障的判断前置性，可以在事故发生前及时发现并处理，从而避免了潜在的安全隐患。通过实时监测和预警，可以更加精准地定位故障问题，避免了不必要的检修或更换设备，降低了维修成本。对低压配电箱的精准监测和故障排查，可以优化系统设计和运行，从而提高设备的可靠性和稳定性，减少停机时间和生产损失。
本发明提供的一个实施例，实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端，包括：
利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
上述技术方案的工作原理为：根据所监测的参数和具体的场景选择合适的传感器。例如，可以使用电流互感器、电压传感器、温度传感器等不同类型的传感器采集数据。这些传感器可以通过模拟信号或数字信号等方式将采集到的数据传输至数据采集设备。数据采集设备需要能够接收从传感器中传来的不同种类的数据，并对数据进行处理和存储。设备采集到数据后，需要通过通讯模块将数据传输至监控平台和用户监控终端。在传输过程中，为了确保数据的安全性和完整性，需要加密数据或使用其他安全措施。同时，在监控平台和用户监控终端上，还需要对传输过来的数据进行处理和分析，如计算输出功率、判断设备是否过热等。
上述技术方案的效果为：通过实时监测低压配电箱运行参数，能够及时发现设备异常情况，如过载、过热等，从而避免设备故障或火灾等安全事故的发生。实时监测运行参数还可以帮助用户了解设备负荷、能耗等情况，从而采取相应的措施来优化设备运行效率，提高设备的使用寿命和经济性；利用传感器实时监测和发送数据，可以实现自动化的设备管理，减少人工干预，提高管理效率，降低管理成本；通过监控平台和用户监控终端提供的数据分析和可视化功能，用户可以更加直观地了解设备的运行情况，根据实时数据作出决策和调整操作；监测数据还可以用于预测设备的维护需求，使用户能够提前对设备进行维护和更换，从而减少设备停机时间和维修成本。
本发明提供的一个实施例，所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障，包括：
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；其中，故障前兆阶段的输出电流浮动值、故障前兆阶段的输出电压浮动值和配电箱温度增加幅度值，及其对应的故障概率可通过监控前期采集的低压配电箱正常运行的样本数据、故障运行前期的样本数据和故障运行阶段的样本数据结合运行试验进行获取。
将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
上述技术方案的工作原理为：针对不同类型的设备和监测参数，可以设计相应的概率模型，并利用采集到的历史数据计算出故障概率指标值；需要根据实际情况，设定合理的概率阈值，其中第一概率阈值一般应该设置为一个较小值，以便及时发现问题，而第二概率阈值则应该设置为一个较高值，避免误报警。如果设备类别和监测参数发生变化，还需要重新评估并调整概率阈值；将计算得到的故障概率指标值与设定的概率阈值进行比较，当故障概率指标值未超过第一概率阈值，说明设备运行正常；当故障概率指标值超过第一概率阈值但未超过第二概率阈值，说明设备运行状态不佳，需要进行观测标记，并对第二概率阈值进行调整当故障概率指标值超过第二概率阈值，说明设备存在明显的异常状况，需要进行异常标记，并及时向用户发送运维提醒。针对不同的设备状态，可能需要采取不同的运维处理措施。例如，对于经常出现问题的设备可以加强维护和检修，对于负荷过大的设备可以进行调整等。
上述技术方案的效果为：上述技术方案可以帮助企业及时发现设备故障，避免故障拖延和累积造成的停机和生产损失，提高了设备运行效率和可靠性。同时，由于阈值的设定可以针对不同设备类别和监测参数进行调整，因此可以更加精准地判断设备状态，避免误报警和漏报故障，减少运维成本和人力投入。可以减轻现场运维人员的压力，提高他们的工作效率和安全性。在一定程度上预测设备故障发生的可能性，从而提前制定相应的备件和维护计划，进一步提高设备运行效率和可靠性。通上述公式计算故障概率指标值能够提供客观的数值量化，可以反映不同设备和监测参数下故障发生的可能性。其中，针对不同类型的设备和监测参数设计相应的概率模型，可以更加精准地预测故障风险和趋势，率指标值可以帮助企业及时发现潜在问题，减少故障的发生，从而降低维修成本和停机时间，提高生产效率。此外，根据故障概率指标值，可以制定合理的检修计划和备件储备方案，进一步提高维护效率。通过对故障概率指标值和实际故障数据进行比较，可以不断优化预测模型和概率阈值，提高预测准确性和表征准确性。这种基于数据的模型优化方法可以为企业提供科学决策依据，避免主观臆断和盲目投入，进一步提高运行效率和经济效益。同时上述公式通过故障前兆阶段的输出电流、电压和温度等指标，作为基础数据进行计算；可以更好地预测设备故障，并提高预测的精准度。通过输出电流、电压和温度等实时监测指标，还包括了故障前兆阶段的采集数据，从而能够综合考虑多个指标，反映出不同指标之间的综合效应。通过故障前兆阶段的输出电流、电压和温度等指标需要结合历史数据和运行试验进行参数校正，以提高公式的精准度和可靠性。
本发明提供的一个实施例，当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整，包括：
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；其中，所述观测时间的取值范围为0.5-3个月；
在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
上述技术方案的工作原理为：系统会定期计算低压配电箱的故障概率指标值，并根据预设的第一和第二概率阈值进行判定。如果故障概率指标值超过第一概率阈值，但未超过第二概率阈值，则说明当前低压配电箱的运行状态不佳，需要进行观测标记；在观测标记期间，系统会实时监测低压配电箱的故障概率指标值，统计其超过第一概率阈值的总时长并与预设的时长比例进行比较。如果故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例，则说明低压配电箱的故障风险较高，需要进一步调整第二概率阈值；观测标记结束后，系统将观测结果发送至监控平台和用户监控终端，以便后续处理和跟踪；监控平台和用户监控终端根据观测标记获取相应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对第二概率阈值进行下调。具体地，当故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，系统会将第二概率阈值下调一定的幅度，以便更及时地发现和处理低压配电箱的故障问题。
上述技术方案的效果为：通过设置时长比例，能够在提高观测效率的情况下，最大限度提高低压配电箱的观测时间长度，防止时长比例设置过短导致故障预测误判的情况发生，同时，防止时长比例设置过长导致观测效率降低的问题发生。在很大程度上提高低压配电系统的安全性和可靠性，降低故障风险，提高维护效率。同时通过上述公式将故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长和预设的基准时间值进行比较，得到时长比例。时长比例反映了低压配电箱故障概率以及超过第一概率阈值的持续时间对系统的风险程度的影响程度。其中，利用公式计算获取时长比例可以帮助系统更好地理解当前低压配电箱的故障风险程度，对系统的故障监测和风险管控提供有力的支持。同时，通过不断优化公式中的参数和指标，可以进一步提高监测系统的准确性和可靠性，从而更好地保障低压配电系统的安全稳定运行。
本发明提供的一个实施例，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
上述公式的效果为： 上述公式通过降低概率阈值，可以增加模型识别正样本的灵敏度，并提高召回率，即更好地发现正样本；通过控制阈值调整的幅度，可以保证负样本的误判数量在可接受范围内，从而避免模型性能下降；通过自动调整阈值，可以减少人工干预和主观判断的影响，从而提高模型表现。其中D p 表示阈值下调比例，控制着阈值的下调幅度，其取值范围在0到1之间。D 0表示预设的下调基准比例值，其取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1），用来保证阈值下调幅度适中，不过大或过小。P y1和P y2分别表示第一概率阈值和第二概率阈值，用于确定预测结果是否为正例。
本发明提供的一个实施例，一种基于物联网的低压配电箱远程监控系统，所述低压配电箱远程监控系统包括：
实时监测模块：实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
故障判断模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
故障报警模块：当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
上述技术方案的工作原理为：通过在低压配电箱安装传感器和数据采集设备，实时监测并记录低压配电箱的关键运行参数，如电流、电压、温度等。将采集到的数据通过通信模块传输至监控平台和用户监控终端，确保数据的及时性和准确性。在监控平台和用户监控终端上，通过算法和模型对所传输的数据进行分析和处理，判断低压配电箱是否存在异常情况，如过载、短路、漏电等故障，同时也能发现潜在的问题。当判断出低压配电箱存在故障时，监控平台会立即向用户监控终端和相关负责人发送报警信息，提醒使用人员及时处理故障，避免出现更大的损失和危害。同时，监控平台还可以提供历史数据、趋势分析等功能，帮助用户更好的管理和优化低压配电系统。
上述技术方案的效果为：通过上述方式能够在低压配电箱实际发生故障之前，进一步对低压配电箱的运行状态进行预测，进而提高低压配电箱的运行故障的判断前置性，可以在事故发生前及时发现并处理，从而避免了潜在的安全隐患。通过实时监测和预警，可以更加精准地定位故障问题，避免了不必要的检修或更换设备，降低了维修成本。对低压配电箱的精准监测和故障排查，可以优化系统设计和运行，从而提高设备的可靠性和稳定性，减少停机时间和生产损失。
本发明提供的一个实施例，所述实时监测模块，包括：
参数监测模块：利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
参数发送模块：将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
上述技术方案的工作原理为：根据所监测的参数和具体的场景选择合适的传感器。例如，可以使用电流互感器、电压传感器、温度传感器等不同类型的传感器采集数据。这些传感器可以通过模拟信号或数字信号等方式将采集到的数据传输至数据采集设备。数据采集设备需要能够接收从传感器中传来的不同种类的数据，并对数据进行处理和存储。设备采集到数据后，需要通过通讯模块将数据传输至监控平台和用户监控终端。在传输过程中，为了确保数据的安全性和完整性，需要加密数据或使用其他安全措施。同时，在监控平台和用户监控终端上，还需要对传输过来的数据进行处理和分析，如计算输出功率、判断设备是否过热等。
上述技术方案的效果为：通过实时监测低压配电箱运行参数，能够及时发现设备异常情况，如过载、过热等，从而避免设备故障或火灾等安全事故的发生。实时监测运行参数还可以帮助用户了解设备负荷、能耗等情况，从而采取相应的措施来优化设备运行效率，提高设备的使用寿命和经济性；利用传感器实时监测和发送数据，可以实现自动化的设备管理，减少人工干预，提高管理效率，降低管理成本；通过监控平台和用户监控终端提供的数据分析和可视化功能，用户可以更加直观地了解设备的运行情况，根据实时数据作出决策和调整操作；监测数据还可以用于预测设备的维护需求，使用户能够提前对设备进行维护和更换，从而减少设备停机时间和维修成本。
本发明提供的一个实施例，所述故障判断模块，包括：
指标值获取模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；其中，故障前兆阶段的输出电流浮动值、故障前兆阶段的输出电压浮动值和配电箱温度增加幅度值，及其对应的故障概率可通过监控前期采集的低压配电箱正常运行的样本数据、故障运行前期的样本数据和故障运行阶段的样本数据结合运行试验进行获取。
阈值比较模块：将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
标记调整模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
运维提醒模块：当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
上述技术方案的工作原理为：针对不同类型的设备和监测参数，可以设计相应的概率模型，并利用采集到的历史数据计算出故障概率指标值；需要根据实际情况，设定合理的概率阈值，其中第一概率阈值一般应该设置为一个较小值，以便及时发现问题，而第二概率阈值则应该设置为一个较高值，避免误报警。如果设备类别和监测参数发生变化，还需要重新评估并调整概率阈值；将计算得到的故障概率指标值与设定的概率阈值进行比较，当故障概率指标值未超过第一概率阈值，说明设备运行正常；当故障概率指标值超过第一概率阈值但未超过第二概率阈值，说明设备运行状态不佳，需要进行观测标记，并对第二概率阈值进行调整当故障概率指标值超过第二概率阈值，说明设备存在明显的异常状况，需要进行异常标记，并及时向用户发送运维提醒。针对不同的设备状态，可能需要采取不同的运维处理措施。例如，对于经常出现问题的设备可以加强维护和检修，对于负荷过大的设备可以进行调整等。
上述技术方案的效果为：上述技术方案可以帮助企业及时发现设备故障，避免故障拖延和累积造成的停机和生产损失，提高了设备运行效率和可靠性。同时，由于阈值的设定可以针对不同设备类别和监测参数进行调整，因此可以更加精准地判断设备状态，避免误报警和漏报故障，减少运维成本和人力投入。可以减轻现场运维人员的压力，提高他们的工作效率和安全性。在一定程度上预测设备故障发生的可能性，从而提前制定相应的备件和维护计划，进一步提高设备运行效率和可靠性。通上述公式计算故障概率指标值能够提供客观的数值量化，可以反映不同设备和监测参数下故障发生的可能性。其中，针对不同类型的设备和监测参数设计相应的概率模型，可以更加精准地预测故障风险和趋势，率指标值可以帮助企业及时发现潜在问题，减少故障的发生，从而降低维修成本和停机时间，提高生产效率。此外，根据故障概率指标值，可以制定合理的检修计划和备件储备方案，进一步提高维护效率。通过对故障概率指标值和实际故障数据进行比较，可以不断优化预测模型和概率阈值，提高预测准确性和表征准确性。这种基于数据的模型优化方法可以为企业提供科学决策依据，避免主观臆断和盲目投入，进一步提高运行效率和经济效益。同时上述公式通过故障前兆阶段的输出电流、电压和温度等指标，作为基础数据进行计算；可以更好地预测设备故障，并提高预测的精准度。通过输出电流、电压和温度等实时监测指标，还包括了故障前兆阶段的采集数据，从而能够综合考虑多个指标，反映出不同指标之间的综合效应。通过故障前兆阶段的输出电流、电压和温度等指标需要结合历史数据和运行试验进行参数校正，以提高公式的精准度和可靠性。
本发明提供的一个实施例，所述标记调整模块，包括：
观测时间设置模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；其中，所述观测时间的取值范围为0.5-3个月；
时长比例获取模块：在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
观测标记发送模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
阈值替换模块：所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
上述技术方案的工作原理为：系统会定期计算低压配电箱的故障概率指标值，并根据预设的第一和第二概率阈值进行判定。如果故障概率指标值超过第一概率阈值，但未超过第二概率阈值，则说明当前低压配电箱的运行状态不佳，需要进行观测标记；在观测标记期间，系统会实时监测低压配电箱的故障概率指标值，统计其超过第一概率阈值的总时长并与预设的时长比例进行比较。如果故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例，则说明低压配电箱的故障风险较高，需要进一步调整第二概率阈值；观测标记结束后，系统将观测结果发送至监控平台和用户监控终端，以便后续处理和跟踪；监控平台和用户监控终端根据观测标记获取相应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对第二概率阈值进行下调。具体地，当故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，系统会将第二概率阈值下调一定的幅度，以便更及时地发现和处理低压配电箱的故障问题。
上述技术方案的效果为：通过设置时长比例，能够在提高观测效率的情况下，最大限度提高低压配电箱的观测时间长度，防止时长比例设置过短导致故障预测误判的情况发生，同时，防止时长比例设置过长导致观测效率降低的问题发生。在很大程度上提高低压配电系统的安全性和可靠性，降低故障风险，提高维护效率。同时通过上述公式将故障概率指标值超过第一概率阈值的总时长和预设的基准时间值进行比较，得到时长比例。时长比例反映了低压配电箱故障概率以及超过第一概率阈值的持续时间对系统的风险程度的影响程度。其中，利用公式计算获取时长比例可以帮助系统更好地理解当前低压配电箱的故障风险程度，对系统的故障监测和风险管控提供有力的支持。同时，通过不断优化公式中的参数和指标，可以进一步提高监测系统的准确性和可靠性，从而更好地保障低压配电系统的安全稳定运行。
本发明提供的一个实施例，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
上述公式的效果为： 上述公式通过降低概率阈值，可以增加模型识别正样本的灵敏度，并提高召回率，即更好地发现正样本；通过控制阈值调整的幅度，可以保证负样本的误判数量在可接受范围内，从而避免模型性能下降；通过自动调整阈值，可以减少人工干预和主观判断的影响，从而提高模型表现。其中D p 表示阈值下调比例，控制着阈值的下调幅度，其取值范围在0到1之间。D 0表示预设的下调基准比例值，其取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1），用来保证阈值下调幅度适中，不过大或过小。P y1和P y2分别表示第一概率阈值和第二概率阈值，用于确定预测结果是否为正例。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法，其特征在于，所述低压配电箱远程监控方法包括：
实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
2.根据权利要求1所述低压配电箱远程监控方法，其特征在于，实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端，包括：
利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
3.根据权利要求1所述低压配电箱远程监控方法，其特征在于，所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障，包括：
所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；
将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
4.根据权利要求3所述低压配电箱远程监控方法，其特征在于，当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整，包括：
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；
在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
5.根据权利要求4所述低压配电箱远程监控方法，其特征在于，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
6.一种基于物联网的低压配电箱远程监控系统，其特征在于，所述低压配电箱远程监控系统包括：
实时监测模块：实时监测所述低压配电箱的运行参数，并将所述低压配电箱的运行参数远程发送至监控平台和用户监控终端；
故障判断模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数实时判断所述低压配电箱运行是否存在故障；
故障报警模块：当判定所述低压配电箱运行存在故障时，则通过监控平台和用户监控终端进行报警。
7.根据权利要求6所述低压配电箱远程监控系统，其特征在于，所述实时监测模块，包括：
参数监测模块：利用传感器实时监测所述低压配电箱的运行参数，其中，所述运行参数包括低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度；
参数发送模块：将所述低压配电箱在单位时间内的输出电流、输出电压和设备温度及其对应的采集时刻一并发送至监控平台和用户监控终端。
8.根据权利要求6所述低压配电箱远程监控系统，其特征在于，所述故障判断模块，包括：
指标值获取模块：所述监控平台和用户监控终端接收到所述低压配电箱的运行参数后，利用所述运动参数获取当前所述低压配电箱的故障概率指标值；其中，所述故障概率指标值通过如下公式获取：
其中，P表示故障概率指标值；P 1、P 2和P 3分别表示I f 0、V f 0和T f 0对应的故障概率；I f 表示当前低压配电箱的输出电流浮动值；I f 0表示故障前兆阶段的输出电流浮动值；V f 表示当前低压配电箱的输出电压浮动值；V f 0表示故障前兆阶段的输出电压浮动值；T f 表示当前低压配电箱的输出温度增加幅度值；T f 0表示故障前兆阶段的配电箱温度增加幅度值；
阈值比较模块：将所述故障概率指标值与所述第一概率阈值进行比较，当所述故障概率指标值未超过所述第一概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行正常；
标记调整模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则确定当前所述低压配电箱运行状态不佳，对所述低压配电箱进行观测标记，并对所述第二概率阈值进行调整；
运维提醒模块：当所述故障概率指标值超过所述第二概率阈值，则确定当前所述低压配电箱运行状态存在异常，对所述低压配电箱进行异常标记，并在所述监控平台和用户监控终端上进行运维提醒。
9.根据权利要求8所述低压配电箱远程监控系统，其特征在于，所述标记调整模块，包括：
观测时间设置模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值，但未超过第二概率阈值时，则根据所述故障概率指标值设置观测时间；
时长比例获取模块：在所述观测时间内实时监测所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长是否超过预设的时长比例；其中，所述时长比例通过如下公式获取：
其中，Time表示时长比例；P表示故障概率指标值；P y1表示第一概率阈值；T 0表示预设的基准时间值；
观测标记发送模块：当所述故障概率指标值超过所述第一概率阈值的总时长超过预设的时长比例时，则对所述低压配电箱进行观测标记，并将观测标记发送至监控平台和用户监控终端；
阈值替换模块：所述监控平台和用户监控终端根据所述观测标记获取对应的低压配电箱，并按照阈值下调原则对所述第二概率阈值进行下调，将调整后的第二概率阈值对原第二概率阈值进行替换。
10.根据权利要求9所述低压配电箱远程监控系统，其特征在于，所述阈值下调原则如下：
其中，D p 表示阈值下调比例；D 0表示预设的下调基准比例值，D 0的取值范围为0.16（P y2-P y1）-0.23（P y2-P y1）；P y1表示第一概率阈值；P y2表示第二概率阈值。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310623941.XA CN116488351A (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统 |
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| CN202310623941.XA CN116488351A (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统 |
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| CN202310623941.XA Withdrawn CN116488351A (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种基于物联网的低压配电箱远程监控方法和系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116660703A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-08-29 | 安徽斯派迪电气技术有限公司 | 基于数据分析的配网系统绝缘故障在线监测系统 |
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2023
- 2023-05-30 CN CN202310623941.XA patent/CN116488351A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116660703A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-08-29 | 安徽斯派迪电气技术有限公司 | 基于数据分析的配网系统绝缘故障在线监测系统 |
| CN116660703B (zh) * | 2023-08-01 | 2023-11-10 | 安徽斯派迪电气技术有限公司 | 基于数据分析的配网系统绝缘故障在线监测系统 |
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