CN116937410A - 一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，涉及充气柜无线监控技术领域，解决了现有技术中，充气柜在使用过程中，无法对内部零部件可靠性分析，同时无法将对应零部件的布局进行管控的技术问题；本发明是将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，判断零部件的选型是否满足当前充气柜的运行强度，防止无法满足充气柜的需求，以至于在零部件超负荷运行出现故障后需打开充气柜，导致充气柜内的气密性降低，影响充气柜的绝缘效率；还将充气柜内设置的零部件进行布局分析，判断当前充气柜内零部件的布局是否合格，即完成布局后的零部件在运行过程中产生电场强度均匀性是否合格，防止充气柜内各个区域的电场强度均匀性不合格。

Description

一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统

技术领域

本发明涉及充气柜无线监控技术领域，具体为一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统。

背景技术

充气柜又被称为户内交流高压气体绝缘金属封闭开关设备，主开关既可以用永磁机构真空断路器，也可以用弹簧机构的真空断路器，整柜采用空气绝缘与六氟化硫气体隔室相结合，既紧凑又可扩充，适用于配电自动化，充气柜具有结构紧凑、操作灵活及联锁可靠等特点；

但是在现有技术中，充气柜在使用过程中，无法对内部零部件可靠性分析，同时无法将对应零部件的布局进行管控，以至于充气柜内电场均匀性差，且增加了开柜维护的风险，影响充气柜的气密性；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，是将充气柜的实时运行进行分析检测，判断充气柜的实时运行是否正常，从而防止充气柜存在异常隐患，导致充气柜的运行稳定性降低，影响充气柜的正常使用；将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，判断零部件的选型是否满足当前充气柜的运行强度，防止无法满足充气柜的需求，以至于在零部件超负荷运行出现故障后需打开充气柜，导致充气柜内的气密性降低，影响充气柜的绝缘效率；将充气柜内设置的零部件进行布局分析，判断当前充气柜内零部件的布局是否合格，即完成布局后的零部件在运行过程中产生电场强度均匀性是否合格，防止充气柜内各个区域的电场强度均匀性不合格。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，包括服务器，服务器通讯连接有：

可靠性分析单元，用于将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，将充气柜内待设置的零部件进行分析，通过分析生成可靠性分析合格信号和可靠性分析不合格信号，并将其发送至服务器；

服务器接收到可靠性分析合格信号后，均匀性分析单元将充气柜内设置的零部件进行布局分析，通过布局分析判断充气柜内电场强度均匀性是否合格，并生成重新布局信号和投入运行信号，并将其发送至服务器，服务器接收到投入运行信号后，将充气柜投入运行，并通过实时运行分析单元将充气柜的实时运行进行分析检测，通过分析检测生成运行风险信号和运行正常信号，并将其发送至服务器；

服务器接收到运行风险信号后，通过压力控制效率分析单元实时运行过程中充气柜的压力控制效率进行分析，判断充气柜内压力控制是否正常。

作为本发明的一种优选实施方式，可靠性分析单元的运行过程如下：

采集到同等型号的待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量以及待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压差值，并将其分别与时长多出量阈值和电压差值阈值范围进行比较：

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量超过时长多出量阈值，且待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值处于电压差值阈值范围，则生成可靠性分析合格信号并将可靠性分析合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器；

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量未超过时长多出量阈值，或者待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值未处于电压差值阈值范围，则生成可靠性分析不合格信号并将可靠性分析不合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，均匀性分析单元的运行过程如下：

在充气柜完成零部件安装后，将对应充气柜进行试运行，采集到试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值以及充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值，并将其分别与最大电场强度差阈值和平均电场强度差值阈值进行比较：

若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值超过最大电场强度差阈值，或者充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值超过平均电场强度差值阈值，则生成重新布局信号并将重新布局信号发送至服务器；若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值未超过最大电场强度差阈值，且充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值未超过平均电场强度差值阈值，则生成投入运行信号并将投入运行信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，实时运行分析单元的运行过程如下：

采集到实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度以及充气柜外表面带电量的增加速度，并将其分别与气密性浮动跨度阈值与带电量增加速度阈值进行比较：

若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度超过气密性浮动跨度阈值，或者充气柜外表面带电量的增加速度超过带电量增加速度阈值，则生成运行风险信号并将运行风险信号发送至服务器；若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度未超过气密性浮动跨度阈值，且充气柜外表面带电量的增加速度未超过带电量增加速度阈值，则生成运行正常信号并将运行正常信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，压力控制效率分析单元的运行过程如下：

采集到实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度以及充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率，并将其分别与控制速度阈值范围和最大浮动频率阈值进行比较：

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度超过控制速度阈值范围，则生成速度控制信号并将速度控制信号发送至服务器，服务器接收到速度控制信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，降低压力控制的速度；

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度未超过控制速度阈值范围，则生成速度增加信号并将速度增加信号发送至服务器，服务器接收到速度增加信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，提高压力控制的速度；若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度处于控制速度阈值范围，则判定充气柜压力控制速度正常，生成压力控制合格信号并将压力控制合格信号发送至服务器；

若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率超过最大浮动频率阈值，则生成控制稳定信号并将控制稳定信号发送至服务器；若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率未超过最大浮动频率阈值，则判定充气柜内压力控制效率合格，生成控制合格信号并将控制合格信号发送至服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，判断零部件的选型是否满足当前充气柜的运行强度，防止无法满足充气柜的需求，以至于在零部件超负荷运行出现故障后需打开充气柜，导致充气柜内的气密性降低，影响充气柜的绝缘效率；将充气柜内设置的零部件进行布局分析，判断当前充气柜内零部件的布局是否合格，即完成布局后的零部件在运行过程中产生电场强度均匀性是否合格，防止充气柜内各个区域的电场强度均匀性不合格，导致充气柜的运行效率降低，且无法将充气柜的有利性最大化；

2、本发明中，将充气柜的实时运行进行分析检测，判断充气柜的实时运行是否正常，从而防止充气柜存在异常隐患，导致充气柜的运行稳定性降低，影响充气柜的正常使用；将实时运行过程中充气柜的压力控制效率进行分析，判断充气柜在运行过程中压力控制是否正常，从而对充气柜运行风险进行分析，能够提高了充气柜维护的针对性，保证充气柜的维护合格性，同时能够通过控制降低充气柜运行异常的风险。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统的原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“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发明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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1所示，一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，包括服务器，服务器通讯连接有压力控制效率分析单元、可靠性分析单元、均匀性分析单元以及实时运行分析单元，其中，服务器与控制效率分析单元、可靠性分析单元、均匀性分析单元以及实时运行分析单元均为双向通讯连接；

服务器生成可靠性分析信号并将可靠性分析信号发送至可靠性分析单元，可靠性分析单元接收到可靠性分析信号后，将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，判断零部件的选型是否满足当前充气柜的运行强度，防止无法满足充气柜的需求，以至于在零部件超负荷运行出现故障后需打开充气柜，导致充气柜内的气密性降低，影响充气柜的绝缘效率；

将充气柜内待设置的零部件进行分析，采集到同等型号的待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量以及待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压差值，并将同等型号的待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量以及待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值分别与时长多出量阈值和电压差值阈值范围进行比较：其中，待设置零部件在选择过程中，其可适应额定电压为可通过的电压，同时可适应额定电压须大于充气柜待执行任务的最大电压；零部件为电力作业中常见的设备，如断路器等；

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量超过时长多出量阈值，且待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值处于电压差值阈值范围，则判定对应型号的待设置零部件可设置至当前充气柜中，生成可靠性分析合格信号并将可靠性分析合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器；

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量未超过时长多出量阈值，或者待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值未处于电压差值阈值范围，则判定对应型号的待设置零部件不可设置至当前充气柜中，生成可靠性分析不合格信号并将可靠性分析不合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器；服务器接收到可靠性分析不合格信号后，将当前充气柜内设置的零部件进行重新选型；

服务器接收到可靠性分析合格信号后，生成均匀性分析信号并将均匀性分析信号发送至均匀性分析单元，均匀性分析单元接收到均匀性分析信号后，将充气柜内设置的零部件进行布局分析，判断当前充气柜内零部件的布局是否合格，即完成布局后的零部件在运行过程中产生电场强度均匀性是否合格，防止充气柜内各个区域的电场强度均匀性不合格，导致充气柜的运行效率降低，且无法将充气柜的有利性最大化；

在充气柜完成零部件安装后，将对应充气柜进行试运行，采集到试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值以及充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值，并将试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值以及充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值分别与最大电场强度差阈值和平均电场强度差值阈值进行比较：其中，最大电场强度差阈值和平均电场强度差值阈值均是在实际生产过程中，根据零部件电场不同时的故障时刻进行分析，在存在电场强度差值时，充气柜出现故障或者各部位运行强度不一致时，则将对应时刻的电场强度差设定为阈值，阈值根据不同型号的零部件或者不同强度的生产实时更新；

若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值超过最大电场强度差阈值，或者充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值超过平均电场强度差值阈值，则判定当前试运行过程中充气柜内电场强度均匀性分析不合格，生成重新布局信号并将重新布局信号发送至服务器；服务器接收到重新布局信号后，将当前充气柜内零部件的布局进行重新规划；

若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值未超过最大电场强度差阈值，且充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值未超过平均电场强度差值阈值，则判定当前试运行过程中充气柜内电场强度均匀性分析合格，生成投入运行信号并将投入运行信号发送至服务器；

服务器接收到投入运行信号后，生成实时运行分析信号并将实时运行分析信号发送至实时运行分析单元，实时运行分析单元接收到实时运行分析信号后，将充气柜的实时运行进行分析检测，判断充气柜的实时运行是否正常，从而防止充气柜存在异常隐患，导致充气柜的运行稳定性降低，影响充气柜的正常使用；

采集到实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度以及充气柜外表面带电量的增加速度，并将实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度以及充气柜外表面带电量的增加速度分别与气密性浮动跨度阈值与带电量增加速度阈值进行比较：其中，气密性浮动跨度阈值与带电量增加速度阈值均在实际生产过程中，气密性浮动跨度与带电量增加速度到达一定数值时，充气柜运行会出现异常，则将对应数值标记为阈值；

若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度超过气密性浮动跨度阈值，或者充气柜外表面带电量的增加速度超过带电量增加速度阈值，则判定充气柜的实时运行分析不合格，生成运行风险信号并将运行风险信号发送至服务器；

若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度未超过气密性浮动跨度阈值，且充气柜外表面带电量的增加速度未超过带电量增加速度阈值，则判定充气柜的实时运行分析合格，生成运行正常信号并将运行正常信号发送至服务器；

服务器接收到运行风险信号后，生成压力控制效率分析信号并将压力控制效率分析信号发送至压力控制效率分析单元；压力控制效率分析单元接收到压力控制效率分析信号后，将实时运行过程中充气柜的压力控制效率进行分析，判断充气柜在运行过程中压力控制是否正常，从而对充气柜运行风险进行分析，能够提高了充气柜维护的针对性，保证充气柜的维护合格性，同时能够通过控制降低充气柜运行异常的风险；

采集到实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度以及充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率，并将实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度以及充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率分别与控制速度阈值范围和最大浮动频率阈值进行比较：

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度超过控制速度阈值范围，则判定充气柜压力控制速度过快，在压力控制量不大时不利于准确控制，生成速度控制信号并将速度控制信号发送至服务器，服务器接收到速度控制信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，降低压力控制的速度；

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度未超过控制速度阈值范围，则判定充气柜压力控制速度过慢，在压力控制量大时不利于保证控制时间，容易引起故障发生，生成速度增加信号并将速度增加信号发送至服务器，服务器接收到速度增加信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，提高压力控制的速度；

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度处于控制速度阈值范围，则判定充气柜压力控制速度正常，生成压力控制合格信号并将压力控制合格信号发送至服务器；

若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率超过最大浮动频率阈值，则判定充气柜内压力控制效率不合格，生成控制稳定信号并将控制稳定信号发送至服务器，服务器接收到控制稳定信号，将充气柜内增压设备和降压设备进行精准度调节，将对应精准度差值控制在差值阈值范围内，提高了压力控制的准确性；

若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率未超过最大浮动频率阈值，则判定充气柜内压力控制效率合格，生成控制合格信号并将控制合格信号发送至服务器。

本发明在使用时，通过可靠性分析单元将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，将充气柜内待设置的零部件进行分析，通过分析生成可靠性分析合格信号和可靠性分析不合格信号，并将其发送至服务器；服务器接收到可靠性分析合格信号后，均匀性分析单元将充气柜内设置的零部件进行布局分析，通过布局分析判断充气柜内电场强度均匀性是否合格，并生成重新布局信号和投入运行信号，并将其发送至服务器，服务器接收到投入运行信号后，将充气柜投入运行，并通过实时运行分析单元将充气柜的实时运行进行分析检测，通过分析检测生成运行风险信号和运行正常信号，并将其发送至服务器；服务器接收到运行风险信号后，通过压力控制效率分析单元实时运行过程中充气柜的压力控制效率进行分析，判断充气柜内压力控制是否正常。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有：

可靠性分析单元，用于将充气柜内设置的零部件进行可靠性分析，将充气柜内待设置的零部件进行分析，通过分析生成可靠性分析合格信号和可靠性分析不合格信号，并将其发送至服务器；

服务器接收到可靠性分析合格信号后，均匀性分析单元将充气柜内设置的零部件进行布局分析，通过布局分析判断充气柜内电场强度均匀性是否合格，并生成重新布局信号和投入运行信号，并将其发送至服务器，服务器接收到投入运行信号后，将充气柜投入运行，并通过实时运行分析单元将充气柜的实时运行进行分析检测，通过分析检测生成运行风险信号和运行正常信号，并将其发送至服务器；

服务器接收到运行风险信号后，通过压力控制效率分析单元实时运行过程中充气柜的压力控制效率进行分析，判断充气柜内压力控制是否正常。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，其特征在于，可靠性分析单元的运行过程如下：

采集到同等型号的待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量以及待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压差值，并将其分别与时长多出量阈值和电压差值阈值范围进行比较：

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量超过时长多出量阈值，且待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值处于电压差值阈值范围，则生成可靠性分析合格信号并将可靠性分析合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器；

若待设置零部件历史可持续运行时长与充气柜待执行任务的需持续运行时长的多出量未超过时长多出量阈值，或者待设置零部件的可适应额定电压与充气柜待执行任务内最大电压的差值未处于电压差值阈值范围，则生成可靠性分析不合格信号并将可靠性分析不合格信号和对应零部件名称一同发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，其特征在于，均匀性分析单元的运行过程如下：

在充气柜完成零部件安装后，将对应充气柜进行试运行，采集到试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值以及充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值，并将其分别与最大电场强度差阈值和平均电场强度差值阈值进行比较：

若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值超过最大电场强度差阈值，或者充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值超过平均电场强度差值阈值，则生成重新布局信号并将重新布局信号发送至服务器；若试运行时间段内充气柜内各个零部件所属区域的最大电场强度差值未超过最大电场强度差阈值，且充气柜内相邻零部件区域之间的平均电场强度差值未超过平均电场强度差值阈值，则生成投入运行信号并将投入运行信号发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，其特征在于，实时运行分析单元的运行过程如下：

采集到实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度以及充气柜外表面带电量的增加速度，并将其分别与气密性浮动跨度阈值与带电量增加速度阈值进行比较：

若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度超过气密性浮动跨度阈值，或者充气柜外表面带电量的增加速度超过带电量增加速度阈值，则生成运行风险信号并将运行风险信号发送至服务器；若实时运行过程中充气柜内部气密性最大浮动跨度未超过气密性浮动跨度阈值，且充气柜外表面带电量的增加速度未超过带电量增加速度阈值，则生成运行正常信号并将运行正常信号发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能化远程充气柜无线监控系统，其特征在于，压力控制效率分析单元的运行过程如下：

采集到实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度以及充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率，并将其分别与控制速度阈值范围和最大浮动频率阈值进行比较：

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度超过控制速度阈值范围，则生成速度控制信号并将速度控制信号发送至服务器，服务器接收到速度控制信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，降低压力控制的速度；

若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度未超过控制速度阈值范围，则生成速度增加信号并将速度增加信号发送至服务器，服务器接收到速度增加信号后，将充气柜内压力释放阀进行更换，提高压力控制的速度；若实时运行过程中充气柜内压力释放阀开启后压力的控制速度处于控制速度阈值范围，则判定充气柜压力控制速度正常，生成压力控制合格信号并将压力控制合格信号发送至服务器；

若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率超过最大浮动频率阈值，则生成控制稳定信号并将控制稳定信号发送至服务器；若充气柜需要稳压时柜内压力最大浮动频率未超过最大浮动频率阈值，则判定充气柜内压力控制效率合格，生成控制合格信号并将控制合格信号发送至服务器。