CN117152921A - 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法 - Google Patents

一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117152921A
CN117152921A CN202310762892.8A CN202310762892A CN117152921A CN 117152921 A CN117152921 A CN 117152921A CN 202310762892 A CN202310762892 A CN 202310762892A CN 117152921 A CN117152921 A CN 117152921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alarm
grounding
resistance
module
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310762892.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘保连
王皓
孙友景
方玉
卜春阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Changwo Electric Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Changwo Electric Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Changwo Electric Technology Co ltd filed Critical Nanjing Changwo Electric Technology Co ltd
Priority to CN202310762892.8A priority Critical patent/CN117152921A/zh
Publication of CN117152921A publication Critical patent/CN117152921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • G08B21/185Electrical failure alarms
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/08Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B7/00Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
    • G08B7/06Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法,涉及人工智能领域,具体方法包括:通过接地电阻测试仪获取接地装置的测量电阻值Rg,判断是否需要对所述接地电阻Rg进行修正;通过实际需求设定接地报警装置的阈值,用于判断测量电阻值Rg是否超过了预设的范围;通过数据采集和处理模块接收来自接地电阻测试仪模块的数据,并与预设的阈值进行比较;当接地电阻超过或低于设定的阈值时,通过报警触发模块触发警报;通过LoRaWAN网络服务器记录测量电阻值Rg的状态变化,用于分析接地系统的性能;通过监控大屏装置的远程监控功能来远程访问设备状态,通过用户界面模块使用户与接地装置实现信息交互。

Description

一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域,具体为一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法。
背景技术
基于人工智能的接地装置数据报警系统和方法是一种利用人工智能技术对接地装置的数据进行实时分析和处理,并根据分析结果发出警报的系统和方法。主要涉及接地装置、数据采集和检测技术、人工智能、数据分析、警报系统和通知机制方面。基于以上技术,人工智能的接地装置数据报警系统和方法利用大数据和机器学习算法来分析接地装置数据,识别异常和故障情况,并即时发出警报,以提前预警和采取适当的措施,确保电力系统的稳定和安全运行。这种系统和方法有助于实现接地装置的智能化管理和维护,提高系统的可靠性和可用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法,设计一种可靠性高、安全性好的接地线报警系统。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案包括步骤S100:通过接地电阻测试仪获取接地装置的测量电阻值Rg,判断是否需要对接地电阻Rg进行修正;步骤S200:接地报警装置根据实际需求设置阈值,这些阈值用于判断测量电阻值Rg是否超过预设的范围;步骤S300:接地报警装置中的数据采集和处理模块接收来自接地电阻测试仪模块的数据,并与阈值进行比较,若测量电阻值Rg阻超过了设定的阈值,装置执行下一步的操作;步骤S400:当测量电阻值Rg超过或低于设定的阈值时,接地报警装置中的报警触发模块会触发警报,以提醒相关人员接地系统存在问题或潜在的雷击风险,警报通过声音、光闪和报警短信方式发出;步骤S500:接地报警装置中的LoRaWAN网络服务器能够记录测量电阻值Rg状态变化,用于分析接地系统的性能;步骤S600:监控大屏装置通过远程监控来远程访问设备状态,用户界面模块使用户与接地装置实现信息交互。
进一步的,接地电阻测试仪对接地电阻Rg进行修正的工作过程包括:设置接地电阻的误差修正范围,将测量电阻值Rg和基准电阻值的误差与误差修正范围进行比对,令误差修正范围的最小值为Qmin,误差修正范围的最大值Qmax,测量电阻值Rg与基准电阻值的误差为Q;
(1)当Q<Qmin时,测量电阻值Rg不需要进行修正;当Qmin<Q<Qmax时,测量电阻值Rg需要进行修正;当Q>Qmax时,测量电阻值Rg不可修正,需要进行修正调整;
(2)当Qmin<Q<Qmax时,使用相应的修正因子对测量结果进行修正,修正步骤如下:
(a)根据公式:
其中,k1为电缆阻抗修正因子,Z是接地装置中电缆的阻抗,R是接地装置中电缆的电阻,X是接地装置中电缆的感抗;
(b)根据公式:
其中k2为土壤电阻修正因子,R0是理论上的接地电阻,ρ是土壤电阻率,L是接地电极的长度,A是接地电极与土壤接触的有效横截面积;
(c)根据(a)(b)中得出的修正因子计算出修正后的接地电阻值,根据公式:
R=k1·Rg+k2·Rg
其中,R为修正后的电阻值,Rg是实际测量得到的接地电阻,k1为电缆阻抗修正因子,k2为土壤电阻修正因子。
进一步的,报警触发模块在接收到数据采集和处理模块的报警信号后触发警报的工作过程包括:
(a)定义A为正常接地电阻的范围,B为接地电阻在可正常运行前提下的最高阈值,C为接地电阻在可正常运行前提下最低阈值,D为连续超限报警,E为报警恢复状态,G为紧急维修状态;
(b)当接地电阻Rg处于正常范围内A时,未触发接地电阻超限报警;
(c)当接地电阻Rg首次超过最高阈值B设定的限制,触发一次超限报警D,系统记录此事件并生成相应的报告;同时,通过远程通知将报警信息发送给相关人员;
(d)当接地电阻Rg持续超过最高阈值B设定的时间阈值,则进入连续超限报警状态D,此时触发声音和光提示,系统启动相应的维修流程,进入紧急维修状态G,通过GSM模块将紧急通知发给维修人员;
(e)当接地电阻Rg恢复到正常范围内A,则报警回复状态E被激活,系统发送恢复通知和生成报告,表示接地电阻已经回到正常范围;
(f)当接地电阻Rg低于最低阈值C设定的限制,触发一次超限报警D,表示接地系统存在严重故障或损坏。
进一步的,LoRaWAN网络服务器分析测量电阻值Rg随时间变化趋势的工作过程包括:
(1)通过使用时间戳,对不同时间尺度内的测量电阻值Rg数据进行收集;
(2)定义n个观测样本,表示为(t1,Rg1),(t2,Rg2),…,(tn,Rgn),其中(t1,Rg1)表示观测样本中的第一个数据对,(t2,Rg2)表示观测样本中的第二个数据对,(tn,Rgn)表示观测样本中的第n个数据对;
定义预测值yi,yi表示根据线性回归模型预测得到的电阻值,公式为:yi=α10·ti,α0是截距,α1是斜率;
定义残差ei,ei表示电阻的预测值与观测值之间的差值,即ei=Rgi-yi;观测值即时间戳收集的测量电阻值Rg值;
(3)计算ti的均值和Rgi的均值,分别记为tia和Rgia;计算ti和Rgi的中心化值;令ti对应的中心化值为tci,Rgi对应的中心化值为Rgci;计算ti与Rg的乘积和,记为K;计算ti自身的平方和,记为G;计算斜率α1的估计值,计算截距α0的估计值,α0=Rgia-α1·tia;
(4)通过步骤(1)-(3)所得出的最佳截距和斜率的值,来描述电阻随时间变化的趋势,分析过程如下:
(a)将整个时间范围T划分为若干个不重叠的阶段T1,T2,T3,…每个阶段Ti都定义了一个时间段;
(b)当斜率为正数时,即α1>0,表示电阻值随时间增加,会导致电阻与接地电阻测试仪间不良的信号传输和接地电阻测试仪设备功能的受损;
(c)当斜率为负数时,即α1<0,表示电阻值随时间减少,会导致电阻与接地电阻测试仪间的传输信号质量得到改善和接地电阻测试仪出现故障后的故障修复。
进一步的,监控大屏模块包括摄像头单元、数据源单元、控制器单元、报警和告警单元、远程访问和控制单元;
摄像头模块单元,用于从各种监控摄像头中获取视频信号,并将其显示在监控大屏上,用于实时监视场景或区域;
数据源模块单元,数据源模块用于连接和获取各种监控数据;
控制器模块单元,负责管理和控制监控大屏的功能和操作,用于设置显示布局、切换不同的数据源、调整屏幕参数;
报警和告警模块单元,负责监测和通知相关人员有关安全事件、故障或异常情况的警报信息;
远程访问和控制模块单元,远程访问和控制模块允许用户通过网络远程访问和管理监控大屏,使用户远程查看和操作监控数据。
进一步的,用户界面模块包括报警列表、报警详情、设置和配置、状态监测、用户管理、系统日志单元;
报警列表单元,报警列表单元显示当前的报警信息,包括报警类型、报警时间、报警级别;
报警详情单元,报警详情单元提供对每个报警事件的详细信息查看,它包括报警的具体描述、报警源位置、影响范围,以帮助用户更好地理解和处理报警情况;
设置和配置单元,设置和配置单元提供用户对接地报警装置进行参数设置和系统配置的功能,用户调整报警参数、设定报警阈值、设置报警方式,以满足特定的要求和应用场景;
状态监测单元,状态监测单元用于实时监测接地报警装置的工作状态,它显示设备的连接状态、电源状态、通信状态,并提供健康状态的回馈信息,以确保系统正常运行;
用户管理单元,用户管理单元提供对接地报警装置的用户权限管理功能,它允许管理员创建、编辑和删除用户账户,控制不同用户的访问权限和操作权限,以确保系统安全性和管理便捷性;
系统日志单元,系统日志单元记录接地报警装置的操作和事件日志,它提供用户操作日志、报警记录和系统故障信息,方便审计和故障排查。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:实现了实时监测接地装置的数据,并通过智能分析算法进行实时处理,及时发现异常和故障情况,并发出警报,这样大大提高接地装置的监测和预警能力,防止潜在的安全问题;实现了自动化地对数据进行分析和处理,减少人工干预的需要,从而节省人力成本,提高工作效率;实现了提前预警潜在故障,防止事故的发生,减少停电时间和生产停工的损失,提高电力系统的稳定性和可靠性。基于人工智能的接地装置数据报警系统相较于传统的监测系统,在实时性、准确性和自动化程度上都有显著的提升,能够提供更全面、更高效的接地装置管理和维护解决方案,为电力系统的安全运行提供有益效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种基于人工智能的接地装置数据报警系统的结构示意图;
图2是本发明一种基于人工智能的接地装置数据报警系统的流程示意图。
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做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。
请参阅图1-图2,本发明提供技术方案包括步骤S100:通过接地电阻测试仪获取接地装置的测量电阻值Rg,判断是否需要对所述接地电阻Rg进行修正;步骤S200:接地报警装置根据实际需求设置阈值,这些阈值用于判断测量电阻值Rg是否超过预设的范围;步骤S300:接地报警装置中的数据采集和处理模块接收来自接地电阻测试仪模块的数据,并与阈值进行比较,若测量电阻值Rg阻超过了设定的阈值,装置执行下一步的操作;步骤S400:当测量电阻值Rg超过或低于设定的阈值时,接地报警装置中的报警触发模块会触发警报,以提醒相关人员接地系统存在问题或潜在的雷击风险,警报通过声音、光闪和报警短信方式发出;步骤S500:接地报警装置中的LoRaWAN网络服务器能够记录测量电阻值Rg状态变化,用于分析接地系统的性能;步骤S600:监控大屏装置通过远程监控来远程访问设备状态,用户界面模块使用户与接地装置实现信息交互。
所述接地电阻测试仪在获取接地装置的测量电阻值Rg后,判断是否需要对所述接地电阻Rg进行修正,具体步骤包括:
(1)设置接地电阻的误差修正范围,将所述测量电阻值Rg和基准电阻值的误差与误差修正范围进行比对,令误差修正范围的最小值为Qmin,误差修正范围的最大值Qmax,测量电阻值Rg与基准电阻值的误差为Q;
(2)当Q<Qmin时,测量电阻值Rg不需要进行修正;当Qmin<Q<Qmax时,测量电阻值Rg需要进行修正;当Q>Qmax时,测量电阻值Rg不可修正,需要进行修正调整;
(3)当Qmin<Q<Qmax时,使用相应的修正因子对测量结果进行修正,修正步骤如下:
(a)根据公式:
其中,k1为电缆阻抗修正因子,Z是接地装置中电缆的阻抗,R是接地装置中电缆的电阻,X是接地装置中电缆的感抗;
(b)根据公式:
其中k2为土壤电阻修正因子,R0是理论上的接地电阻,ρ是土壤电阻率,L是接地电极的长度,A是接地电极与土壤接触的有效横截面积;
(c)根据(a)(b)中得出的修正因子计算出修正后的接地电阻值,根据公式:
R=k1·Rg+k2·Rg
其中,R为修正后的电阻值,Rg是实际测量得到的接地电阻,k1为电缆阻抗修正因子,k2为土壤电阻修正因子。
所述报警触发模块在接收到数据采集和处理模块报警信号后触发警报,超限报警的实施方案包括:
(a)定义A为正常接地电阻的范围,B为接地电阻在可正常运行前提下的最高阈值,C为接地电阻在可正常运行前提下最低阈值,D为连续超限报警,E为报警恢复状态,G为紧急维修状态;
(b)当接地电阻Rg处于正常范围内A时,未触发接地电阻超限报警;
(c)当接地电阻Rg首次超过最高阈值B设定的限制,触发一次超限报警D,系统记录此事件并生成相应的报告;同时,通过远程通知将报警信息发送给相关人员;
(d)当接地电阻Rg持续超过最高阈值B设定的时间阈值,则进入连续超限报警状态D,此时触发声音和光提示,系统启动相应的维修流程,进入紧急维修状态G,通过GSM模块将紧急通知发给维修人员;
(e)当接地电阻Rg恢复到正常范围内A,则报警回复状态E被激活,系统发送恢复通知和生成报告,表示接地电阻已经回到正常范围;
(f)当接地电阻Rg低于最低阈值C设定的限制,触发一次超限报警D,表示接地系统存在严重故障或损坏。
在本发明实施例中,假设有一座工业设备厂房,其接地系统的安全要求需要符合国家标准。根据该国家的标准,接地电阻的上限值为1欧姆。
以下是设置接地报警系统阈值的步骤:
(1)确定标准:查阅国家标准文件,确认接地电阻的上限值为1欧姆。
(2)设备制造商建议:查阅接地报警系统设备制造商的用户手册或技术文档,了解他们对阈值的建议。假设制造商建议将接地报警系统的阈值设置为0.8欧姆至1欧姆之间。
(3)应用环境和工程要求:考虑工业设备厂房的应用环境和工程要求如果该工厂需要高度可靠的接地系统来确保设备运行的可靠性和人员的安全,选择更严格的阈值。假设在此情况下,将阈值设置为0.5欧姆。
(4)风险评估:进行风险评估,评估接地电阻对工厂各项运营和人员安全的影响。假设风险评估结果表明,当接地电阻超过0.8欧姆时存在较高的安全风险。
(5)实际运行和维护:考虑接地报警系统的实际运行和维护情况。阈值应该设置在能够及时检测到问题并采取相应措施的范围内,同时避免频繁误报。假设根据设备运行的特点和维护计划,将阈值设置为0.6欧姆。
(6)监控和报警策略:确定监控和报警策略。例如,将接地报警系统配置为在接地电阻达到或超过设定阈值(0.6欧姆)时触发警报,并及时通知设备操作人员和维护团队。
根据以上案例,该工业设备厂房可以将接地报警系统的阈值设置为0.6欧姆。这个阈值可以及时检测接地电阻超过标准限制以及在工厂运行过程中的安全风险,并能有效触发警报以及采取必要的措施以保证设备的安全运行和人员的安全。然而,这个阈值的具体设置应该结合实际情况,并遵循适用的标准和法规要求。
所述LoRaWAN网络服务器分析测量电阻值Rg随时间变化趋势的工作过程包括:
(1)通过使用时间戳,对不同时间尺度内的测量电阻值Rg数据进行收集;
(2)定义n个观测样本,表示为(t1,Rg1),(t2,Rg2),…,(tn,Rgn),其中(t1,Rg1)表示观测样本中的第一个数据对,(t2,Rg2)表示观测样本中的第二个数据对,(tn,Rgn)表示观测样本中的第n个数据对;
定义预测值yi,yi表示根据线性回归模型预测得到的电阻值,公式为:yi=α10·ti,α0是截距,α1是斜率;
定义残差ei,ei表示电阻的预测值与观测值之间的差值,即ei=Rgi-yi;所述观测值即时间戳收集的测量电阻值Rg值;
(3)计算ti的均值和Rgi的均值,分别记为tia和Rgia;计算ti和Rgi的中心化值;令ti对应的中心化值为tci,Rgi对应的中心化值为Rgci;计算ti与Rg的乘积和,记为K;计算ti自身的平方和,记为G;计算斜率α1的估计值,计算截距α0的估计值,α0=Rgia-α1·tia;
(4)通过步骤(1)-(3)所得出的最佳截距和斜率的值,来描述电阻随时间变化的趋势,分析过程如下:
(a)将整个时间范围T划分为若干个不重叠的阶段T1,T2,T3,…每个阶段Ti都定义了一个时间段;
(b)当斜率为正数时,即α1>0,表示电阻值随时间增加,会导致电阻与接地电阻测试仪间不良的信号传输和接地电阻测试仪设备功能的受损;
(c)当斜率为负数时,即α1<0,表示电阻值随时间减少,会导致电阻与接地电阻测试仪间的传输信号质量得到改善和接地电阻测试仪出现故障后的故障修复;
(d)当斜率接近于零时,即α1≈0,表示电阻值与时间之间几乎没有明显的关系,在这种情况电阻值相对稳定,不随时间变化而产生显著的变化。
所述监控大屏模块包括摄像头单元、数据源单元、控制器单元、报警和告警单元、远程访问和控制单元;
摄像头模块单元,用于从各种监控摄像头中获取视频信号,并将其显示在监控大屏上,用于实时监视场景或区域;
数据源模块单元,数据源模块用于连接和获取各种监控数据;
控制器模块单元,负责管理和控制监控大屏的功能和操作,用于设置显示布局、切换不同的数据源、调整屏幕参数;
报警和告警模块单元,负责监测和通知相关人员有关安全事件、故障或异常情况的警报信息;
远程访问和控制模块单元,远程访问和控制模块允许用户通过网络远程访问和管理监控大屏,使用户远程查看和操作监控数据。
所述用户界面模块包括报警列表、报警详情、设置和配置、状态监测、用户管理、系统日志单元;
报警列表单元,报警列表单元显示当前的报警信息,包括报警类型、报警时间、报警级别;
报警详情单元,报警详情单元提供对每个报警事件的详细信息查看,它包括报警的具体描述、报警源位置、影响范围,以帮助用户更好地理解和处理报警情况;
设置和配置单元,设置和配置单元提供用户对接地报警装置进行参数设置和系统配置的功能,用户调整报警参数、设定报警阈值、设置报警方式,以满足特定的要求和应用场景;
状态监测单元,状态监测单元用于实时监测接地报警装置的工作状态,它显示设备的连接状态、电源状态、通信状态,并提供健康状态的回馈信息,以确保系统正常运行;
用户管理单元,用户管理单元提供对接地报警装置的用户权限管理功能,它允许管理员创建、编辑和删除用户账户,控制不同用户的访问权限和操作权限,以确保系统安全性和管理便捷性;
系统日志单元,系统日志单元记录接地报警装置的操作和事件日志,它提供用户操作日志、报警记录和系统故障信息,方便审计和故障排查。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于人工智能的接地装置数据报警方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S100:通过接地电阻测试仪获取接地装置的测量电阻值Rg,判断是否需要对所述接地电阻Rg进行修正;
步骤S200:接地报警装置根据实际需求设置阈值,这些阈值用于判断测量电阻值Rg是否超过预设的范围;
步骤S300:接地报警装置中的数据采集和处理模块接收来自接地电阻测试仪模块的数据,并与阈值进行比较,若测量电阻值Rg阻超过了设定的阈值,装置执行下一步的操作;
步骤S400:当测量电阻值Rg超过或低于设定的阈值时,接地报警装置中的报警触发模块会触发警报,以提醒相关人员接地系统存在问题或潜在的雷击风险,警报通过声音、光闪和报警短信方式发出;
步骤S500:接地报警装置中的LoRaWAN网络服务器能够记录测量电阻值Rg状态变化,用于分析接地系统的性能;
步骤S600:监控大屏装置通过远程监控来远程访问设备状态,用户界面模块使用户与接地装置实现信息交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警方法,其特征在于:所述步骤S100中的接地电阻测试仪在获取接地装置的测量电阻值Rg后,判断是否需要对所述接地电阻Rg进行修正,具体步骤包括:
步骤S101:设置接地电阻的误差修正范围,将所述测量电阻值Rg和基准电阻值的误差与误差修正范围进行比对,令误差修正范围的最小值为Qmin,误差修正范围的最大值Qmax,测量电阻值Rg与基准电阻值的误差为Q;
步骤S102:当Q<Qmin时,测量电阻值Rg不需要进行修正;当Qmin<Q<Qmax时,测量电阻值Rg需要进行修正;当Q>Qmax时,测量电阻值Rg不可修正,需要进行修正调整;
步骤S103:当Qmin<Q<Qmax时,使用相应的修正因子对测量结果进行修正,修正步骤如下:
(a)根据公式:
其中,k1为电缆阻抗修正因子,Z是接地装置中电缆的阻抗,R是接地装置中电缆的电阻,X是接地装置中电缆的感抗;
(b)根据公式:
其中k2为土壤电阻修正因子,R0是理论上的接地电阻,ρ是土壤电阻率,L是接地电极的长度,A是接地电极与土壤接触的有效横截面积;
(c)根据(a)(b)中得出的修正因子计算出修正后的接地电阻值,根据公式:
R=k1·Rg+k2·Rg
其中,R为修正后的电阻值,Rg是实际测量得到的接地电阻,k1为电缆阻抗修正因子,k2为土壤电阻修正因子。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警方法,其特征在于:所述步骤S200-S400中的报警触发模块在接收到数据采集和处理模块报警信号后触发警报,超限报警的实施方案包括:
(a)定义A为正常接地电阻的范围,B为接地电阻在可正常运行前提下的最高阈值,C为接地电阻在可正常运行前提下最低阈值,D为连续超限报警,E为报警恢复状态,G为紧急维修状态;
(b)当接地电阻Rg处于正常范围内A时,未触发接地电阻超限报警;
(c)当接地电阻Rg首次超过最高阈值B设定的限制,触发一次超限报警D,系统记录此事件并生成相应的报告;同时,通过远程通知将报警信息发送给相关人员;
(d)当接地电阻Rg持续超过最高阈值B设定的时间阈值,则进入连续超限报警状态D,此时触发声音和光提示,系统启动相应的维修流程,进入紧急维修状态G,通过GSM模块将紧急通知发给维修人员;
(e)当接地电阻Rg恢复到正常范围内A,则报警回复状态E被激活,系统发送恢复通知和生成报告,表示接地电阻已经回到正常范围;
(f)当接地电阻Rg低于最低阈值C设定的限制,触发一次超限报警D,表示接地系统存在严重故障或损坏。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警方法,其特征在于:所述步骤S500中的LoRaWAN网络服务器分析了测量电阻值Rg随时间变化的趋势,具体过程包括:
步骤S501:通过使用时间戳,对不同时间尺度内的测量电阻值Rg数据进行收集;
步骤S502:定义n个观测样本,表示为(t1,Rg1),(t2,Rg2),…,(tn,Rgn),其中(t1,Rg1)表示观测样本中的第一个数据对,(t2,Rg2)表示观测样本中的第二个数据对,(tn,Rgn)表示观测样本中的第n个数据对;
定义预测值yi,yi表示根据线性回归模型预测得到的电阻值,公式为:yi=α10·ti,α0是截距,α1是斜率;
定义残差ei,ei表示电阻的预测值与观测值之间的差值,即ei=Rgi-yi;所述观测值即时间戳收集的测量电阻值Rg值;
步骤S503:计算ti的均值和Rgi的均值,分别记为tia和Rgia;计算ti和Rgi的中心化值;令ti对应的中心化值为tci,Rgi对应的中心化值为Rgci;
计算ti与Rg的乘积和,记为K;计算ti自身的平方和,记为G;
计算斜率α1的估计值,计算截距α0的估计值,α0=Rgia-α1·tia;
步骤S504:通过步骤S501-S503所得出的最佳截距和斜率的值,来描述电阻随时间变化的趋势,分析过程如下:
(1)将整个时间范围T划分为若干个不重叠的阶段T1,T2,T3,…每个阶段Ti都定义了一个时间段;
(2)当斜率为正数时,即α1>0,表示电阻值随时间增加,会导致电阻与接地电阻测试仪间不良的信号传输和接地电阻测试仪设备功能的受损;
当斜率为负数时,即α1<0,表示电阻值随时间减少,会导致电阻与接地电阻测试仪间的传输信号质量得到改善和接地电阻测试仪出现故障后的故障修复。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警方法,其特征在于:所述步骤S600的监控大屏模块通过LoRaWAN网关访问LoRaWAN网络服务器,来实现远程访问设备状态和接收报警的信息;当接地系统出现故障或异常时,接地报警系统通过电子邮件、GSM短信模块自动发送报警信息给负责人员;用户通过接地报警装置中的用户界面模块使操作人员与接地装置进行交互,来进行远程设备的复位、远程设定报警阈值、报警数据查询的操作。
6.应用于权利要求1-5中任一项的基于人工智能的接地装置数据报警方法的基于人工智能的接地装置数据报警系统,其特征在于:该系统包括接地电阻测试仪模块、数据采集和处理模块、报警触发模块、LoRaWAN网关、LoRaWAN网络服务器、GSM短信模块、监控大屏模块、用户界面模块和电源模块;
所述接地电阻测试仪和数据采集与处理模块单相连接;所述LoRaWAN网络服务器与报警触发模块、监控大屏模块、GSM短信模块单相连接;所述报警触发模块、GSM短信模块与用户单相连接;所述用户界面模块与用户双向连接;所述用户界面模块与数据采集和处理模块双向连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警系统,其特征在于:所述监控大屏模块包括摄像头模块、数据源模块、控制器模块、报警和告警模块、远程访问和控制模块;
所述摄像头模块,用于从各种监控摄像头中获取视频信号,并将其显示在监控大屏上,用于实时监视场景或区域;
所述数据源模块,用于连接和获取各种监控数据;
所述控制器模块,负责管理和控制监控大屏的功能和操作,用于设置显示布局、切换不同的数据源、调整屏幕参数;
所述报警和告警模块,负责监测和通知相关人员有关安全事件、故障和异常情况的警报信息;
所述远程访问和控制模块,用于用户通过网络远程访问和管理监控大屏,使用户实现远程查看和操作监控数据。
8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的接地装置数据报警系统,其特征在于:所述用户界面模块包括报警列表、报警详情、设置和配置、状态监测、用户管理、系统日志单元;
所述报警列表单元显示当前的报警信息,包括报警类型、报警时间、报警级别;
所述报警详情单元提供对每个报警事件的详细信息查看,它包括报警的具体描述、报警源位置、影响范围,以帮助用户更好地理解和处理报警情况;
所述设置和配置单元提供用户对接地报警装置进行参数设置和系统配置的功能,通过调整报警参数、设定报警阈值、设置报警方式,以满足特定的要求和应用场景;
所述状态监测单元用于实时监测接地报警装置的工作状态,它显示设备的连接状态、电源状态、通信状态,并提供健康状态的回馈信息,以确保系统正常运行;
所述用户管理单元提供对接地报警装置的用户权限管理功能,它允许管理员创建、编辑和删除用户账户,控制不同用户的访问权限和操作权限,以确保系统安全性和管理便捷性;
所述系统日志单元记录接地报警装置的操作和事件日志,提供用户操作日志、报警记录和系统故障信息,方便审计和故障排查。
CN202310762892.8A 2023-06-27 2023-06-27 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法 Pending CN117152921A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310762892.8A CN117152921A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310762892.8A CN117152921A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117152921A true CN117152921A (zh) 2023-12-01

Family

ID=88901501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310762892.8A Pending CN117152921A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117152921A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117734609A (zh) * 2024-02-20 2024-03-22 南京德沃克自动化有限公司 一种基于静电接地装置的智能化状态监控系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117734609A (zh) * 2024-02-20 2024-03-22 南京德沃克自动化有限公司 一种基于静电接地装置的智能化状态监控系统及方法
CN117734609B (zh) * 2024-02-20 2024-06-04 南京德沃克自动化有限公司 一种基于静电接地装置的智能化状态监控系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101423559B1 (ko) 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템
CN110749792B (zh) 一种电力监控中心智能监视方法及系统
CN110941918B (zh) 智能化变电站故障分析系统
CN116069079B (zh) 一种智能开关柜的散热智能控制方法及系统
CN117152921A (zh) 一种基于人工智能的接地装置数据报警系统及方法
CN108831122B (zh) 一种基于自适应模型的电力测温预警方法和系统
CN205811662U (zh) 一种配电网智能监控系统
CN110850911B (zh) 一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统
CN115091491B (zh) 一种配电房巡维机器人及其控制方法
CN111766829A (zh) 一种配电机房环境智能检测管理系统及方法
CN108873795A (zh) 一种可自动报警的智能监控系统
CN104777398A (zh) 包括警报诊断显示器的绝缘监测的方法及设备
CN106602707A (zh) 远程电力监控系统
CN117728574A (zh) 电力监控系统网络安全设备统一远程运维管控方法及系统
CN112150773A (zh) 电力设施外破隐患监管方法及系统
KR101002428B1 (ko) 영상을 이용한 원방 감시시스템 및 그 제어방법
CN110567515A (zh) 一种故障预警方法、装置及智能楼宇控制系统
CN106987846B (zh) 监控管理装置和阳极地床电流分流监控管理系统
CN110850332A (zh) 趋势统计式接地体监测方法及装置
CN112330837A (zh) 一种智能工业机器人机房自动巡检中枢控制系统
CN110954845A (zh) Ct二次回路多点接地故障在线监测系统及方法
CN220965168U (zh) 一种施工安全监控系统
CN117254598B (zh) 一种基于红外热成像技术的开关柜状态监测方法及系统
CN117499216B (zh) 物联网设备的状态预警方法、装置、设备及介质
CN114142608B (zh) 一种继电保护屏柜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination