CN117353465A - 一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于配电柜运行监管技术领域，具体是一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，包括服务器、区域划分标识模块、区域偏离度检测分析模块、绝缘性检测评估模块以及配电柜监管终端；本发明是将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，并将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析以实现针对性的分点监测分析，分析结果更加精准，显著降低变频配电柜的运行风险和安全隐患，在生成偏离度合格信号时将所属散热风扇进行运行状况分析，并将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，以便及时进行变频配电柜的巡查和检修维护，进一步保证变频配电柜的运行安全。

Description

一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统

技术领域

本发明涉及配电柜运行监管技术领域，具体是一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统。

背景技术

变频配电柜是一种专门用于变频控制的配电设备，可以在一定范围内调节电源频率，实现对电机的灵活控制，变频配电柜通常由变频器、控制器、传感器和显示器等组成，通过控制电路和变频器的协同工作，实现对电机转速和功率的精准控制，在工业生产、水处理及楼宇自控等领域得到广泛应用；

目前在变频配电柜的运行过程中，主要通过温度传感器采集变频配电柜的运行温度以判断配电柜的运行异常状况，不仅无法将变频配电柜的内部进行合理划分并针对性的进行分点监测分析，难以准确反映变频配电柜的内部风险状况，且在变频配电柜的内部处于安全状态时无法实现对配电柜的绝缘性评估预警，以及无法及时且高效的进行配电柜的巡查维护，不利于保证变频配电柜的安全稳定运行；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，解决了现有技术无法将变频配电柜的内部进行合理划分并针对性的进行分点监测分析，难以准确反映变频配电柜的内部风险状况，且在变频配电柜的内部处于安全状态时无法实现对配电柜的绝缘性评估预警，不利于保证变频配电柜安全稳定运行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，包括服务器、区域划分标识模块、区域偏离度检测分析模块、绝缘性检测评估模块以及配电柜监管终端；区域划分标识模块将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并通过分析将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，将强监管区域和弱监管区域经服务器发送至区域偏离度检测分析模块；

区域偏离度检测分析模块将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析，通过偏离度分析以生成偏离度合格信号或偏离度不合格信号，将偏离度不合格信号经服务器发送至配电柜监管终端，配电柜监管端接收到偏离度不合格信号时发出对应预警；

在生成偏离度合格信号时，绝缘性检测评估模块将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，通过分析以判断检测时段对应变频配电柜的绝缘性正常或绝缘性异常，以及通过分析判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动是否异常，在判断绝缘性异常或绝缘性波动异常时生成绝缘性不合格信号，将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端，配电柜监管端接收到绝缘性不合格信号时发出对应预警。

进一步的，区域划分标识模块的具体运行过程包括：

获取到变频配电柜的内部区域，将内部区域划分为若干个检测区域，将对应检测区域标记为i，i={1,2，…，m}，m表示检测区域数量且m为大于1的自然数；采集到检测区域i的闲置空间占比值，以及采集到变频配电柜历史运行过程中对应检测区域i出现故障的次数并标记为区域故表值，将闲置空间占比值和区域故表值与预设闲置空闲占比阈值和预设区域故表阈值分别进行数值比较，若闲置空间占比值超过预设闲置空间占比值且区域故表值未超过预设区域故表阈值，则将对应检测区域i标识为弱监管区域，其余情况则将对应检测区域i标识为强监管区域。

进一步的，偏离度分析的具体分析过程包括：

采集到检测时段对应检测区域i的SF6气体浓度并标记为风险气体浓度，将风险气体浓度与预设风险气体浓度阈值进行数值比较，若风险气体浓度超过预设风险气体浓度阈值，则将对应检测区域i标记为危险目标；若风险气体浓度未超过预设风险气体浓度阈值，则采集到对应检测区域i的实时温度和实时湿度，将实时温度和实时湿度进行数值计算得到次危值，向强监管区域和弱监管区域分配相应的第一预设次危值范围和第二预设次危值范围，且第二预设次危值范围＞第一预设次值范围；

将检测区域i的次危值与对应预设次危值范围进行数值比较，若检测区域i的次危值超过对应预设次危范围的最大值，则将对应检测区域i标记为危险目标，若检测区域i的次危值位于对应预设次危范围内，则将对应检测区域i标记为低隐患目标，若检测区域i的次危值未超过对应预设次危范围的最小值，则将对应检测区域i标记为安全目标。

进一步的，若对应变频配电柜内存在危险目标，则生成偏离度不合格信号，若对应变频配电柜内不存在危险目标，则将低隐患目标的数量之和标记为TH1，将安全目标的数量之和标记为TH2，将TH1与TH2进行比值计算并将两者比值结果标记为偏离分析值TH3，将偏离分析值TH3与预设偏离分析阈值THmax进行数值比较，若TH3≥THmax，则生成偏离度不合格信号，否则生成偏离度合格信号。

进一步的，在生成偏离度合格信号时，采集到对应变频配电柜所属散热风扇的运行信息，运行信息包括散热风扇的持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度，将持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度进行数值计算得到运疲值，将运疲值与预设运疲阈值进行数值比较，若运疲值超过预设运疲阈值，则判断散热风扇运行疲劳，并暂停散热风扇运行或降低散热风扇的运行功率。

进一步的，若运疲值未超过预设运疲阈值，则采集到散热风扇单位时间内的耗电量，将耗电量与运行功率量值进行比值计算得到变电系数，以及采集到散热风扇所产生的噪音分贝值和振动频幅值，将噪音分贝值和振动频幅值进行赋权求和计算得到异偏系数，将变电系数和异偏系数与预设变电系数范围和预设异偏系数范围分别进行数值比较，若变电系数未处于预设变电系数范围内或异偏系数未处于预设异偏系数范围内，则判断散热风扇异常并生成风扇检修信号，将风险检修信号经服务器发送至配电柜监管端。

进一步的，绝缘性检测评估分析的具体分析过程包括：

在进行变频配电柜的绝缘性检测时，对地加电压并测量通过变频配电柜中相对地电流的大小，以得出变频配电柜对地绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的对地绝缘电阻数据；以及对两相之间加电压并测量通过两相之间的电流大小，以得出相间绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的相间绝缘电阻数据；将对应变频配电柜的对地绝缘电阻数据和相间绝缘电阻数据与预设对地绝缘电阻数据范围和预设相间绝缘电阻数据范围分别进行数值比较，若对地绝缘电阻数据处于预设对地绝缘电阻数据范围内且相间绝缘电阻数据处于预设相间绝缘电阻数据范围内，则判断对应变频配电柜的绝缘性正常；其余情况则判断对应变频配电柜的绝缘性异常。

进一步的，绝缘性检测评估分析的具体分析过程还包括：

通过分析获取到对应变频配电柜的对地绝缘电阻分散值和相间绝缘电阻分散值，将对地绝缘电阻分散值与预设对地绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，以及将相间绝缘电阻分散值与预设相间绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，若对比绝缘电阻分散值超过预设对地绝缘电阻分散值阈值或相间绝缘电阻分散值超过预设相间绝缘电阻分散值阈值，则判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动异常；在判断对应变频配电柜的绝缘性异常或绝缘性波动异常时，生成绝缘性不合格信号并将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端。

进一步的，对地绝缘电阻分散值和相间绝缘电阻分散值的分析获取方法如下：

采集到单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果，若单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果中不存在绝缘性异常的判断信息，则将预设对地绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到对地绝缘电阻标准值，以及将预设相间绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到相间绝缘电阻标准值；

将对地绝缘电阻数据与地绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到对地绝缘电阻差值，以及将相间绝缘电阻数据与相间绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到相间绝缘电阻差值；将单位时间内的所有对地绝缘电阻差值进行方差计算以得到对地绝缘电阻分散值，以及将单位时间内的所有相间绝缘电阻差值进行方差计算以得到相间绝缘电阻分散值。

进一步的，服务器与巡查相关性分析模块通信连接，当需要将对应变频配电柜进行检修维护时，服务器生成巡查相关性分析信号并将巡查相关性分析信号发送至巡查相关性分析模块，巡查相关性分析模块接收到巡查相关性分析信号时通过巡查相关性分析以确定巡查人员，并向巡查人员的智能终端发送巡查维护指令，巡查人员接收到巡查维护指令后及时进行变频配电柜的巡查和检修维护；

其中的巡查相关性分析的具体分析过程如下：向配电柜检修人员的智能终端发送在岗确认指令，并采集到配电柜检修人员的点击确认信息，将点击确认的配电柜检修人员标记为可选人员；采集到变频配电柜的位置和对应可选人员的位置，将变频配电柜的位置和对应可选人员的位置进行距离计算得到距离系数，将距离系数未超过预设距离系数阈值的可选人员标记为分析人员；采集到对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长和进行配电柜检修维护的次数，将对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长和进行配电柜检修维护的次数通过归一化计算得到相关性分析值，将所有分析人员按照相关性分析值的数值由大到小进行排序，将位于首位的分析人员标记为巡查人员。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并通过分析将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，以便后续进行分类检测判定，提升后续分析结果的准确性；且通过将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析以生成偏离度合格信号或偏离度不合格信号，以便对应管理人员及时进行相应调控和巡查维护，降低变频配电柜的运行风险和安全隐患，且在生成偏离度合格信号时将变频配电柜的散热风扇进行运行状况分析并判断其是否出现运行异常，以有助于对散热风扇进行保护，降低散热风扇运行过程中的安全隐患，保证变频配电柜的安全稳定运行；

2、本发明中，在生成偏离度合格信号时通过绝缘性检测评估模块将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，通过分析以判断检测时段对应变频配电柜的绝缘性正常或绝缘性异常，以及通过分析判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动是否异常，以便及时进行变频配电柜的巡查和检修维护，从而进一步保障变频配电柜的运行安全；当需要进行变频配电柜的巡查检修时通过巡查相关性分析模块进行分析以合理确定巡查人员，并向巡查人员的智能终端发送巡查维护指令，巡查人员接收到巡查维护指令后进行变频配电柜的巡查和检修维护，以便对变频配电柜进行及时高效检修。

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为本发明中实施例一的系统框图；

图2为本发明中实施例二的整体系统框图。

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、完整的描述，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。

实施例一：如图1所示，本发明提出的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，包括服务器、区域划分标识模块、区域偏离度检测分析模块、绝缘性检测评估模块以及配电柜监管终端，且服务器与区域划分标识模块、区域偏离度检测分析模块、绝缘性检测评估模块以及配电柜监管终端均通信连接；其中，区域划分标识模块将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并通过分析将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，将强监管区域和弱监管区域经服务器发送至区域偏离度检测分析模块，以便后续进行分类检测判定，提升后续分析结果的准确性；区域划分标识模块的具体运行过程如下：

获取到变频配电柜的内部区域，将内部区域划分为若干个检测区域，将对应检测区域标记为i，i={1,2，…，m}，m表示检测区域数量且m为大于1的自然数；采集到检测区域i的闲置空间占比值，以及采集到变频配电柜历史运行过程中对应检测区域i出现故障的次数并标记为区域故表值，将闲置空间占比值和区域故表值与预设闲置空闲占比阈值和预设区域故表阈值分别进行数值比较，若闲置空间占比值超过预设闲置空间占比值且区域故表值未超过预设区域故表阈值，则将对应检测区域i标识为弱监管区域，其余情况则将对应检测区域i标识为强监管区域。

区域偏离度检测分析模块将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析，通过偏离度分析以生成偏离度合格信号或偏离度不合格信号，将偏离度不合格信号经服务器发送至配电柜监管终端，配电柜监管端接收到偏离度不合格信号时发出对应预警，以便对应管理人员及时进行相应调控和巡查维护，降低变频配电柜的运行风险和安全隐患，从而有助于保证变频配电柜的安全稳定运行；偏离度分析的具体分析过程如下：

采集到检测时段对应检测区域i的SF6气体浓度并标记为风险气体浓度，将风险气体浓度与预设风险气体浓度阈值进行数值比较，若风险气体浓度超过预设风险气体浓度阈值，则将对应检测区域i标记为危险目标；若风险气体浓度未超过预设风险气体浓度阈值，则采集到对应检测区域i的实时温度和实时湿度，通过公式CWi=（ew1*SKi+ew2*SHi）/2将实时温度SKi和实时湿度SHi进行数值计算后得到次危值CWi；其中，ew1、ew2为预设权重系数，ew1＞ew2＞0；并且，次危值CWi的数值大小与实时温度SKi和实时湿度SHi均呈正比关系，次危值CWi的数值越大，表明对应检测区域i的安全隐患越大；

向强监管区域和弱监管区域分配相应的第一预设次危值范围和第二预设次危值范围，且第二预设次危值范围＞第一预设次值范围，即强监管区域的管理要求严于弱监管区域的管理要求；将检测区域i的次危值与对应预设次危值范围进行数值比较，若检测区域i的次危值超过对应预设次危范围的最大值，表明对应检测区域i的安全隐患较大，则将对应检测区域i标记为危险目标，若检测区域i的次危值位于对应预设次危范围内，则将对应检测区域i标记为低隐患目标，若检测区域i的次危值未超过对应预设次危范围的最小值，表明对应检测区域i的安全隐患较小，则将对应检测区域i标记为安全目标；

若对应变频配电柜内存在危险目标，表明需要及时进行巡查检修以降低安全隐患，则生成偏离度不合格信号，若对应变频配电柜内不存在危险目标，则将低隐患目标的数量之和标记为TH1，将安全目标的数量之和标记为TH2，将TH1与TH2进行比值计算并将两者比值结果标记为偏离分析值TH3，需要说明的是，偏离分析值TH3的数值越大，表明变频配电柜的运行安全隐患越大；将偏离分析值TH3与预设偏离分析阈值THmax进行数值比较，若TH3≥THmax，则生成偏离度不合格信号，否则生成偏离度合格信号。

进一步而言，在生成偏离度合格信号时，采集到对应变频配电柜所属散热风扇的运行信息，运行信息包括散热风扇的持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度，其中，运行功率量值是表示运行过程中平均运行功率的数据量值，通过公式将持续运行时长YU1、运行功率量值YU2以及实时运行温度YU3进行数值计算后得到运疲值YP；

其中，rp1、rp2、rp3为预设比例系数且rp1、rp2、rp3的取值均大于零，β为预设修正因子且β的取值为1.253；并且，运疲值YP的数值大小与持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度均呈正比关系，运疲值YP的数值越大，表明散热风扇当前运行风险越大；将运疲值YP与预设运疲阈值进行数值比较，若运疲值YP超过预设运疲阈值，则判断散热风扇运行疲劳，并暂停散热风扇运行或降低散热风扇的运行功率，以有助于对散热风扇进行保护，并降低散热风扇运行过程中的安全隐患；

若运疲值YP未超过预设运疲阈值，则采集到散热风扇单位时间内的耗电量，将耗电量与单位时间内的运行功率量值进行比值计算得到变电系数，以及采集到散热风扇所产生的噪音分贝值和振动频幅值，其中，振动频幅值是表示散热风扇运行过程中振动频率和振动幅度两者乘积大小的数据量值；通过公式QP=c1*ZK1+c2*ZK2将噪音分贝值ZK1和振动频幅值ZK2进行赋权求和计算得到异偏系数QP，其中，c1、c2为预设权重系数，c1＞c2＞1；并且，异偏系数QP的数值越大，表明散热风扇存在异常的可能性越大；

将变电系数和异偏系数与预设变电系数范围和预设异偏系数范围分别进行数值比较，若变电系数未处于预设变电系数范围内或异偏系数未处于预设异偏系数范围内，则判断散热风扇异常并生成风扇检修信号，将风险检修信号经服务器发送至配电柜监管端，以便对应管理人员及时进行散热风扇的检修维护，保证变频配电柜的安全稳定运行；其余情况则判断散热风扇运行正常。

在生成偏离度合格信号时，绝缘性检测评估模块将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，通过分析以判断检测时段对应变频配电柜的绝缘性正常或绝缘性异常，以及通过分析判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动是否异常，在判断绝缘性异常或绝缘性波动异常时生成绝缘性不合格信号，将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端，配电柜监管端接收到绝缘性不合格信号时发出对应预警，以便及时进行变频配电柜的巡查和检修维护，从而进一步保障变频配电柜的运行安全；绝缘性检测评估分析的具体分析过程如下：

在进行变频配电柜的绝缘性检测时，对地加电压并测量通过变频配电柜中相对地电流的大小，以得出变频配电柜对地绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的对地绝缘电阻数据（对地绝缘电阻是指配电柜中相对地之间的绝缘电阻）；以及对两相之间加电压并测量通过两相之间的电流大小，以得出相间绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的相间绝缘电阻数据（相间绝缘电阻是指配电柜中两相之间的绝缘电阻）；

将对应变频配电柜的对地绝缘电阻数据和相间绝缘电阻数据与预设对地绝缘电阻数据范围和预设相间绝缘电阻数据范围分别进行数值比较，若对地绝缘电阻数据处于预设对地绝缘电阻数据范围内且相间绝缘电阻数据处于预设相间绝缘电阻数据范围内，则判断对应变频配电柜的绝缘性正常；其余情况则判断对应变频配电柜的绝缘性异常，方便管理人员及时了解变频配电柜的绝缘性状况，以便及时作出相应针对性管理措施；

进一步而言，通过采集到单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果并进行分析评估，若单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果中不存在绝缘性异常的判断信息，则将预设对地绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到对地绝缘电阻标准值，以及将预设相间绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到相间绝缘电阻标准值，将对地绝缘电阻数据与地绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到对地绝缘电阻差值，以及将相间绝缘电阻数据与相间绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到相间绝缘电阻差值；将单位时间内的所有对地绝缘电阻差值进行方差计算以得到对地绝缘电阻分散值，以及将单位时间内的所有相间绝缘电阻差值进行方差计算以得到相间绝缘电阻分散值；

需要说明的是，对地绝缘电阻分散值的数值越大，表明变频配电柜的对地绝缘电阻的稳定性越差，相间绝缘电阻分散值的数值越大，表明变频配电柜的相间绝缘电阻的稳定性越差；将对地绝缘电阻分散值与预设对地绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，以及将相间绝缘电阻分散值与预设相间绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，若对比绝缘电阻分散值超过预设对地绝缘电阻分散值阈值或相间绝缘电阻分散值超过预设相间绝缘电阻分散值阈值，表明变频配电柜的绝缘性表现状况不稳定，则判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动异常；在判断对应变频配电柜的绝缘性异常或绝缘性波动异常时，生成绝缘性不合格信号并将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端。

实施例二：如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，服务器与巡查相关性分析模块通信连接，当需要将对应变频配电柜进行检修维护时，服务器生成巡查相关性分析信号并将巡查相关性分析信号发送至巡查相关性分析模块，巡查相关性分析模块接收到巡查相关性分析信号时向配电柜检修人员的智能终端发送在岗确认指令，并采集到配电柜检修人员的点击确认信息，将点击确认的配电柜检修人员标记为可选人员；采集到变频配电柜的位置和对应可选人员的位置，将变频配电柜的位置和对应可选人员的位置进行距离计算得到距离系数，将距离系数与预设距离系数阈值进行数值比较，将距离系数未超过预设距离系数阈值的可选人员标记为分析人员；

采集到对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长和进行配电柜检修维护的次数，通过公式XG=a1*GS1+a2*GS2将对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长GS1和进行配电柜检修维护的次数GS2通过归一化计算后得到相关性分析值XG，其中，a1、a2为预设权重系数，a2＞a1＞0；并且，由上式可知，相关性分析值XG的数值大小与进行配电柜维修岗位的工作时长GS1和进行配电柜检修维护的次数GS2均呈正比关系，相关性分析值XG的数值越大，表明对应分析人员的工作经验越丰富，越适合进行当次巡查和检修维护操作；将所有分析人员按照相关性分析值的数值由大到小进行排序，将位于首位的分析人员标记为巡查人员；向巡查人员的智能终端发送巡查维护指令，巡查人员接收到巡查维护指令后及时进行变频配电柜的巡查和检修维护，实现巡查人员的自动分析确定，人员选择更加合理，以便对变频配电柜进行及时高效检修。

本发明的工作过程及原理如下：

使用时，通过区域划分标识模块将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并通过分析将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，以便后续进行分类检测判定，提升后续分析结果的准确性；区域偏离度检测分析模块将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析以生成偏离度合格信号或偏离度不合格信号，以便对应管理人员及时进行相应调控和巡查维护，降低变频配电柜的运行风险和安全隐患，且在生成偏离度合格信号时将变频配电柜的散热风扇进行运行状况分析并判断其是否出现运行异常，以有助于对散热风扇进行保护，降低散热风扇运行过程中的安全隐患，保证变频配电柜的安全稳定运行；

以及在生成偏离度合格信号时通过绝缘性检测评估模块将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，通过分析以判断检测时段对应变频配电柜的绝缘性正常或绝缘性异常，以及通过分析判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动是否异常，以便及时进行变频配电柜的巡查和检修维护，从而进一步保障变频配电柜的运行安全。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。优选的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 (10)

1.一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，包括服务器、区域划分标识模块、区域偏离度检测分析模块、绝缘性检测评估模块以及配电柜监管终端；区域划分标识模块将对应变频配电柜的内部划分为若干个检测区域，并通过分析将对应检测区域标识为强监管区域或弱监管区域，将强监管区域和弱监管区域经服务器发送至区域偏离度检测分析模块；

区域偏离度检测分析模块将对应变频配电柜的内部进行偏离度分析，通过偏离度分析以生成偏离度合格信号或偏离度不合格信号，将偏离度不合格信号经服务器发送至配电柜监管终端，配电柜监管端接收到偏离度不合格信号时发出对应预警；

在生成偏离度合格信号时，绝缘性检测评估模块将对应变频配电柜进行绝缘性检测评估分析，通过分析以判断检测时段对应变频配电柜的绝缘性正常或绝缘性异常，以及通过分析判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动是否异常，在判断绝缘性异常或绝缘性波动异常时生成绝缘性不合格信号，将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端，配电柜监管端接收到绝缘性不合格信号时发出对应预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，区域划分标识模块的具体运行过程包括：

获取到变频配电柜的内部区域，将内部区域划分为若干个检测区域，将对应检测区域标记为i，i={1,2，…，m}，m表示检测区域数量且m为大于1的自然数；采集到检测区域i的闲置空间占比值，以及采集到变频配电柜历史运行过程中对应检测区域i出现故障的次数并标记为区域故表值，将闲置空间占比值和区域故表值与预设闲置空闲占比阈值和预设区域故表阈值分别进行数值比较，若闲置空间占比值超过预设闲置空间占比值且区域故表值未超过预设区域故表阈值，则将对应检测区域i标识为弱监管区域，其余情况则将对应检测区域i标识为强监管区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，偏离度分析的具体分析过程包括：

采集到检测时段对应检测区域i的SF6气体浓度并标记为风险气体浓度，将风险气体浓度与预设风险气体浓度阈值进行数值比较，若风险气体浓度超过预设风险气体浓度阈值，则将对应检测区域i标记为危险目标；若风险气体浓度未超过预设风险气体浓度阈值，则采集到对应检测区域i的实时温度和实时湿度，将实时温度和实时湿度进行数值计算得到次危值，向强监管区域和弱监管区域分配相应的第一预设次危值范围和第二预设次危值范围，且第二预设次危值范围＞第一预设次值范围；

将检测区域i的次危值与对应预设次危值范围进行数值比较，若检测区域i的次危值超过对应预设次危范围的最大值，则将对应检测区域i标记为危险目标，若检测区域i的次危值位于对应预设次危范围内，则将对应检测区域i标记为低隐患目标，若检测区域i的次危值未超过对应预设次危范围的最小值，则将对应检测区域i标记为安全目标。

4.根据权利要求3所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，若对应变频配电柜内存在危险目标，则生成偏离度不合格信号，若对应变频配电柜内不存在危险目标，则将低隐患目标的数量之和标记为TH1，将安全目标的数量之和标记为TH2，将TH1与TH2进行比值计算并将两者比值结果标记为偏离分析值TH3，将偏离分析值TH3与预设偏离分析阈值THmax进行数值比较，若TH3≥THmax，则生成偏离度不合格信号，否则生成偏离度合格信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，在生成偏离度合格信号时，采集到对应变频配电柜所属散热风扇的运行信息，运行信息包括散热风扇的持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度，将持续运行时长、运行功率量值以及实时运行温度进行数值计算得到运疲值，将运疲值与预设运疲阈值进行数值比较，若运疲值超过预设运疲阈值，则判断散热风扇运行疲劳，并暂停散热风扇运行或降低散热风扇的运行功率。

6.根据权利要求5所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，若运疲值未超过预设运疲阈值，则采集到散热风扇单位时间内的耗电量，将耗电量与运行功率量值进行比值计算得到变电系数，以及采集到散热风扇所产生的噪音分贝值和振动频幅值，将噪音分贝值和振动频幅值进行赋权求和计算得到异偏系数，将变电系数和异偏系数与预设变电系数范围和预设异偏系数范围分别进行数值比较，若变电系数未处于预设变电系数范围内或异偏系数未处于预设异偏系数范围内，则判断散热风扇异常并生成风扇检修信号，将风险检修信号经服务器发送至配电柜监管端。

7.根据权利要求1所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，绝缘性检测评估分析的具体分析过程包括：

在进行变频配电柜的绝缘性检测时，对地加电压并测量通过变频配电柜中相对地电流的大小，以得出变频配电柜对地绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的对地绝缘电阻数据；以及对两相之间加电压并测量通过两相之间的电流大小，以得出相间绝缘电阻的阻值，从而获取到变频配电柜的相间绝缘电阻数据；将对应变频配电柜的对地绝缘电阻数据和相间绝缘电阻数据与预设对地绝缘电阻数据范围和预设相间绝缘电阻数据范围分别进行数值比较，若对地绝缘电阻数据处于预设对地绝缘电阻数据范围内且相间绝缘电阻数据处于预设相间绝缘电阻数据范围内，则判断对应变频配电柜的绝缘性正常；其余情况则判断对应变频配电柜的绝缘性异常。

8.根据权利要求7所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，绝缘性检测评估分析的具体分析过程还包括：

通过分析获取到对应变频配电柜的对地绝缘电阻分散值和相间绝缘电阻分散值，将对地绝缘电阻分散值与预设对地绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，以及将相间绝缘电阻分散值与预设相间绝缘电阻分散值阈值进行数值比较，若对比绝缘电阻分散值超过预设对地绝缘电阻分散值阈值或相间绝缘电阻分散值超过预设相间绝缘电阻分散值阈值，则判断单位时间内对应变频配电柜的绝缘性波动异常；在判断对应变频配电柜的绝缘性异常或绝缘性波动异常时，生成绝缘性不合格信号并将绝缘性不合格信号经服务器发送至配电柜监管端。

9.根据权利要求8所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，对地绝缘电阻分散值和相间绝缘电阻分散值的分析获取方法如下：

采集到单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果，若单位时间内对应变频配电柜的绝缘性判断结果中不存在绝缘性异常的判断信息，则将预设对地绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到对地绝缘电阻标准值，以及将预设相间绝缘电阻数据范围的最大值和最小值进行求和计算并取均值得到相间绝缘电阻标准值；

将对地绝缘电阻数据与地绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到对地绝缘电阻差值，以及将相间绝缘电阻数据与相间绝缘电阻标准值进行差值计算并取绝对值以得到相间绝缘电阻差值；将单位时间内的所有对地绝缘电阻差值进行方差计算以得到对地绝缘电阻分散值，以及将单位时间内的所有相间绝缘电阻差值进行方差计算以得到相间绝缘电阻分散值。

10.根据权利要求1所述的一种基于传感器的变频配电柜运行监管系统，其特征在于，服务器与巡查相关性分析模块通信连接，当需要将对应变频配电柜进行检修维护时，服务器生成巡查相关性分析信号并将巡查相关性分析信号发送至巡查相关性分析模块，巡查相关性分析模块接收到巡查相关性分析信号时通过巡查相关性分析以确定巡查人员，并向巡查人员的智能终端发送巡查维护指令，巡查人员接收到巡查维护指令后及时进行变频配电柜的巡查和检修维护；

其中的巡查相关性分析的具体分析过程如下：向配电柜检修人员的智能终端发送在岗确认指令，并采集到配电柜检修人员的点击确认信息，将点击确认的配电柜检修人员标记为可选人员；采集到变频配电柜的位置和对应可选人员的位置，将变频配电柜的位置和对应可选人员的位置进行距离计算得到距离系数，将距离系数未超过预设距离系数阈值的可选人员标记为分析人员；采集到对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长和进行配电柜检修维护的次数，将对应分析人员进行配电柜维修岗位的工作时长和进行配电柜检修维护的次数通过归一化计算得到相关性分析值，将所有分析人员按照相关性分析值的数值由大到小进行排序，将位于首位的分析人员标记为巡查人员。