CN219535706U - 一种开关柜接地开关监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关柜接地开关监测系统，包括：开关柜本体，设置有接地开关本体以及操控装置，所述操控装置与所述接地开关本体连接；图像拍摄单元，设置于所述开关柜本体上，所述图像拍摄单元用于拍摄所述接地开关本体；识别处理装置，分别与所述操控装置以及所述图像拍摄单元连接，所述识别处理装置用于识别所述接地开关本体的状态；监测终端，所述识别处理装置与所述监测终端连接。通过图像拍摄单元与识别处理装置配合的结构，能够实时无接触监测接地开关本体的状态，无需依赖人眼观察，有利于使判定接地开关本体的状态更加稳定、准确，提高安全性。

Description

一种开关柜接地开关监测系统

技术领域

本实用新型涉及开关柜领域，特别涉及一种开关柜接地开关监测系统。

背景技术

接地开关是开关柜中的核心部件之一，用于在维护、检修灯情况下将开关柜中需要停电的器件与接地线可靠地连接，起到保障维护、检修工作安全的目的。为了提高开关隔离可靠性和绝缘性能，充气式开关柜通过设置有密封室，将接地开关等部件设置在密封室内并充入绝缘气体，能够提高密封室内工作环境的稳定性并且提高绝缘性能。

目前，对于接地开关分合状态的判定一般采用传统的辅助开关接点配合人眼观察的方式，然而辅助开关接点在长期使用后由于磨损或老化等原因会导致信息传递有误；人眼观察受主观意志影响较大存在偶然性，尤其对于充气式开关柜只能透过观察窗口观察，误差更大。因此，现有依靠辅助开关接点以及人眼观察对接地开关状态进行判定，存在误判风险，当接地开关分合不到位对线路检修人员的生命安全存在风险隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种开关柜接地开关监测系统，其通过对接地开关本体进行拍摄，能够无接触准确识别接地开关的状态。

根据本实用新型实施例的一种开关柜接地开关监测系统，包括：开关柜本体，设置有接地开关本体以及操控装置，所述操控装置与所述接地开关本体连接；图像拍摄单元，设置于所述开关柜本体上，所述图像拍摄单元用于拍摄所述接地开关本体；识别处理装置，分别与所述操控装置以及所述图像拍摄单元连接，所述识别处理装置用于识别所述接地开关本体的状态；监测终端，所述识别处理装置与所述监测终端连接。

根据本实用新型实施例的一种开关柜接地开关监测系统，至少具有如下有益效果：通过图像拍摄单元拍摄开关柜本体内的接地开关本体，图像拍摄单元将拍摄的图像数据传输至识别处理装置，识别处理装置根据操控装置的操控历史以及接地开关本体的图像数据判，以识别判定接地开关本体的状态，接地开关本体的状态包括“分闸到位”、“合闸到位”、“分闸异常”以及“合闸异常”。识别处理装置将接地开关本体的状态上传至监测终端，能过够让监测终端获知接地开关本体的实际状态。以此，通过图像拍摄单元与识别处理装置配合的结构，能够实时无接触监测接地开关本体的状态，无需依赖人眼观察，有利于使判定接地开关本体的状态更加稳定、准确，提高安全性。

根据本实用新型的一些实施例，所述识别处理装置包括主控模块、转换输出模块以及供电模块，所述主控模块分别与所述操控装置、所述图像拍摄单元以及所述转换输出模块连接，所述供电模块分别与所述主控模块、转换输出模块以及所述图像拍摄单元连接，所述转换输出模块与所述监测终端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述监测终端包括一键顺控设备以及视频监测设备，所述一键顺控设备分别与所述操控装置以及所述转换输出模块连接，所述转换输出模块与所述视频监测设备通信连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述转换输出模块包括第一网络单元以及接点输出单元，所述主控模块分别与所述第一网络单元以及所述接点输出单元连接，所述视频监测设备包括有第二网络单元以及与所述第二网络单元连接的显示模块，所述第一网络单元与所述第二网络单元通信连接，所述接点输出单元与所述一键顺控设备连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述接点输出单元包括继电器，所述主控模块与所述继电器的线圈连接，所述继电器的触点与所述一键顺控设备连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关柜本体设置有充气绝缘室，所述接地开关本体以及所述图像拍摄单元位于所述充气绝缘室内。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关柜本体还设置有辅助开关，所述辅助开关分别与所述接地开关本体以及所述主控模块连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型其中一种实施例的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种开关柜接地开关监测系统，包括：开关柜本体100，设置有接地开关本体110以及操控装置120，所述操控装置120与所述接地开关本体110连接；图像拍摄单元200，设置于所述开关柜本体100上，所述图像拍摄单元200用于拍摄所述接地开关本体110；识别处理装置300，分别与所述操控装置120以及所述图像拍摄单元200连接，所述识别处理装置300用于识别所述接地开关本体110的状态；监测终端400，所述识别处理装置300与所述监测终端400连接。

通过图像拍摄单元200拍摄开关柜本体100内的接地开关本体110，图像拍摄单元200将拍摄的图像数据传输至识别处理装置300，识别处理装置300根据操控装置120的操控历史以及接地开关本体110的图像数据判，以识别判定接地开关本体110的状态，接地开关本体110的状态包括“分闸到位”、“合闸到位”、“分闸异常”以及“合闸异常”。识别处理装置300将接地开关本体110的状态上传至监测终端400，能过够让监测终端400获知接地开关本体110的实际状态。以此，通过图像拍摄单元200与识别处理装置300配合的结构，能够实时无接触监测接地开关本体110的状态，无需依赖人眼观察，有利于使判定接地开关本体110的状态更加稳定、准确，提高安全性。

操控装置120能够驱使接地开关本体110的闸头移动，以实现分闸、合闸动作。识别处理装置300根据接地开关本体110的图像数据，识别接地开关本体110的闸头位置，能够获知闸头是否到位，进而据此判定接地开关本体110的状态。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，所述识别处理装置300包括主控模块310、转换输出模块320以及供电模块330，所述主控模块310分别与所述操控装置120、所述图像拍摄单元200以及所述转换输出模块320连接，所述供电模块330分别与所述主控模块310、转换输出模块320以及所述图像拍摄单元200连接，所述转换输出模块320与所述监测终端400连接。

供电模块330向图像拍摄单元200、主控模块310以及转换输出模块320供电，令三者能够正常稳定工作。主控模块310从操控装置120获取接地开关本体110的操控历史信息，并且主控模块310从图像拍摄单元200获取接地开关本体110的图像，主控模块310根据操控历史以及拍摄的图像，识别判断接地开关本体110的状态，然后主控模块310将接地开关本体110的状体，通过转换输出模块320转换成监测终端400对应的信号、数据传输至监测终端400，让监测终端400能够获知接地开关本体110的状态。

在本实用新型的一些实施例中，图像拍摄单元200可以是包括工业视频摄像机、带红外功能的摄像机等器件或设备的实施方式。主控模块310可以是包括嵌入式芯片、FPGA、单片机等具有信号、数据处理功能器件或模组的实施方式。电源模块可以包括开关电源、隔离电源等常见电源器件的实施方式。转换输出模块320用于不同模块、设备之间的信号、数据传输匹配，根据通信对象设备实现通信协议匹配等功能，以能够将主控模块310的信号数据发送。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，所述监测终端400包括一键顺控设备410以及视频监测设备420，所述一键顺控设备410分别与所述操控装置120以及所述转换输出模块320连接，所述转换输出模块320与所述视频监测设备420通信连接。

为了提高送电、停电过程的效率，当前发展的思想为“一键顺控”，即一键便可以完成开关柜送电、停电过程，而与之相对应的一键顺控设备410，为与开关柜本体100中各部件连接能够控制开关柜本体100内各部件运行的设备，具体可以是为计算机、控制柜等设备。一键顺控设备410与操控装置120连接，能够控制操控装置120驱使接地开关本体110动作，实现一键顺控的功能。

主控模块310通过转换输出模块320将接地开关本体110的状态传输至一键顺控设备410，令一键顺控设备410能够获知接地开关本体110的状态，进而能够掌控送电、停电过程是否正常，并执行相应操作。

主控模块310将接地开关本体110的状态以及接地开关本体110的图像通过转换输出模块320传输至视频监测设备420，使得监测者能够通过视频监测设备420直接观察到当前接地开关本体110的状态以及实时接地开关本体110的图像，有利于更加直观、便捷、实时地获知接地开关本体110的状态。

图像拍摄单元200不间断地实时拍摄接地开关本体110的图像并传输至主控模块310，主控模块310将接地开关本体110的图像数据经网络传输至视频监测设备420，同时主控模块310亦将识别判定的接地开关本体110的状态信息传输至视频监测设备420，达到远程实时监测接地开关本体110的目的。

在本实用新型的一些实施例中，视频监测设备420与一键顺控设备410通信连接，监测者能够通过视频监测设备420远程控制一键顺控设备410，以对开关柜本体100内的接地开关本体110或其他部件进行控制，能够在监测过程中发现异常及时远程控制，有利于提高监测的便捷性。视频监测设备420可以是包括显示屏、处理器以及视频传输模组的实施方式。监测终端400亦可以包括手机、计算机等设备。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，所述转换输出模块320包括第一网络单元321以及接点输出单元322，所述主控模块310分别与所述第一网络单元321以及所述接点输出单元322连接，所述视频监测设备420包括有第二网络单元421以及与所述第二网络单元421连接的显示模块，所述第一网络单元321与所述第二网络单元421通信连接，所述接点输出单元322与所述一键顺控设备410连接。

主控模块310通过第一网络单元321将接地开关本体110的状态信息以及图像数据发送，第二网络单元421接收接地开关本体110的状态信息以及图像数据并传输至视频监测设备420，以此通过网络传输接地开关本体110的状态信息以及图像数据，能够实现远距离监测，令使用更加便捷。

主控模块310通过控制接点输出单元322的接点状态，使得一键顺控设备410获知接地开关本体110的状态，接点输出单元322改变接点状态具有快速响应的优点并且结构简单，便于实施。

第一网络单元321、第二网络单元421可以是包括有线网卡、无线网卡等器件的实施方式。

在本实用新型的一些实施例中，所述接点输出单元322包括继电器，所述主控模块310与所述继电器的线圈连接，所述继电器的触点与所述一键顺控设备410连接。

主控模块310通过控制继电器的线圈带电情况，能够控制继电器的触点开合，实现接点输出的效果。继电器以干接点的形式输出，结构简单、便于实施。

接点输出单元322还可以包括干簧管等器件的实施方式。

在本实用新型的一些实施例中，所述开关柜本体100设置有充气绝缘室，所述接地开关本体110以及所述图像拍摄单元200位于所述充气绝缘室内。

开关柜本体100设置有充气绝缘室，并且将接地开关本体110设置再充气绝缘室内，有利于令接地开关本体110的工作环境更加稳定，能够在不同场景下实用，并且充气绝缘室内的绝缘环境更佳，有利于提高安全性。图像拍摄单元200位于充气绝缘室内，能够直接拍摄接地开关本体110，无需像人眼透过充气绝缘室的观察窗进行观察，有利于提高对接地本体的状态判断的准确性。

开关柜本体100形成充气绝缘室的壁面上一般设置有观察窗，以能够直接观察充气绝缘室内的情况，观察窗能够为图像拍摄单元200提供光线，以拍摄接地开关本体110的图像。图像拍摄单元200亦可以包括红外摄像头等器件的实施方式，能够在光线亮度较低的时候亦能够拍摄接地开关本体110的图像。充气绝缘室内一般还设置有真空断路器、电流互感器等器件。

在本实用新型的一些实施例中，图像拍摄单元200亦可以是设置在充气绝缘室外，图像拍摄单元200透过充气绝缘室的观察窗口对接地开关本体110进行拍摄。

在本实用新型的一些实施例中，充气绝缘室填充有六氟化硫气体。

在本实用新型的一些实施例中，所述开关柜本体100还设置有辅助开关，所述辅助开关分别与所述接地开关本体110以及所述主控模块310连接。

辅助开关与接地开关本体110连接，辅助开关随接地开关本体110动作开合能够以电气的方式反应接地开关本体110的状态，辅助开关与主控模块310连接，配合图像拍摄单元200，主控开关能够通过电气以及图像识别两种方式确认接地开关本体110的状态，实现双重确认的效果，有利于确保接地开关本体110处于所需状态，提高可靠性和安全性。

根据本实用新型的第二方面实施例的监测方法，包括：

识别处理装置300获取接地开关本体110的图像数据；

识别处理装置300获取操控历史信息；

识别处理装置300将接地开关本体110的图像数据输入至识别处理模型进行识别；

识别处理装置300根据识别结果以及操控历史信息判定接地开关本体110的状态；

识别处理装置300将接地开关本体110的状态信息上传。

识别处理装置300从图像拍摄单元200获取开关柜本体100内的接地开关本体110图像数据，将开关本体的图像数据输入至获取的识别处理模型，识别处理模型能够对图像数据进行分析识别，以获知当前接地开关本体110的闸头位置，结合获取的操控历史信息，识别处理装置300能够判定接地开关本体110的状态，即接地开关本体110的状态处于“分闸到位”、“合闸到位”、“分闸异常”或“合闸异常”状态。识别处理装置300将接地开关本体110的状态上传至监测终端400，能过够让监测终端400获知接地开关本体110的实际状态。以此，通过图像拍摄单元200与识别处理装置300配合的结构，能够实时无接触监测接地开关本体110的状态，无需依赖人眼观察，有利于使判定接地开关本体110的状态更加稳定、准确，提高安全性。

在本实用新型的一些实施例中，所述识别处理装置300将接地开关本体110的状态信息上传上传，包括：

根据接地开关本体110的状态控制继电器以干接点形式输出；

将接地开关本体110的状态信息以及接地开关本体110的图像数据通过网络上传至视频监测设备420。

识别处理装置300中的主控模块310根据接地开关本体110的状态，控制继电器的线圈的通电情况，进而能够控制继电器的触点开闭，实现干接点形式输出的效果，继电器的触点与一键顺控设备410连接，一键顺控设备410能够根据继电器的触点开闭获知接地开关本体110的状态。以此，通过继电器以干接点形式输出实现将接地开关本体110的状态信息上传，结构简单，便于实施。

识别处理装置300中的主控模块310，通过网络传输的方式将接地开关本体110的状态信息以及接地开关本体110的图像传输至视频监测设备420，令监测者能够远程获知接地开关本体110的状态以及实时画面，方便进行监测。

以此，通过继电器干接点形式输出以及网络传输两种方式上传接地开关本体110的状态，能够适应不同的使用场景，通用性强。

在本实用新型的一些实施例中，在所述识别处理装置300获取接地开关本体110的图像数据之前，还包括：

获取算法模型以及训练图像数据；

将训练图像数据分类为：分闸图像数据、合闸图像数据以及异常图像数据；

将分闸图像数据、合闸图像数据以及异常图像数据输入至算法模型进行训练获得识别处理模型。

训练图像数据，即接地开关本体110处于不同状态下的图像数据，通过人工先将训练图像数据分类，分为分闸图像数据、合闸图像数据以及异常图像数据。然后将分类后的图像数据输入至算法模型进行训练，训练完成后即获得识别处理模型。识别处理模型能够根据输入的图像数据识别接地开关本体110的状态。该过程可以在本地进行，亦可以在外部计算机、服务器等设备进行，训练完成后获得的识别处理模型存储至识别处理装置300中，令识别处理装置300能够根据拍摄的接地开关本体110图像识别接地开关本体110的状态。

由于识别处理装置300根据接地开关本体110图像进行识别，分闸状态、合闸状态以及异常状态比较好区分，然而异常状态中式属于分闸异常状态还是合闸异常状态，需要配合操控历史进行判断，以进一步提高识别的准确度。具体为：若识别处理装置300根据接地开关本体110的图像数据判定为合闸到位或分闸到位，便可以将合闸到位或分闸到位的状态信息传输至一键顺控设备410和视频监测设备420；若识别处理装置300根据接地开关本体的图像数据判定为异常状态，便需要结合获取的操控历史信息，若最后的操控为分闸动作，则为分闸异常，若最后的操控为合闸动作，则为合闸异常，然后将分闸异常或合闸异常的状态信息传输至一键顺控设备410和视频监测设备420。

为了提高识别处理模型判定的准确度，分闸图像数据、合闸图像数据以及异常图像数据应分别不少于一百张图像数据。

根据本实用新型的第三方面实施例的存储介质，存储有程序数据，所述程序数据被执行能够实现如上述的监测方法。

存储介质中的程序数据被执行，能够对接地开关本体110的图像数据进行分析识别，以获知当前接地开关本体110的闸头位置，结合获取的操控历史信息，能够判定接地开关本体110的状态，即接地开关本体110的状态处于“分闸到位”、“合闸到位”、“分闸异常”或“合闸异常”状态。将接地开关本体110的状态上传至监测终端400，能过够让监测终端400获知接地开关本体110的实际状态。以此，能够实时无接触监测接地开关本体110的状态，无需依赖人眼观察，有利于使判定接地开关本体110的状态更加稳定、准确，提高安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于，包括：

开关柜本体(100)，设置有接地开关本体(110)以及操控装置(120)，所述操控装置(120)与所述接地开关本体(110)连接；

图像拍摄单元(200)，设置于所述开关柜本体(100)上，所述图像拍摄单元(200)用于拍摄所述接地开关本体(110)；

识别处理装置(300)，分别与所述操控装置(120)以及所述图像拍摄单元(200)连接，所述识别处理装置(300)用于识别所述接地开关本体(110)的状态；

监测终端(400)，所述识别处理装置(300)与所述监测终端(400)连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述识别处理装置(300)包括主控模块(310)、转换输出模块(320)以及供电模块(330)，所述主控模块(310)分别与所述操控装置(120)、所述图像拍摄单元(200)以及所述转换输出模块(320)连接，所述供电模块(330)分别与所述主控模块(310)、转换输出模块(320)以及所述图像拍摄单元(200)连接，所述转换输出模块(320)与所述监测终端(400)连接。

3.根据权利要求2所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述监测终端(400)包括一键顺控设备(410)以及视频监测设备(420)，所述一键顺控设备(410)分别与所述操控装置(120)以及所述转换输出模块(320)连接，所述转换输出模块(320)与所述视频监测设备(420)通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述转换输出模块(320)包括第一网络单元(321)以及接点输出单元(322)，所述主控模块(310)分别与所述第一网络单元(321)以及所述接点输出单元(322)连接，所述视频监测设备(420)包括有第二网络单元(421)以及与所述第二网络单元(421)连接的显示模块，所述第一网络单元(321)与所述第二网络单元(421)通信连接，所述接点输出单元(322)与所述一键顺控设备(410)连接。

5.根据权利要求4所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述接点输出单元(322)包括继电器，所述主控模块(310)与所述继电器的线圈连接，所述继电器的触点与所述一键顺控设备(410)连接。

6.根据权利要求2所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述开关柜本体(100)设置有充气绝缘室，所述接地开关本体(110)以及所述图像拍摄单元(200)位于所述充气绝缘室内。

7.根据权利要求2所述的一种开关柜接地开关监测系统，其特征在于：所述开关柜本体(100)还设置有辅助开关，所述辅助开关分别与所述接地开关本体(110)以及所述主控模块(310)连接。