CN220139622U - 一种开关柜保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种开关柜保护装置。开关柜保护装置中包括控制器、滑触线导轨和红外摄像装置；控制器用于控制红外摄像装置沿滑触线导轨的延伸方向移动，控制红外摄像装置在移动过程中对排列的多个开关柜进行监控。红外摄像装置拍摄多个开关柜的图像，并得到开关柜内元器件的温度信号，将图像和温度信号发送给控制器；控制器根据图像识别和分析开关柜的面板，得到开关柜的面板的分析结果；根据温度信号形成温度曲线，并当温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。开关柜保护装置不但能够通过较少的装置实现对较多数量的开关柜的监控，节省人工监控成本，规避人工巡检的安全隐患，同时还有利于提升监控效率，实现及时的设备管理与维护。

Description

一种开关柜保护装置

技术领域

本实用新型涉及设备监控技术领域，特别是涉及一种开关柜保护装置。

背景技术

目前，我国火力发电厂的高低压配电室内电气设备不断更新换代，但是设备的管理维护工作依然大多由人为巡检完成。例如在高低压配电室内，人为巡检其中的诸多开关柜，从而了解电气设备的工作状况。人为巡检一方面使工人生命安全受到威胁，另一方面也存在效率低的问题。工人疲劳状况下也非常容易发生漏检、错检的问题。因此，如何改善对高低压配电室内电气设备的管理维护工作，成为该领域当前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种开关柜保护装置，以提升对开关柜的自动化管理和维护能力。

本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种开关柜保护装置。该开关柜保护装置包括：控制器、滑触线导轨和红外摄像装置；所述控制器与所述红外摄像装置通讯连接；所述红外摄像装置设置在所述滑触线导轨上；所述滑触线导轨的延伸方向与多个开关柜的排列方向一致；

所述控制器用于控制所述红外摄像装置沿所述滑触线导轨的延伸方向移动；

所述红外摄像装置用于拍摄所述多个开关柜的图像，并得到开关柜内元器件的温度信号，将所述图像和所述温度信号发送给所述控制器；

所述控制器还用于根据所述图像识别和分析开关柜的面板，得到开关柜的面板的分析结果；根据所述温度信号形成温度曲线，并当所述温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。

可选地，所述开关柜保护装置包含两个红外摄像装置，分别为第一红外摄像装置和第二红外摄像装置，所述第一红外摄像装置的顶部与所述第二红外摄像装置的顶部连接在一棍状结构的两端；所述棍状结构的中部搭载在所述滑触线导轨上；

多个开关柜包括第一组开关柜和第二组开关柜；其中，所述第一红外摄像装置用于拍摄第一组开关柜，所述第二组开关柜用于拍摄第二组开关柜。

可选地，所述棍状结构的长度方向与所述滑触线导轨的延伸方向垂直。

可选地，所述控制器与上位机通信连接；

所述控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。

可选地，所述红外摄像装置的镜头光轴与所述开关柜的面板所成锐角小于预设角度。

可选地，所述滑触线导轨的长度大于在所述排列方向上所述多个开关柜的跨度范围。

可选地，所述控制器具体用于控制所述红外摄像装置移动至目标开关柜对应的监控区域以拍摄所述目标开关柜的图像和温度信号；所述目标开关柜为所述多个开关柜中任一开关柜；

所述红外摄像装置用于将所述目标开关柜的标识号随所述图像和所述温度信号一同发送给所述控制器；

所述控制器还用于记录所述标识号与所述图像和所述温度信号关联关系。

可选地，开关柜的面板包括操作按钮和指示灯；所述控制器具体用于：

根据所述图像识别操作按钮的状态和位置，以及识别指示灯的颜色和位置，将操作按钮的状态和位置与设定的第一信息进行比较，得到对操作按钮的分析结果，以及将指示灯的颜色和位置与设定的第二信息进行比较，得到对指示灯的分析结果。

可选地，所述第一信息包含与所述操作按钮的位置对应的设定状态信息；

所述控制器还用于当对操作按钮的分析结果指示所述操作按钮的状态与所述设定状态信息不一致时，生成操作按钮状态有误的提示信号。

可选地，所述第二信息包含与所述指示灯的位置对应的正常颜色信息；

所述控制器还用于当对指示灯的分析结果指示所述指示灯的颜色与所述正常颜色信息不一致时，生成指示灯异常的提示信号。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过装设在高低压配电室内的开关柜保护装置实现对开关柜的面板、元器件温度等方面的自动化监控。开关柜保护装置中包括控制器、滑触线导轨和红外摄像装置；控制器与红外摄像装置通讯连接；红外摄像装置设置在滑触线导轨上；滑触线导轨的延伸方向与多个开关柜的排列方向一致；控制器用于控制红外摄像装置沿滑触线导轨的延伸方向移动，从而可以控制红外摄像装置在移动过程中对排列的多个开关柜进行监控。红外摄像装置用于拍摄多个开关柜的图像，并得到开关柜内元器件的温度信号，将图像和温度信号发送给控制器；控制器还用于根据图像识别和分析开关柜的面板，得到开关柜的面板的分析结果；根据温度信号形成温度曲线，并当温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。可见本实用新型实施例提供的开关柜保护装置不但能够通过较少的装置实现对较多数量的开关柜的监控，节省人工监控成本，规避人工巡检的安全隐患，同时还有利于提升监控效率，实现及时的设备管理与维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置中红外摄像装置和滑触线导轨的相对安装位置侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置中红外摄像装置和滑触线导轨的相对安装位置俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的一种场景中开关柜保护装置的红外摄像装置和滑触线导轨的装设侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的一种场景中开关柜保护装置的红外摄像装置和滑触线导轨的装设俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的一种配电室平面图。

具体实施方式

正如前文描述，目前针对高低压配电室的电气设备的监控管理和维护多是由人工巡检的方式完成，存在效率低、人员生命安全危险系数高、漏检错检等问题。提升对配电室电气设备的自动化管理维护性能是有待解决的难题。本方案中提出采用一种开关柜保护装置，通过成像设备对多个开关柜进行自动化的监控管理。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置的结构示意图。该开关柜保护装置包括：控制器11、滑触线导轨12和红外摄像装置13。其中控制器11与红外摄像装置13通讯连接。需要说明，控制器11与红外摄像装置13可以设置在相同的房间内，也可以设置在不同的房间内，只需要保证通讯连接的关系即可。实际应用中，红外摄像装置13可以主动向控制器11发送所拍摄的开关柜的图像，控制器11也可以向红外摄像装置13发送索取图像等数据的指令，再由红外摄像装置13根据该指令进行图像等数据的传输。整体而言，控制器11与红外摄像装置13之间能够达到即时有效的通讯和数据传输。保证了对配电室设备监控的及时性和有效性。

红外摄像装置13装设在滑触线导轨12上。滑触线导轨12能够支持红外摄像装置13在其上移动。在示例实现方式中，室内顶部设有多个安装横梁，安装横梁通过螺栓固定在室内顶部的墙壁或者顶梁上。每个安装横梁的下表面安装有吊杆，沿着滑触线导轨12的延伸方向上吊杆的下端安装有轨道杆，轨道杆与滑触线导轨12平行。红外摄像装置13可沿着轨道杆滑动并与滑触线导轨12接触取电。

实际应用中，还可以设置多个轨道杆，令一搭载有红外摄像装置13的小车沿着两根轨道杆移动。

此外滑触线导轨12本身还可以被设计为能够用于搭载红外摄像装置13移动的结构和形状。红外摄像装置13在滑触线导轨12的延伸方向上移动并完成拍摄动作。拍摄动作可以具体受控于控制器11，另外红外摄像装置13的移动也可以受控于控制器11，红外摄像装置配备编码器定位装置，可通过控制器11控制红外摄像装置运动至任意一个开关柜位置，或者按照设定巡检周期和速度实现定期巡检功能。

由于滑触线导轨12的延伸方向与多个开关柜的排列方向一致，因此，红外摄像装置13能够通过在滑触线导轨12延伸方向的移动和拍摄得到多个开关柜的图像，并得到开关柜内元器件的温度信号。并且将上述图像以及温度信号发送给控制器11。温度信号的精度视开关柜与红外摄像装置13的距离而定，也视红外摄像装置13的摄像参数而定，例如分辨率、焦距等摄像参数均能够影响到成像效果。实际应用中可以选用符合成像需求的参数的红外摄像装置13。

控制器11可以基于图像识别和分析开关柜的面板，得到开关柜的面板的分析结果。例如，在面板上的一些特定位置的指示灯颜色能够体现故障状态，一些特定位置的操作按钮也能够反映开关柜对应的被操作状态或者被控制状态。如果特定位置的指示灯颜色与该位置预期正常的指示灯颜色不符，或者特定位置的操作按钮的状态与该位置预期的设定的状态不一致，则表示该开关柜对应的电气设备状态可能存在异常情况，例如故障、过载等。

控制器11还可以根据温度信号形成温度曲线，并且当温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。实际应用中可以预先设定元器件工作中的正常工作温度上限，将该上限作为温度的警戒条件。当温度曲线反应的数值超过该上限时，超出时生成温度报警信号。以便于配电室外的运维人员根据该温度报警信号能够快速获知开关柜的温度异常情况。在生成的温度报警信号中还可以携带开关柜的标识号(ID)。例如，每个开关柜均具有唯一对应的标识号，根据此标识号，以及标识号与开关柜的对应关系，可以便于运维人员快速、准确定位到温度异常的开关柜，实现高效的运维管理。

本实用新型通过装设在高低压配电室内的开关柜保护装置实现对开关柜的面板、元器件温度等方面的自动化监控。本实用新型实施例提供的开关柜保护装置不但能够通过较少的装置实现对较多数量的开关柜的监控，节省人工监控成本，规避人工巡检的安全隐患，同时还有利于提升监控效率，实现及时的设备管理与维护。

在可选的实现方式中，以多个开关柜任一开关柜(为便于说明称为目标开关柜)为例，进行说明。控制器11具体用于控制红外摄像装置13移动至目标开关柜对应的监控区域以拍摄目标开关柜的图像和温度信号；

红外摄像装置13用于将目标开关柜的标识号随图像和温度信号一同发送给控制器11；

控制器11还用于记录标识号与图像和温度信号关联关系。

实际应用中可以预先标定控制移动的点位以及对应的拍摄的开关柜标识号。从而控制器11可以在控制红外摄像装置13移动时，将拍摄的图像以及获得的温度信号与开关柜的标识号准确关联。

在开关柜的面板包括操作按钮和指示灯的实现场景中，控制器11具体用于：

根据图像识别操作按钮的状态和位置，以及识别指示灯的颜色和位置，将操作按钮的状态和位置与设定的第一信息进行比较，得到对操作按钮的分析结果，以及将指示灯的颜色和位置与设定的第二信息进行比较，得到对指示灯的分析结果。也就是：开关柜的面板的分析结果可以具体包括：对操作按钮的分析结果和/或对指示灯的分析结果。

其中，第一信息包含与操作按钮的位置对应的设定状态信息；

控制器11还用于当对操作按钮的分析结果指示操作按钮的状态与设定状态信息不一致时，表示实际与设定不符，可以生成操作按钮状态有误的提示信号。

其中，第二信息包含与指示灯的位置对应的正常颜色信息；

控制器11还用于当对指示灯的分析结果指示指示灯的颜色与正常颜色信息不一致时，表示指示灯颜色与预期正常的颜色不符，可以生成指示灯异常的提示信号。

可见，本实用新型实施例能够通过将实际拍摄得到的开关柜上指示灯的颜色、操作按钮的状态、指示灯位置、操作按钮位置与对应位置预先设定的状态或者正常颜色进行比较，实现对操作按钮状态异常、指示灯颜色异常的及时提示。从这个层面实现对开关柜的有效自动监控。

图2为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置中红外摄像装置和滑触线导轨的相对安装位置侧视图。图3为本实用新型实施例提供的一种开关柜保护装置中红外摄像装置和滑触线导轨的相对安装位置俯视图。结合图2和图3所示，可以知晓不同观察角度下红外摄像装置13和滑触线导轨12的相对安装位置。

实际应用中，配电室可能设置了不止一个行或者不止一列的开关柜。为了充分利用自动的开关柜保护装置，实现高效的监控管理效果，本申请实施例中开关柜保护装置可以配置不止一个红外摄像装置。图4为本实用新型实施例提供的一种场景中开关柜保护装置的红外摄像装置和滑触线导轨12的装设侧视图；图5为本实用新型实施例提供的一种场景中开关柜保护装置的红外摄像装置和滑触线导轨12的装设俯视图。在图4和图5的示例中，两个红外摄像装置(为便于说明，称为：第一红外摄像装置131和第二红外摄像装置132)设置在滑触线导轨12上。其中，所述第一红外摄像装置131的顶部与所述第二红外摄像装置132的顶部连接在一棍状结构133的两端；所述棍状结构133的中部搭载在所述滑触线导轨12上。可以理解的是，由于第一红外摄像装置131的顶部与所述第二红外摄像装置132的顶部连接在一棍状结构133的两端，因此第一红外摄像装置131和第二红外摄像装置132沿着滑触线导轨12的延伸方向移动时，二者的移动是同步的、同方向的。例如，对于图5，第一红外摄像装置131和第二红外摄像装置132沿着图5所示的滑触线导轨12向图像中的右侧移动，或者，第一红外摄像装置131和第二红外摄像装置132沿着图5所示的滑触线导轨12向图像中的左侧移动。

在图4和图5中涉及的多个开关柜按照位置区分可以称为第一组开关柜W1和第二组开关柜W2；其中，所述第一红外摄像装置131用于拍摄第一组开关柜W1，所述第二组开关柜W2用于拍摄第二组开关柜W2。可以理解的是，如图4和图5所示，第一红外摄像装置131在图4所示的水平方向上更加靠近第一组开关柜W1，第二红外摄像装置132在图4所示的水平方向上更加靠近第二组开关柜W2；第一红外摄像装置131在图5所示的竖直方向上更加靠近第一组开关柜W1，第二红外摄像装置132在图5所示的竖直方向上更加靠近第二组开关柜W2。实际应用中，可以通过距离更近的一个红外摄像装置对开关柜进行拍摄监控和管理。如图5所示，在可选实现方式中，所述棍状结构133的长度方向与所述滑触线导轨12的延伸方向垂直。图5中棍状结构133长度方向平行于图中竖直方向，滑触线导轨12的延伸方向平行于图中水平方向。

在可选的实现方式中，所述控制器与上位机通信连接；所述控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。此外也可以对警戒条件对应的温度上限进行同步同屏展示。通过同屏的展示温度曲线和温度上限，能够令运维人员、监控室中的人员更加直观感受温度的变化、波动以及与温度上下的数值相对大小关系。

如图4所示，在实际应用中，可以配置红外摄像装置的镜头光轴与所述开关柜的面板所成锐角小于预设角度。例如，预设角度设置为60°。图4中虚线L1代表了开关柜的面板所在的平面，虚线L2代表红外摄像装置的镜头光轴。实际应用中，也可配置红外摄像装置的镜头角度，从而改变镜头光轴位置。通过调节红外摄像装置可提升图像拍摄清晰度和性能，提升监控的有效性。

在可选的实现方式中，所述滑触线导轨的长度大于在所述排列方向上所述多个开关柜的跨度范围。从而能够在较全面的范畴内拍摄开关柜的图像，减少遗漏的监控角度和监控区域。图6为本实用新型实施例提供的一种配电室平面图。如图6所示的配电室包括控制室、机柜间、开关柜机房。在开关柜机房设置了两组开关柜，在上的一组称为第一组开关柜W1，在下的一组称为第二组开关柜W2。开关柜保护装置中的红外摄像装置131和132和滑触线导轨12具体装设在开关柜机房中，控制器11可以设置在控制室。另外控制室还可以设置上位机。如图6所示，滑触线导轨12的长度大于在所述排列方向上所述多个开关柜的跨度范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种开关柜保护装置，其特征在于，包括：控制器、滑触线导轨和红外摄像装置；所述控制器与所述红外摄像装置通讯连接；所述红外摄像装置设置在所述滑触线导轨上；所述滑触线导轨的延伸方向与多个开关柜的排列方向一致；

所述控制器用于控制所述红外摄像装置沿所述滑触线导轨的延伸方向移动；

所述红外摄像装置用于拍摄所述多个开关柜的图像，并得到开关柜内元器件的温度信号，将所述图像和所述温度信号发送给所述控制器；

所述控制器还用于根据所述图像识别和分析开关柜的面板，得到开关柜的面板的分析结果；根据所述温度信号形成温度曲线，并当所述温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号；

其中，所述开关柜保护装置包含两个红外摄像装置，分别为第一红外摄像装置和第二红外摄像装置，所述第一红外摄像装置的顶部与所述第二红外摄像装置的顶部连接在一棍状结构的两端；所述棍状结构的中部搭载在所述滑触线导轨上；

多个开关柜包括第一组开关柜和第二组开关柜；其中，所述第一红外摄像装置用于拍摄第一组开关柜，所述第二组开关柜用于拍摄第二组开关柜；

其中，开关柜的面板包括操作按钮和指示灯；所述控制器具体用于：

根据所述图像识别操作按钮的状态和位置，以及识别指示灯的颜色和位置，将操作按钮的状态和位置与设定的第一信息进行比较，得到对操作按钮的分析结果，以及将指示灯的颜色和位置与设定的第二信息进行比较，得到对指示灯的分析结果。

2.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述棍状结构的长度方向与所述滑触线导轨的延伸方向垂直。

3.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述控制器与上位机通信连接；

所述控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。

4.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述红外摄像装置的镜头光轴与所述开关柜的面板所成锐角小于预设角度。

5.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述滑触线导轨的长度大于在所述排列方向上所述多个开关柜的跨度范围。

6.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述控制器具体用于控制所述红外摄像装置移动至目标开关柜对应的监控区域以拍摄所述目标开关柜的图像和温度信号；所述目标开关柜为所述多个开关柜中任一开关柜；

所述红外摄像装置用于将所述目标开关柜的标识号随所述图像和所述温度信号一同发送给所述控制器；

所述控制器还用于记录所述标识号与所述图像和所述温度信号关联关系。

7.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述第一信息包含与所述操作按钮的位置对应的设定状态信息；

所述控制器还用于当对操作按钮的分析结果指示所述操作按钮的状态与所述设定状态信息不一致时，生成操作按钮状态有误的提示信号。

8.根据权利要求1所述的开关柜保护装置，其特征在于，所述第二信息包含与所述指示灯的位置对应的正常颜色信息；

所述控制器还用于当对指示灯的分析结果指示所述指示灯的颜色与所述正常颜色信息不一致时，生成指示灯异常的提示信号。