本發(fā)明涉及高壓環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測，具體為一種高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、高壓環(huán)網(wǎng)柜是一種常見于住宅區(qū)、工業(yè)園區(qū)和企業(yè)園區(qū)中的配電設(shè)施，由于高壓環(huán)網(wǎng)柜的高集成性、強(qiáng)大的靈活配置性和易于維護(hù)性，因此高壓環(huán)網(wǎng)柜成為目前主要的配電設(shè)施。

2、高壓環(huán)網(wǎng)柜通常分為低端部分、中端部分和高端部分；高端部分通常由斷路器、熔斷器和電流互感器等電路保護(hù)設(shè)施和電路轉(zhuǎn)換設(shè)施構(gòu)成；中端部分通常由隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和環(huán)網(wǎng)開關(guān)等電路控制設(shè)施構(gòu)成；低端部分通常由橋式整流器、電池組和直流電源等環(huán)網(wǎng)柜供電運(yùn)行設(shè)施構(gòu)成；在長時(shí)間使用過程高壓環(huán)網(wǎng)柜會(huì)因?yàn)楦鞣N問題而影響正常供電，因此高壓環(huán)網(wǎng)柜通常會(huì)進(jìn)行定期的維護(hù)，為了提升維護(hù)工作效率，目前也提出一些方案，例如cn202211285107.6提出了一種基于氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的一體化智能在線檢測裝置，該裝置通過改善在維護(hù)過程中造成大量六氟化硫排出問題，節(jié)省了高壓環(huán)網(wǎng)柜維護(hù)的成本。

3、而在高壓環(huán)網(wǎng)柜維護(hù)的諸多問題中，過熱問題一直是高壓環(huán)網(wǎng)柜問題的重點(diǎn)問題之一，由于高壓環(huán)網(wǎng)柜在使用過程中由于電流和電阻的存在，因此在正常供電過程中極易出現(xiàn)熱損耗的情況，若是某個(gè)部分電阻值過高加上散熱慢的情況出現(xiàn)，一旦超過該部分溫度閾值，很容易出現(xiàn)發(fā)熱故障而造成供電問題甚至事故發(fā)生。

4、通常造成發(fā)熱故障的原因，如高端部分?jǐn)嗦菲髦薪佑|電阻過載、各配件連接部分的接觸面氧化或電力負(fù)荷突變造成的過載過熱等；然而過熱問題產(chǎn)生的原因較多且時(shí)間不定，為了能夠及時(shí)了解高壓環(huán)網(wǎng)柜過熱問題的產(chǎn)生并進(jìn)行維護(hù)，cn202211312453.9提出了一種基于數(shù)據(jù)分析的充氣式高壓環(huán)網(wǎng)柜的監(jiān)測控制系統(tǒng)，通過結(jié)合柜內(nèi)數(shù)據(jù)和柜外數(shù)據(jù)的綜合分析并分成不同監(jiān)測等級以改變目前采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測方式，提升了充氣式高壓環(huán)網(wǎng)柜的監(jiān)測精確性；cn202011620950.6提出了一種基于高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理方法及系統(tǒng)，通過對傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包對比以避免集成管理設(shè)備間數(shù)據(jù)的相互污染問題，提升了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

5、然而上述方法僅改善了過熱問題在監(jiān)測過程中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，沒有基于這些數(shù)據(jù)去進(jìn)一步分析過熱問題產(chǎn)生的原因去進(jìn)行維護(hù)以減少過熱問題引發(fā)的事故，而目前基于高壓環(huán)網(wǎng)柜的過熱問題進(jìn)行歸因分析的研究較少；為了能夠基于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化的過熱問題數(shù)據(jù)原因分析，提升高壓環(huán)網(wǎng)柜維護(hù)的準(zhǔn)確性和高效性，本發(fā)明提出一種高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理方法及系統(tǒng)，通過對高壓環(huán)網(wǎng)柜可能會(huì)引起過熱問題的部分建立節(jié)點(diǎn)矩陣，結(jié)合傳感器和攝像設(shè)備通過遠(yuǎn)程通訊手段，每隔一定時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測、記錄和保存高壓環(huán)網(wǎng)柜的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度數(shù)據(jù)和/或電壓數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值時(shí)，通過圖像數(shù)據(jù)的矩陣相似度以及溫度數(shù)據(jù)和/或電壓數(shù)據(jù)的變化率聚類分析結(jié)果，判斷是高壓環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)故障、電壓急劇變換故障或監(jiān)測設(shè)備故障，以保證監(jiān)測完成后能夠分析故障發(fā)生的原因，提升高壓環(huán)網(wǎng)柜的維修準(zhǔn)確性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理方法，包括：

4、獲取高壓環(huán)網(wǎng)柜的第一節(jié)點(diǎn)，依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)建立第一節(jié)點(diǎn)矩陣；

5、進(jìn)一步地，依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)安裝溫度傳感器和電壓傳感器；所述第一節(jié)點(diǎn)為所述高壓環(huán)網(wǎng)柜的容易引起發(fā)熱的接觸點(diǎn)，包括電氣設(shè)備連接的接觸點(diǎn)、連接線路和各個(gè)開關(guān)；

6、每隔t時(shí)間獲取所述第一節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；生成第一電壓數(shù)據(jù)集和第一溫度數(shù)據(jù)集，將所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣；依據(jù)所述第一電壓數(shù)據(jù)集的變化率和所述第一溫度數(shù)據(jù)集的變化率獲取第二電壓數(shù)據(jù)集和第二溫度數(shù)據(jù)集，將所述第二電壓數(shù)據(jù)集、所述第二溫度數(shù)據(jù)集和所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行關(guān)聯(lián)并通過遠(yuǎn)程通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

7、每隔s時(shí)間遠(yuǎn)程發(fā)送信號對所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行遍歷，依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣獲取所述第一節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行過熱監(jiān)測；

8、進(jìn)一步地，所述過熱監(jiān)測的流程為獲取所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集判斷是否超出閾值，并依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣獲取對應(yīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)、所述第二電壓數(shù)據(jù)和所述第二溫度數(shù)據(jù)；

9、所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集的獲取為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備每隔t時(shí)間向所述溫度傳感器和所述電壓傳感器發(fā)送指令，獲取對應(yīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的所述溫度數(shù)據(jù)和所述電壓數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過遠(yuǎn)程通訊傳輸將所有所述溫度數(shù)據(jù)和所述電壓數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器，生成所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集；

10、所述圖像數(shù)據(jù)的獲取為依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣安裝圖像拍攝裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備每隔t時(shí)間向所述圖像拍攝裝置獲取對應(yīng)第一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)圖像和節(jié)點(diǎn)紅外圖像，所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過遠(yuǎn)程通訊傳輸將所述節(jié)點(diǎn)圖像和所述節(jié)點(diǎn)紅外圖像傳輸給中央處理器；

11、當(dāng)所述第一電壓數(shù)據(jù)集和/或所述第一溫度數(shù)據(jù)集超出閾值時(shí)獲取對應(yīng)的所述第一節(jié)點(diǎn)；

12、依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣獲取所述對應(yīng)的第一節(jié)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行第一數(shù)據(jù)分析；

13、進(jìn)一步地，所述第一數(shù)據(jù)分析通過過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型分析節(jié)點(diǎn)圖像和紅外圖像；

14、所述過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型包括熱度分析模型和異常節(jié)點(diǎn)分析模型；所述熱度分析模型包括紅外圖像輸入單元、紅外熱度分析單元、紅外熱度計(jì)算單元和紅外熱度匹配單元；

15、所述紅外圖像輸入單元將所述紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理，生成熱度輸入圖像；所述紅外熱度分析單元提取所述熱度輸入圖像的像素特征，生成熱度特征數(shù)據(jù)；紅外熱度計(jì)算單元獲取所述熱度特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行平均計(jì)算，生成節(jié)點(diǎn)熱度數(shù)據(jù)；所述紅外熱度匹配單元依據(jù)所述節(jié)點(diǎn)熱度數(shù)據(jù)匹配所述溫度數(shù)據(jù)，依據(jù)匹配結(jié)果調(diào)用所述異常節(jié)點(diǎn)分析模型；

16、所述異常節(jié)點(diǎn)分析模型包括節(jié)點(diǎn)圖像輸入單元、節(jié)點(diǎn)特征提取單元、節(jié)點(diǎn)異常分析單元和節(jié)點(diǎn)異常輸出單元；所述節(jié)點(diǎn)圖像輸入單元將所述節(jié)點(diǎn)圖像進(jìn)行預(yù)處理，生成節(jié)點(diǎn)輸入圖像；所述節(jié)點(diǎn)特征提取單元提取所述節(jié)點(diǎn)輸入圖像的圖像特征，生成節(jié)點(diǎn)特征數(shù)據(jù)；所述節(jié)點(diǎn)異常分析單元將所述節(jié)點(diǎn)特征數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)的特征圖像的相似度對比，生成特征對比數(shù)據(jù)；所述節(jié)點(diǎn)異常輸出單元依據(jù)所述特征對比數(shù)據(jù)計(jì)算異常等級并輸出；

17、異常等級的計(jì)算如下：

18、

19、其中，unl為所述異常等級，exp()為以e為底的指數(shù)函數(shù)，irn為所述特征圖像的異常特征像素點(diǎn)數(shù)量，irsi為第i個(gè)異常特征像素點(diǎn)的相似度，in為所述特征圖像的特征像素點(diǎn)總數(shù)，ωi為默認(rèn)相似度，ωi的默認(rèn)數(shù)值為1；

20、依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)獲取所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集，對所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行第二數(shù)據(jù)分析；

21、進(jìn)一步地，每隔t時(shí)間對所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類計(jì)算獲取第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果，所述聚類計(jì)算如下：

22、

23、其中，cd為聚類距離，svao為所述第二電壓數(shù)據(jù)集的聚類中心位置，stao為所述第二溫度數(shù)據(jù)集的聚類中心位置，svas為所述第二電壓數(shù)據(jù)集中第s個(gè)數(shù)據(jù)，stas為所述第二溫度數(shù)據(jù)集中第s個(gè)數(shù)據(jù)；

24、若cd大于聚類半徑cdo則發(fā)生異常；若cd小于所述聚類半徑cdo則未發(fā)生異常；

25、將所述圖像數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果和第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行第三數(shù)據(jù)分析；

26、進(jìn)一步地，所述第三數(shù)據(jù)分析依據(jù)所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果和所述第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果判斷維護(hù)內(nèi)容；

27、若所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果無異常，則判斷所述傳感器出現(xiàn)問題，需要進(jìn)行更換；

28、若所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果出現(xiàn)異常但異常節(jié)點(diǎn)分析模型無異常，則依據(jù)所述第二數(shù)據(jù)分析進(jìn)行分析，若所述第二數(shù)據(jù)分析發(fā)生異常，則判斷是輸入電壓數(shù)據(jù)增高并進(jìn)行相應(yīng)處理；若第二數(shù)據(jù)分析未發(fā)生異常，則通知人員進(jìn)行維護(hù)；

29、若維護(hù)發(fā)現(xiàn)異常，則記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)并對聚類模型進(jìn)行更新，若維護(hù)未發(fā)生異常，則查詢所述圖像拍攝裝置是否異常，若異常則進(jìn)行更換；若未發(fā)生異常，則對過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型進(jìn)行更新；

30、依據(jù)所述第三數(shù)據(jù)分析的結(jié)果對所述高壓環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行維護(hù)和處理。

31、本發(fā)明還提出了一種高壓環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程通訊測溫處理系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)建立模塊、數(shù)據(jù)建立與獲取模塊、過熱監(jiān)測模塊和過熱分析模塊；具體為：

32、節(jié)點(diǎn)建立模塊，獲取高壓環(huán)網(wǎng)柜的第一節(jié)點(diǎn)，依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)建立第一節(jié)點(diǎn)矩陣；

33、數(shù)據(jù)建立與獲取模塊，每隔t時(shí)間獲取所述第一節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；生成第一電壓數(shù)據(jù)集和第一溫度數(shù)據(jù)集并關(guān)聯(lián)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣；依據(jù)所述第一電壓數(shù)據(jù)集獲取第二電壓數(shù)據(jù)集，依據(jù)所述第一溫度數(shù)據(jù)集獲取第二溫度數(shù)據(jù)集，將所述第二電壓數(shù)據(jù)集、所述第二溫度數(shù)據(jù)集和所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行關(guān)聯(lián)并通過遠(yuǎn)程通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

34、過熱監(jiān)測模塊，每隔s時(shí)間遠(yuǎn)程發(fā)送信號對所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行遍歷，依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣獲取所述第一節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述第一電壓數(shù)據(jù)集和所述第一溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行過熱監(jiān)測；

35、過熱分析模塊，當(dāng)所述第一電壓數(shù)據(jù)集和/或所述第一溫度數(shù)據(jù)集超出閾值時(shí)獲取對應(yīng)所述第一節(jié)點(diǎn)；依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)矩陣獲取所述對應(yīng)第一節(jié)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行第一數(shù)據(jù)分析；依據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)獲取所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集，對所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行第二數(shù)據(jù)分析；依據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果和第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行第三數(shù)據(jù)分析；依據(jù)所述第三數(shù)據(jù)分析結(jié)果對所述高壓環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行維護(hù)和處理；

36、進(jìn)一步地，所述過熱分析模塊的第一數(shù)據(jù)分析采用過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型分析節(jié)點(diǎn)圖像和紅外圖像，所述過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型包括熱度分析模型和異常節(jié)點(diǎn)分析模型，熱度分析模型匹配溫度數(shù)據(jù)，依據(jù)匹配結(jié)果調(diào)用異常節(jié)點(diǎn)分析模型分析計(jì)算異常等級；

37、所述過熱分析模塊的第二數(shù)據(jù)分析為每隔t時(shí)間對所述第二電壓數(shù)據(jù)集和所述第二溫度數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類計(jì)算獲取第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果，所述聚類計(jì)算如下：

38、

39、其中，cd為聚類距離，svao為所述第二電壓數(shù)據(jù)集的聚類中心位置，stao為所述第二溫度數(shù)據(jù)集的聚類中心位置，svas為所述第二電壓數(shù)據(jù)集中第s個(gè)數(shù)據(jù)，stas為所述第二溫度數(shù)據(jù)集中第s個(gè)數(shù)據(jù)；

40、若cd大于聚類半徑cdo則發(fā)生異常；若cd小于所述聚類半徑cdo則未發(fā)生異常；

41、所述過熱分析模塊的第三數(shù)據(jù)分析為所述第三數(shù)據(jù)分析依據(jù)所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果和所述第二數(shù)據(jù)分析結(jié)果判斷維護(hù)內(nèi)容；

42、若所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果無異常，則判斷所述傳感器出現(xiàn)問題，需要進(jìn)行更換；

43、若所述第一數(shù)據(jù)分析結(jié)果出現(xiàn)異常但異常節(jié)點(diǎn)分析模型無異常，則依據(jù)所述第二數(shù)據(jù)分析進(jìn)行分析，若所述第二數(shù)據(jù)分析發(fā)生異常，則判斷是輸入電壓數(shù)據(jù)增高并進(jìn)行相應(yīng)處理；若第二數(shù)據(jù)分析未發(fā)生異常，則通知人員進(jìn)行維護(hù)；

44、若維護(hù)發(fā)現(xiàn)異常，則記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)并對聚類模型進(jìn)行更新，若維護(hù)未發(fā)生異常，則查詢所述圖像拍攝裝置是否異常，若異常則進(jìn)行更換；若未發(fā)生異常，則對過熱環(huán)網(wǎng)柜節(jié)點(diǎn)分析模型進(jìn)行更新。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

46、1、為了通過數(shù)據(jù)能夠了解過熱問題發(fā)生原因，當(dāng)電壓數(shù)據(jù)和/或溫度數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，通過對攝像裝置拍攝到的節(jié)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)和紅外圖像數(shù)據(jù)，通過對紅外圖像的熱度分析判斷是否發(fā)生發(fā)熱問題，通過節(jié)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)的特征分析判斷是否是老化或氧化引發(fā)的發(fā)熱問題，結(jié)合圖像數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的分析發(fā)熱節(jié)點(diǎn)發(fā)熱的原因，能夠高效快速的對高壓環(huán)網(wǎng)柜中的發(fā)生問題的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維修和處理。

47、2、為了預(yù)防電壓突變導(dǎo)致的過熱問題，通過對遠(yuǎn)程傳輸?shù)玫降碾妷簲?shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)計(jì)算其變化率，當(dāng)電壓數(shù)據(jù)和/或溫度數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，針對當(dāng)前的變化率和歷史變化率得到的安全聚類范圍進(jìn)行聚類計(jì)算，通過聚類計(jì)算結(jié)果分析是否是電壓突變造成的過熱問題，并通知相關(guān)人員做進(jìn)一步的維護(hù)和處理工作，確保高壓環(huán)網(wǎng)柜的維護(hù)過程中對過熱問題了解的準(zhǔn)確性和高效性。

48、3、在實(shí)施檢測過程中，由于相關(guān)監(jiān)測設(shè)備也可能會(huì)出現(xiàn)故障導(dǎo)致誤報(bào)的情況，因此在電壓數(shù)據(jù)和/或溫度數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，通過圖像數(shù)據(jù)的分析和歷史電壓溫度數(shù)據(jù)的聚類計(jì)算能夠?qū)δ壳鞍l(fā)生的異常情況進(jìn)行分析，以準(zhǔn)確的了解高壓環(huán)網(wǎng)柜確實(shí)是發(fā)生了過熱問題；若是誤報(bào)問題也能根據(jù)分析結(jié)果也能判斷出監(jiān)測設(shè)備的哪一部分出現(xiàn)的問題，以對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的維修，在保證高壓環(huán)網(wǎng)柜過熱問題能夠準(zhǔn)確分析原因的同時(shí)，也保證了監(jiān)測設(shè)備故障的原因分析，提升整體的維護(hù)和處理的準(zhǔn)確性。