本發(fā)明涉及變電站，具體為基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站環(huán)境控制一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、變電站是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分，承擔(dān)著電能傳輸、轉(zhuǎn)換和配送的功能，良好的控制環(huán)境能夠保護(hù)百年電站內(nèi)部設(shè)備免受惡劣環(huán)境的影響，如高溫、潮濕、化學(xué)腐蝕等；因此，對于變電站來說，進(jìn)行環(huán)境控制是非常有必要的；

2、目前變電站的環(huán)境控制主要是通過空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)以及溫度傳感器監(jiān)測與反饋的方式進(jìn)行環(huán)境控制，通常是基于固定周期對溫度、濕度等進(jìn)行控制，這種控制方式單一且缺乏智能化算法和自適應(yīng)性，無法根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和環(huán)境變化實(shí)時調(diào)整控制策略，導(dǎo)致效率低下或能源浪費(fèi)；而且變電站目前的調(diào)控通常依賴于人工進(jìn)行控制，易造成環(huán)境控制過度或者不到位情況，導(dǎo)致能源浪費(fèi)或者設(shè)備安全風(fēng)險增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站環(huán)境控制一體化系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)提到的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站環(huán)境控制一體化系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)庫、動態(tài)分析模塊和自適應(yīng)控制模塊；

3、將變電站內(nèi)部劃分為若干個監(jiān)測區(qū)域，每個監(jiān)測區(qū)域均設(shè)置有各傳感器；數(shù)據(jù)庫，通過與各監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各傳感器進(jìn)行通信連接以獲取各區(qū)域環(huán)境參數(shù)，其中環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、氣壓；

4、動態(tài)分析模塊基于環(huán)境參數(shù)進(jìn)行識別并判斷其與設(shè)備之間匹配程度，并據(jù)此生成環(huán)境調(diào)控指令發(fā)送至自適應(yīng)控制模塊；

5、自適應(yīng)控制模塊依據(jù)接收到的環(huán)境調(diào)控指令進(jìn)行各監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的環(huán)境控制，控制的具體步驟為：

6、步驟一：獲取監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行日志，其中運(yùn)行日志包括運(yùn)行參數(shù)以及故障記錄；運(yùn)行參數(shù)包括運(yùn)行溫度、運(yùn)行功率；故障記錄包括故障次數(shù)以及每次故障對應(yīng)的故障時間；基于設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析以得到運(yùn)行風(fēng)險值；

7、步驟二：依據(jù)設(shè)備故障記錄對設(shè)備進(jìn)行故障影響程度和頻度進(jìn)行綜合分析以得到故障風(fēng)險值；

8、步驟三：將運(yùn)行風(fēng)險值yd和故障風(fēng)險值zf代入設(shè)定的公式y(tǒng)z＝f5×yd+f6×zf進(jìn)行計算得到設(shè)備風(fēng)險指數(shù)yz，其中f5、f6分別為設(shè)定的比例系數(shù)；當(dāng)設(shè)備風(fēng)險指數(shù)大于設(shè)定的風(fēng)險閾值時，則將該設(shè)備標(biāo)記風(fēng)險設(shè)備，統(tǒng)計各監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的風(fēng)險設(shè)備數(shù)量，并將各風(fēng)險設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備風(fēng)險指數(shù)進(jìn)行求和計算得到風(fēng)險總值；將風(fēng)險設(shè)備數(shù)量f1和風(fēng)險總值f2代入設(shè)定的公式ff＝f7×f1+f8×f2進(jìn)行計算得到環(huán)境需求指數(shù)ff，其中f7、f8分別為設(shè)定的比例系數(shù)；將環(huán)境需求指數(shù)發(fā)送至動態(tài)分析模塊；

9、步驟四：調(diào)取當(dāng)前時刻對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，其中環(huán)境參數(shù)包括溫度t、濕度s和氣壓q；利用設(shè)定的公式組進(jìn)行計算分別得到溫度控制間隔、濕度控制間隔和氣壓控制間隔，其中分別為設(shè)定的比例系數(shù)；將溫度控制間隔m1、濕度控制間隔m2和氣壓控制間隔m3記為控制參數(shù)，其中r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9分別為設(shè)定的比例系數(shù)，α為設(shè)定的溫度頻次轉(zhuǎn)換系數(shù)，β為設(shè)定的濕度頻次轉(zhuǎn)換系數(shù)，δ為設(shè)定的氣壓頻次轉(zhuǎn)換系數(shù)；

10、步驟五：依據(jù)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，調(diào)控具體方式為：每間隔m1、m2和m3的時長則比較實(shí)時環(huán)境參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境參數(shù)之間是否一致，若不一致，則分別進(jìn)行溫度、濕度和氣壓的調(diào)控使之與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)一致；若一致，則維持當(dāng)前控制參數(shù)即可；其中標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間、標(biāo)準(zhǔn)濕度區(qū)間和標(biāo)準(zhǔn)氣壓區(qū)間。

11、優(yōu)選地，基于設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析的具體過程為：

12、調(diào)取各采集時刻對應(yīng)運(yùn)行溫度和運(yùn)行功率，并將其分別記為aj和cj；設(shè)定每個設(shè)備均對應(yīng)一個標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行參數(shù)，其中標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行溫度和額定運(yùn)行功率，并將其分別記為ua和uc；利用設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到設(shè)備運(yùn)行值acj，其中d1、d2分別為設(shè)定的比例系數(shù)；以時間為橫坐標(biāo)，以運(yùn)行值為縱坐標(biāo)繪制設(shè)備運(yùn)行值隨時間變化曲線關(guān)系圖；于運(yùn)行點(diǎn)作曲線切線，計算切線斜率得到各運(yùn)行點(diǎn)對應(yīng)運(yùn)行斜率；將大于零的運(yùn)行斜率進(jìn)行求和計算得到運(yùn)行單增值，并將小于零的運(yùn)行斜率進(jìn)行求和并取絕對值計算得到運(yùn)行單降值；

13、將運(yùn)行斜率xi、運(yùn)行單增值y1和運(yùn)行單降值y2代入設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到運(yùn)行風(fēng)險值yd，其中d3、d4分別為設(shè)定的比例系數(shù)，為各運(yùn)行點(diǎn)的運(yùn)行斜率均值。

14、優(yōu)選地，依據(jù)設(shè)備故障記錄對設(shè)備進(jìn)行故障影響程度和頻度進(jìn)行綜合分析的具體過程為：

15、調(diào)取設(shè)備的故障記錄，其中故障記錄包括故障次數(shù)以及每次故障對應(yīng)的故障開始時刻和故障結(jié)束時刻，并將每次故障對應(yīng)的故障開始時刻和故障結(jié)束時刻進(jìn)行時間差值計算得到每次故障對應(yīng)的故障時長；將每次故障的故障結(jié)束時刻作為每次故障的故障時間，并將其與系統(tǒng)當(dāng)前時間進(jìn)行時間差值計算得到故障相關(guān)時長；將故障時長z1與故障相關(guān)時長z2代入設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到故障影響值zd，其中d5、d6分別為設(shè)定的比例系數(shù)，由此可得每次故障對應(yīng)的故障影響值，并將進(jìn)行均值計算得到故障影響均值記為

16、依據(jù)相鄰兩次故障對應(yīng)的故障開始時刻和故障結(jié)束進(jìn)行時間差值計算得到各相鄰兩次故障的故障間隔時長；將故障間隔時長與設(shè)定的時長區(qū)間進(jìn)行比較分析以將故障間隔時長分為長間隔故障、中間隔故障和短間隔故障，統(tǒng)計長間隔故障、中間隔故障和短間隔故障的累計次數(shù)，并將各故障間隔時長進(jìn)行均值計算得到故障間隔均值；

17、將長間隔故障的累計次數(shù)z3、中間隔故障的累計次數(shù)z4、短間隔故障的累計次數(shù)z5、故障間隔均值z6和故障影響均值zd代入設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到故障風(fēng)險值zf，其中f1、f2、f3、f4分別為設(shè)定的比例系數(shù)。

18、優(yōu)選地，環(huán)境調(diào)控指令的生成步驟具體為：

19、401：任取其中一個監(jiān)測區(qū)域，調(diào)取各采集時刻對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，并將其分別記為ti、s?i和q?i；其中i＝1,2,3……i，i取值為正整數(shù)，i表示的是采集時刻的總數(shù)，i表示的是其中任意一個采集時刻的序號；

20、402：設(shè)定各監(jiān)測區(qū)域均存在一個環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，其中環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間、標(biāo)準(zhǔn)濕度區(qū)間和標(biāo)準(zhǔn)氣壓區(qū)間；將各采集時刻的環(huán)境參數(shù)與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行距離比較計算得到參考溫度、參考濕度和參考?xì)鈮?，并將其分別記為bt、bs和bq；

21、403：將t?i、s?i、q?i、bt、bs和bq通過設(shè)定的公式

22、進(jìn)行計算得到環(huán)境吻合值pa，其中a1、a2、a3分別為設(shè)定的比例系數(shù)；由此可得各采集時刻對應(yīng)的環(huán)境吻合值記為pa?i；

23、404：以時間為橫坐標(biāo)，以環(huán)境吻合值為縱坐標(biāo)繪制環(huán)境吻合值隨著時間變化曲線關(guān)系圖構(gòu)；于吻合點(diǎn)作曲線的切線，利用數(shù)據(jù)擬合得到切線表達(dá)式，對切線表示進(jìn)行求導(dǎo)計算得到吻合導(dǎo)數(shù)wi；將大于零的吻合導(dǎo)數(shù)記為環(huán)境好轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)，將小于零的吻合導(dǎo)數(shù)記為環(huán)境惡化導(dǎo)數(shù)，將等于零的吻合導(dǎo)數(shù)記為穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)；對環(huán)境好轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)、環(huán)境惡化導(dǎo)數(shù)和穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較分析得到好轉(zhuǎn)度、惡化度和穩(wěn)定度；

24、405：將環(huán)境需求指數(shù)ff、吻合導(dǎo)數(shù)wj、好轉(zhuǎn)度hb、惡化度gb和穩(wěn)定度db通過設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境調(diào)控需求指數(shù)wa，其中a4、a5、a6、a7分別為設(shè)定的比例系數(shù)，為各吻合點(diǎn)的吻合導(dǎo)數(shù)均值；當(dāng)環(huán)境調(diào)控需求指數(shù)大于設(shè)定需求閾值時，則生成環(huán)境調(diào)控指令，并將其發(fā)送至自適應(yīng)控制模塊。

25、優(yōu)選地，將各采集時刻的環(huán)境參數(shù)與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行距離比較計算的具體過程為：

26、當(dāng)溫度大于標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間中的最大值時，則溫度區(qū)間中的上限作為參考溫度，當(dāng)溫度處于標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間之內(nèi)時，則參考溫度等于溫度；當(dāng)溫度小于標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間中的最小值時，則標(biāo)準(zhǔn)溫度的下限作為參考溫度；同理，將濕度和氣壓分別與標(biāo)準(zhǔn)濕度區(qū)間和標(biāo)準(zhǔn)氣壓區(qū)間進(jìn)行距離比較計算得到參考濕度和參考?xì)鈮骸?/p>

27、優(yōu)選地，對環(huán)境好轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)、環(huán)境惡化導(dǎo)數(shù)和穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較分析的具體過程為：

28、將環(huán)境好轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)與設(shè)定的好轉(zhuǎn)區(qū)間進(jìn)行比較分析以將環(huán)境好轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)分為一級好轉(zhuǎn)、二級好轉(zhuǎn)和三級好轉(zhuǎn)；分別統(tǒng)計一級好轉(zhuǎn)、二級好轉(zhuǎn)和三級好轉(zhuǎn)的累計次數(shù)，并將其分別記為h1、h2、h3；并將一級好轉(zhuǎn)、二級好轉(zhuǎn)和三級好轉(zhuǎn)對應(yīng)的吻合點(diǎn)的環(huán)境吻合值分別進(jìn)行就和計算得到一級好轉(zhuǎn)總值、二級好轉(zhuǎn)總值和三級好轉(zhuǎn)總值，并將其分別記為h4、h5、h6；將h1、h2、h3、h4、h5、h6代入設(shè)定的公式進(jìn)行計算得到好轉(zhuǎn)度ha，其中b1、b2、b3分別為設(shè)定的比例系數(shù)，且b1＞b2＞b3＞0；

29、同理，對環(huán)境惡化導(dǎo)數(shù)和穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較分析得到惡化度和穩(wěn)定度。

30、本發(fā)明的有益效果：

31、1、通過對變電站內(nèi)各監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和分析，能夠更準(zhǔn)確地評估環(huán)境對設(shè)備的影響程度，并據(jù)此確定環(huán)境調(diào)控的需求，實(shí)現(xiàn)提高變電站的環(huán)境監(jiān)測精度，為變電站環(huán)境控制的自適應(yīng)控制提供技術(shù)支持；

32、2、通過自動獲取監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行日志，并根據(jù)運(yùn)行參數(shù)和故障記錄進(jìn)行評估，提供了對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面監(jiān)測和評估；依據(jù)設(shè)備風(fēng)險指數(shù)和環(huán)境參數(shù)，動態(tài)調(diào)整變電站的環(huán)境控制參數(shù)，以適應(yīng)不斷變化的工作環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)，能夠保證設(shè)備在最適宜的環(huán)境條件下運(yùn)行，提高設(shè)備的效率和壽命，同時降低能源浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)自動化的環(huán)境調(diào)控，提高了設(shè)備的安全性和可靠性，減少了人為干預(yù)的需求，增強(qiáng)了系統(tǒng)的自動化和智能化水平。