本發(fā)明涉及配電柜監(jiān)測報警，具體而言，涉及一種基于物聯網的配電柜監(jiān)測報警系統(tǒng)。

背景技術：

1、配電柜是電力系統(tǒng)中的重要設備，其正常運行對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重要意義，然而，由于環(huán)境、設備老化、操作不當等原因，配電柜容易出現各種故障，這些故障如果不能及時發(fā)現和處理，會對電力系統(tǒng)的正常運行造成嚴重影響，因此，需要對配電柜進行監(jiān)測，并對異常情況進行報警。

2、現有的對配電柜進行監(jiān)測，并對異常情況進行報警的方式中還存在以下幾個方面的問題：1、根據人工周期性的對配電柜進行故障監(jiān)測不僅耗時周期長，監(jiān)測過程也較為繁瑣，并且存在很大的誤差性，而且容易出現漏檢、誤檢等問題，無法滿足現代電力系統(tǒng)對于安全性和可靠性的要求，同時無法實時監(jiān)測配電柜的狀態(tài)和準確識別配電柜的異常情況，降低了配電柜異常故障發(fā)現的及時性和故障處理的及時性，從而降低了配電柜異常故障處理效率。

3、2、當前僅考慮配電柜的溫度是否異常，未對配電柜的柵格對其散熱性能的影響進行分析，未對配電柜的柵格在水平方向和豎直方向上的間距均勻度進行分析，降低了配電柜的散熱性能評估結果的準確性，無法針對性地優(yōu)化配電柜的散熱設計，降低了配電柜的散熱效率，增加了設備過熱情況發(fā)生的頻率，從而提高了故障率，并縮短了設備的使用壽命。

4、3、當前僅考慮配電柜的濕度是否異常，未對配電柜的濕度穩(wěn)定性和濕度變化速率進行深度分析，降低了配電柜的抗潮性能評估的合理性，同時無法通過分析濕度變化速率，預測可能的濕度變化趨勢，無法提前發(fā)現并解決潛在的濕度相關問題，從而無法預防設備故障。

技術實現思路

1、鑒于此，為解決上述背景技術中所提出的問題，現提出一種基于物聯網的配電柜監(jiān)測報警系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現：本發(fā)明提供一種基于物聯網的配電柜監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括：工作狀態(tài)分析模塊，用于監(jiān)測目標配電房中各配電柜中的各空氣開關的各接線頭與對應接口之間的距離，并采集各配電柜中的各空氣開關對應的圖像，分析目標配電房中各配電柜的工作狀態(tài)合理指數。

3、云數據庫，用于存儲各配電柜中的各空氣開關在正常工作狀態(tài)下的閘刀狀態(tài)。

4、散熱性能分析模塊，用于采集目標配電房中各配電柜的散熱柵格對應的圖像，并采集各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的熱敏圖像，分析目標配電房中各配電柜的散熱性能評估指數。

5、抗潮性能分析模塊，用于采集目標配電房的濕度，并采集目標配電房中各配電柜在各監(jiān)測時間點的濕度，分析目標配電房中各配電柜的抗潮性能評估指數。

6、配電柜異常報警模塊，用于當目標配電房中某配電柜的工作狀態(tài)合理指數小于設定參照的工作狀態(tài)合理指數或者散熱性能評估指數小于設定參照的散熱性能評估指數或者抗潮性能評估指數小于設定參照的抗潮性能評估指數時，進行報警反饋。

7、具體地，所述分析目標配電房中各配電柜的工作狀態(tài)合理指數，具體分析過程為：a1、基于目標配電房中各配電柜中的各空氣開關的各接線頭與對應接口之間的距離，計算各配電柜中空氣開關的接線脫落異常指數βi，其中，i表示配電柜的編號，i＝1,2,...,n。

8、a2、基于各配電柜中的各空氣開關對應的圖像，計算各配電柜中空氣開關的閘刀跳閘異常指數χi。

9、a3、計算目標配電房中各配電柜的工作狀態(tài)合理指數δi，

10、其中，β′和χ′分別表示設定參照的接線脫落異常指數和閘刀跳閘異常指數，a1和a2分別表示設定的接線脫落異常指數和閘刀跳閘異常指數對應工作狀態(tài)合理評估占比權重。

11、具體地，所述計算各配電柜中空氣開關的接線脫落異常指數，具體計算過程為：b1、將目標配電房中各配電柜中的各空氣開關的各接線頭與對應接口之間的距離與設定參照的距離進行對比，若某配電柜中的某空氣開關的某接線頭與對應接口之間的距離大于或者等于設定參照的距離，則表明該接線頭為已脫落接線頭，統(tǒng)計各配電柜中的已脫落接線頭數目，記為εi。

12、b2、提取各配電柜中的各已脫落接線頭對應的脫落距離，并將其與設定參照的嚴重脫落距離進行對比，將脫落距離大于或者等于嚴重脫落距離的已脫落接線頭記為嚴重脫落接線頭，統(tǒng)計各配電柜中的嚴重脫落接線頭數目，記為τi。

13、b3、計算各配電柜中空氣開關的接線脫落異常指數βi，

14、其中，ε′和k1分別表示設定參照的已脫落接線頭數目和嚴重脫落接線頭占比，a3和a4分別表示設定的已脫落接線頭數目和嚴重脫落接線頭占比對應接線脫落異常評估占比權重。

15、具體地，所述計算各配電柜中空氣開關的閘刀跳閘異常指數，具體計算過程為：c1、從各配電柜中的各空氣開關對應的圖像中識別出各空氣開關的閘刀狀態(tài)，并將其與云數據庫中存儲的各配電柜中的各空氣開關在正常工作狀態(tài)下的閘刀狀態(tài)進行對比，若某配電柜中的某空氣開關的閘刀狀態(tài)與其正常工作狀態(tài)下的閘刀狀態(tài)一致，則表明該空氣開關的閘刀為正常狀態(tài)，若某配電柜中的某空氣開關的閘刀狀態(tài)與其正常工作狀態(tài)下的閘刀狀態(tài)不一致，則表明該空氣開關的閘刀為跳閘狀態(tài)，統(tǒng)計各配電柜中的跳閘狀態(tài)空氣開關數目，記為μi。

16、c2、計算各配電柜中空氣開關的閘刀跳閘異常指數χi，

17、其中，μ′表示設定參照的跳閘狀態(tài)空氣開關數目。

18、具體地，所述分析目標配電房中各配電柜的散熱性能評估指數，具體分析過程為：d1、基于各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的熱敏圖像，計算各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度異常指數其中，j表示監(jiān)測時間段的編號，j＝1,2,...,m。

19、d2、將各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度異常指數與設定參照的溫度異常指數進行對比，并將溫度異常指數大于設定參照的溫度異常指數的監(jiān)測時間段記為異常監(jiān)測時間段，統(tǒng)計各配電柜的異常監(jiān)測時間段數目，記為σi。

20、d3、從各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度異常指數中提取最大值，記為

21、d4、基于目標配電房中各配電柜的散熱柵格對應的圖像，設定各配電柜的散熱性能影響因子λi。

22、d5、計算目標配電房中各配電柜的散熱性能評估指數θi，

23、其中，k2和分別表示設定參照的異常監(jiān)測時間段占比和溫度異常指數，a5和a6分別表示設定的異常監(jiān)測時間段占比和溫度異常指數對應散熱性能評估占比權重，e表示自然常數，m表示監(jiān)測時間段數目。

24、具體地，所述計算各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度異常指數，具體計算過程為：e1、從各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的熱敏圖像中定位出各溫度分布區(qū)域的溫度值。

25、e2、將各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的各溫度分布區(qū)域的溫度值進行均值計算，得到各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度均值,并將其作為各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度，并記為wij。

26、e3、計算各配電柜在各監(jiān)測時間段對應的溫度異常指數

27、其中，w′和δw分別表示設定參照的溫度和溫度偏差。

28、具體地，所述設定各配電柜的散熱性能影響因子，具體設定過程為：f1、將目標配電房中各配電柜的散熱柵格對應的圖像中的最左側散熱柵格記為目標散熱柵格，將其他各散熱柵格按照從左往右順序依次記為各參照散熱柵格。

29、f2、在各配電柜的目標散熱柵格中從上往下依次布設各監(jiān)測點，記為各目標散熱點，將各目標散熱點映射至各參照散熱柵格，得到各參照散熱柵格中各目標散熱點對應的映射點，進而獲取各配電柜的目標散熱柵格中各目標散熱點與各參照散熱柵格中各目標散熱點對應的映射點之間的距離，記為其中,p表示參照散熱柵格的編號，p＝1,2,...,k，f表示映射點的編號，f＝1,2,...,q。

30、f3、設定各配電柜的散熱性能影響因子λi，

31、

32、其中，δl′和δl″分別表示設定參照的水平方向的間距偏差和豎直方向的間距偏差，p+1表示第p+1個參照散熱柵格，f+1表示第f+1個映射點，b1和b2分別表示設定的水平方向的間距偏差和豎直方向的間距偏差對應散熱性能影響因子評估占比權重。

33、具體地，所述分析目標配電房中各配電柜的抗潮性能評估指數，具體分析過程為：g1、將目標配電房中各配電柜在各監(jiān)測時間點的濕度記為其中，g表示監(jiān)測時間點的編號，g＝1,2,...,r。

34、g2、計算目標配電房中各配電柜的濕度穩(wěn)定性φi，

35、其中，表示設定參照的濕度偏差，g+1表示第g+1個監(jiān)測時間點。

36、g3、從目標配電房中各配電柜在各監(jiān)測時間點的濕度中分別提取最大值和最小值，分別記為和同時提取最大值和最小值對應的監(jiān)測時間點，進而獲取最大值和最小值之間的監(jiān)測時間間隔，記為ti。

37、g4、計算目標配電房中各配電柜的濕度變化速率ξi，

38、g5、基于目標配電房的濕度，設定目標配電房中配電柜的抗潮性能影響因子γ。

39、g6、計算目標配電房中各配電柜的抗潮性能評估指數ψi，

40、其中，φ′和ξ′分別表示設定參照的濕度穩(wěn)定性和濕度變化速率，b3和b4分別表示設定的濕度穩(wěn)定性和濕度變化速率對應抗潮性能評估占比權重。

41、相較于現有技術，本發(fā)明的實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果：(1)本發(fā)明通過分析目標配電房中各配電柜的工作狀態(tài)合理指數、散熱性能評估指數和抗潮性能評估指數，并對其異常情況進行報警反饋，有效解決了當前人工周期性的監(jiān)測方式中存在的局限性，規(guī)避了人工周期性的監(jiān)測方式中存在的耗時周期長、監(jiān)測過程較為繁瑣以及分析結果誤差大等多個方面的不足，降低了漏檢、誤檢等問題出現的可能性，滿足了現代電力系統(tǒng)對于安全性和可靠性的要求，同時實時監(jiān)測配電柜的狀態(tài)和準確識別配電柜的異常情況，提高了配電柜異常故障發(fā)現的及時性和故障處理的及時性，從而提高了配電柜異常故障處理效率。

42、(2)本發(fā)明通過采集目標配電房中各配電柜的散熱柵格對應的圖像，設定配電柜的散熱性能影響因子，并分析各配電柜的散熱性能評估指數，提高了配電柜的散熱性能評估結果的準確性，可以針對性地優(yōu)化配電柜的散熱設計，提高了配電柜的散熱效率，減少了設備過熱情況發(fā)生的頻率，從而降低了故障率，并延長了設備的使用壽命。

43、(3)本發(fā)明通過計算目標配電房中各配電柜的濕度穩(wěn)定性和濕度變化速率，從而分析各配電柜的抗潮性能評估指數，提高了配電柜的抗潮性能評估的合理性，同時通過分析濕度變化速率，預測可能的濕度變化趨勢，提前發(fā)現并解決潛在的濕度相關問題，從而預防設備故障。