一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，所述系统包含前端采集装置、综合处理装置；所述前端采集装置包含高清摄像机、红外相机，被配置用于监测变电站的图像信息、温度信息和电压电流信息；所述高清摄像机、红外相机分别与所述综合处理装置相连；所述综合处理装置根据图像信息、温度信息和电压电流信息，分析设备的运行状态，实现智能巡检和设备热缺陷分析。通过本发明专利技术，可以实现物理隔离状态下内外网间的信息交互，成本低，性能稳定，能够很好地满足应用需求。

A Comprehensive Analysis System and Method for Current, Voltage and Temperature of Substation Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统及方法
本专利技术涉及供电站检测领域，特别是一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统及方法。
技术介绍
随着人工智能的发展和新型传感器、计算机技术、信息处理技术的融合，特别是高电压绝缘在线检测技术、红外热成像技术的发展，使得变电站在不停电的情况下，自动安全监测成为可能，在线监测装置的应用为高电压设备的状态检修、安全运行检测及无人值守变电站等工作提供理想的手段,然而变电站设备繁多复杂，监测装置在没有预判情况下，监测重点位置不明确，按照预先设置点进行普查，监测设备发现故障概率不高。为使监测装置能更好的监控设备和对相关的疑似缺陷进行判断分析，需要实时了解供电段内网中变电设备节点实时与历史电流电压值数据,然而在实际应用中,供电段内网与公网会进行物理隔离,如何在物理隔离的限制下获取电流电压值就成为人们需要解决的问题。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，所述变电站设备电流电压值与温度综合分析系统包含前端采集装置、综合处理装置；所述前端采集装置包含高清摄像机、红外相机、电流电压值获取装置，分别被配置用于监测变电站的图像信息、温度信息和电压电流信息；所述高清摄像机、红外相机、电流电压值获取装置分别与所述综合处理装置相连；所述综合处理装置根据图像信息、温度信息和电压电流信息，分析设备的运行状态，实现智能巡检和设备热缺陷分析。所述电流电压值获取装置包括内网获取装置；所述内网获取装置和所述高清摄像机为两个独立的装置；在内网获取装置和高清摄像机之间进行物理隔离；所述内网获取装置通过交换机与SCADA服务器相连；所述高清摄像机通过服务器与数据终端相连。所述内网获取装置和所述高清摄像机之间通过采集图像的方式实现物理隔离。所述通过高清摄相机采集图像的方式的具体实现方法为：实现物理隔离获取电流电压值，实现供电段电流电压值数据获取的物理隔离，内网获取装置从供电段SCADA服务器获取电流电压数据，生成二维码在显示屏展示，通过高清摄像机不断拍摄显示屏的二维码，把采集到的数据传输到后台服务器，经过图像处理获取变电设备的电流电压值，并在数据终端上展示。所述二维码包含的信息包含：设备ID、时间戳、电流值、电压值。所述内网获取装置通过LED面板的显示色温表征电压电流值，所述外网采集装置通过感知显示色温获得电压电流值。进一步地，所述内网获取装置包括中央处理模块、数据显示模块、信息交互模块。进一步地，所述数据显示模块包括两个白光LED面板组件，分别表征电压值和电流值，能够实现1-3％的色温精度。进一步地，所述白光LED面板组件包括光谱可调节IOT智慧照明管理器AS7221。进一步地，所述信息交互模块基于Zigbee传输技术与所述外网采集装置进行交互。进一步地，所述中央处理模块从供电段Scada客户端服务器获取电流电压值，处理得到电流电压值对应的色温值，具体计算公式如下：CCTI＝I×100+2500其中V代表实际电压值，I代表实际电流值，CCTV代表电压值对应的色温值，CCTI代表电流值对应的色温值。进一步地，所述外网采集装置包括色温感知模块、用户设定模块、信息处理模块和信息传输模块。进一步地，所述色温感知模块利用颜色传感器获得LED面板所显示的色温，具体计算步骤为：1)对传感器进行校准，以标准D65白光为校准标准，其色温为6500K，亮度方程为Y＝0.299R+0.587G+0.114B；2)根据标准D65的白光亮度方程，采用XYZ计色制，结合RGB三基色的配色方程与标准三基色的配色方程FLE＝X[X]+Y[Y]+Z[Z]，推导出三种基色的色系数之间的互换关系式，写成矩阵式为：其中，Y代表被测色彩的亮度；3)根据国际照明委员会CIEl931标准色度学系统规定的颜色测量原理，由光谱三刺激值X，Y，Z可以得到光源色品坐标，则被测色彩的色坐标为：4)根据色温经验公式计算色温值，色温经验公式如下：CCT＝669n4+779n3+3660n2-7047n+5652其中，进一步地，所述用户设定模块用来收集用户设定的电流电压采集频率。进一步地，所述信息处理模块接收来自所述内网获取装置的通知信号，控制所述色温感知模块开始工作，从所述色温感知模块获取LED面板所显示的色温值，计算得到实际的电压电流值，将其与设备ID、时间戳信息一起传输至后台服务器，在数据终端上显示。本方案的有益效果是：内网获取装置连接供电段内网不与公网连接、获取从Scada客户端服务器发送的十六进制信息，内网获取装置数据分析平台解析十六进制信息取得设备ID、时间戳、电流值、电压值以二维码方式展示到显示屏，内网获取装置在供电段内网。外网采集装置不与内网连接通过高清摄像机不断拍摄显示屏二维码数据，把采集到的数据传输到后台服务器，经过图像处理解析二维码图片获取设备ID、时间戳、电压值、电流值信息。变电所采集设备获取设备温度数据结合电流电压值信息有效分析设备缺陷。电流电压获取装置实现物理隔离获取电流电压值数据保证内网系统网络安全。附图说明图1是本方案的结构框图；图2是内网获取装置结构示意图；图3是外网采集装置结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，所述变电站设备电流电压值与温度综合分析系统包含前端采集装置、综合处理装置；所述前端采集装置包含高清摄像机、红外相机，被配置用于监测变电站的图像信息、温度信息和电压电流信息；所述高清摄像机、红外相机分别与所述综合处理装置相连；所述综合处理装置根据图像信息、温度信息和电压电流信息，分析设备的运行状态，实现智能巡检和设备热缺陷分析。所述电流电压值获取装置包括内网获取装置；所述内网获取装置和所述高清摄像机为两个独立的装置；在内网获取装置和高清摄像机之间进行物理隔离；所述内网获取装置通过交换机与SCADA服务器相连；所述高清摄像机通过服务器与数据终端相连。所述内网获取装置和所述高清摄像机之间通过采集图像的方式实现物理隔离。所述通过高清摄相机采集图像的方式的具体实现方法为：实现物理隔离获取电流电压值，实现供电段电流电压值数据获取的物理隔离，内网获取装置从供电段SCADA服务器获取电流电压数据，生成二维码在显示屏展示，外网采集装置通过高清摄像机不断拍摄显示屏的二维码，把采集到的数据传输到后台服务器，经过图像处理获取变电设备的电流电压值，并在数据终端上展示。所述二维码包含的信息包含：设备ID、时间戳、电流值、电压值。通过附图2可以看出，内网获取装置包括中央处理模块(未在图中画出)、数据显示模块1和信息交互模块2，数据显示模块包括两个白光LED面板组件3，白光LED面板组件包括光谱可调节IOT智慧照明管理器AS7221，AS7221采用嵌入式三色CIEXYZ颜色感应器技术，实现色温精确感应，使得白光LED面板组件可以实现开尔文调谐功能，保证色温精度达到1-3％，两个白光LED面板组件通过调节自身显示的色温值，分别表征电压值和电流值，信息交互模块基于Zigbee传输技术与外网采集装置进行交互，主要实现三项功能：1)将设备ID、时间戳信息发送给外网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，其特征在于，所述变电站设备电流电压值与温度综合分析系统包含前端采集装置、综合处理装置；所述前端采集装置包含高清摄像机、红外相机，被配置用于监测变电站的图像信息、温度信息和电压电流信息；所述高清摄像机、红外相机分别与所述综合处理装置相连；所述综合处理装置根据图像信息、温度信息和电压电流信息，分析设备的运行状态，实现智能巡检和设备热缺陷分析。

【技术特征摘要】
1.一种变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，其特征在于，所述变电站设备电流电压值与温度综合分析系统包含前端采集装置、综合处理装置；所述前端采集装置包含高清摄像机、红外相机，被配置用于监测变电站的图像信息、温度信息和电压电流信息；所述高清摄像机、红外相机分别与所述综合处理装置相连；所述综合处理装置根据图像信息、温度信息和电压电流信息，分析设备的运行状态，实现智能巡检和设备热缺陷分析。2.一种变电站设备电流电压值与温度综合分析方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：S1：是否达到下一巡航时间，若是，则执行S2，否则执行步骤S1；S2：在巡航时间监测所述电信号值和监测温度变化量；所述电信号值为电压值和/或电流值；S3：判断电信号值与温度变化值是否处于对应的函数关系内，若是，则认为设备运行正常，否则进行报警；S4：判断是否监测结束，若是，则执行步骤S5；否则，执行步骤S1；S5：结束。3.一种如权利要求1所述温度变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，其特征在于，所述电流电压值获取装置包括内网获取装置；所述内网获取装置和所述高清摄像机为两个独立的装置；在内网获取装置和高清摄像机之间进行物理隔离；所述内网获取装置通过交换机与SCADA服务器相连；所述高清摄像机通过服务器与数据终端相连。4.一种如权利要求3所述温度变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，其特征在于，所述内网获取装置和所述高清摄像机之间通过采集图像的方式实现物理隔离。5.一种如权利要求4所述温度变电站设备电流电压值与温度综合分析系统，其特征在于，所述通过高清摄相机采集图像的方式的具体实现方法为：实现物理隔离获取电流电压值，实现供电段电流电压值数据获取的物理隔离，内网获取装置从供电段SCADA服务器获取电流电压数据，生成二维码在显示屏展示，高清摄像机不断拍摄显示屏的二维码，把采集到的数据传输到后台服务器，经过图像处理获取变电设备的电流电压值，并在数据终端上展示，所述二维码包含的信息包含：设备ID、时间戳、电流值、电压值。6.一种如权利要求1所述的电流电压值获取装置，其特征在于，所述内网获取装置通过LED面板的显示色温表征电压电流值，所述高清摄像机通过感...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国海，胡文锐，付西，
申请(专利权)人：成都国铁电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51