本发明专利技术涉及一种用于中压柜的边缘计算装置，包括设置在中压柜内的配电终端DTU和在线监测单元，在线监测单元与配电终端DTU通信连接，所述边缘计算装置还包括边缘计算一体机、环境监测单元和视频监控单元；配电终端DTU采集中压柜中隔离开关、接地刀闸的刀闸状态信息并发送给边缘计算一体机，边缘计算一体机接收来自在线监测单元、环境监测单元、视频监控单元的实时数据并进行分析、处理、储存和转送，同时，边缘计算一体机结合来自配电终端DTU的刀闸状态信息和来自视频监控单元的实时数据对隔离开关、接地刀闸的开关状态进行识别和确认。本发明专利技术能够实现在线状态和环境状态的综合监测，并能够对倒闸操作进行监视、跟踪和追溯。跟踪和追溯。跟踪和追溯。
【技术实现步骤摘要】
一种用于中压柜的边缘计算装置
[0001]本专利技术涉及电气设备
，具体涉及一种用于中压柜的边缘计算装置。
技术介绍
[0002]目前，对于智能中压柜内配置的在线监测系统，在采集、分析到各种数据后，与配网主站的主要通讯方式通常分两步：（1）利用MODBUS协议、TCP协议，通过I/O板卡、485总线、TCP/IP网络等形式将数据发送给配电终端DTU的通信单元；（2）配电终端DTU收到在线监测数据，再将数据通过104协议的内容上传至配网主站。
[0003]但是，采用这种通讯方式时，要求配电终端DTU需要按照各类型的监测模块的MODBUS协议厂家自定义功能码进行二次开发，对于配电终端DTU来说存在增加开发工作量、占用装置算力、通讯速度慢、485通讯接口不足等问题。
[0004]另外，基于目前智能中压柜配置的原因，只能监测断路器、隔离开关、接地刀闸等的刀闸状态，假如增加监测各种在线状态、环境状态，配电终端DTU同样遇到上述二次开发（即是升级）的问题。除此之外，由于配电终端DTU本身配置原因，无法对智能中压柜中断路器、隔离开关、接地刀闸等进行监视、跟踪和追溯。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于中压柜的边缘计算装置，这种边缘计算装置能够实现在线状态和环境状态的综合监测，并能够对倒闸操作进行监视、跟踪和追溯。采用的技术方案如下：一种用于中压柜的边缘计算装置，包括设置在中压柜内的配电终端DTU和在线监测单元，在线监测单元与配电终端DTU通信连接，其特征在于：所述边缘计算装置还包括边缘计算一体机、环境监测单元和视频监控单元，在线监测单元用于监测所述中压柜的在线状态，环境监测单元用于监测中压柜的环境状态，视频监控单元用于监测中压柜内的动作机构；边缘计算一体机通过以太网络104协议或485总线101协议与所述配电终端DTU通信连接；在线监测单元、环境监测单元通过485总线Modbus协议与边缘计算一体机通信连接；视频监控单元与边缘计算一体机通信连接；配电终端DTU采集中压柜中隔离开关、接地刀闸的刀闸状态信息并发送给边缘计算一体机，边缘计算一体机接收来自在线监测单元、环境监测单元、视频监控单元的实时数据并进行分析、处理、储存和转送，同时，边缘计算一体机结合来自配电终端DTU的刀闸状态信息和来自视频监控单元的实时数据对隔离开关、接地刀闸的开关状态进行识别和确认。
[0006]通常，上述边缘计算一体机兼容Modbus、104等各种通信协议，兼容485总线、RJ45等多种接口。
[0007]通常，上述视频监控单元通过以太网络与边缘计算一体机通信连接。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述边缘计算一体机通过485总线Modbus协议定期召唤采集门禁、烟感和水浸状态的遥信状态数据；所述边缘计算一体机通过485总线Modbus协议
定期采集电缆头温度、环境温度、环境湿度，得到包含温度数据、湿度数据的遥测数据；所述边缘计算一体机通过TCP Modbus协议定期采集局部放电数据和气箱SF6数据，得到包含单位时间内局部放电频率、峰值、次数和SF6的密度、温度和压强的遥测数据；所述边缘计算一体机通过以太网络tcponvif/rtsp/rtp/es协议采集倒闸操作视频和分合闸状态图像。
[0009]作为本专利技术进一步的优选方案，所述边缘计算一体机将采集到的环境温湿度、电缆头温度、局部放电峰值及次数与其预设范围值进行比较，若超过此范围值时则报警。例如：规定电缆头温度上限60度、下限
‑
10度，若超过此范围，就进行报警。
[0010]作为本专利技术进一步的优选方案，所述配电终端DTU还检测所述中压柜的三相电压、电流、功率、开关状态，并发送给所述边缘计算一体机。
[0011]作为本专利技术更进一步的优选方案，所述边缘计算一体机具有触摸屏，触摸屏以一次接线图的方式表达母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器等重要设备的逻辑关系，并在一次接线图上呈现ABC三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等遥测实时数据和断路器、隔离开关、接地刀闸、电缆室门、远方位置等遥信实时状态。边缘计算一体机选取重要的参数在触摸屏上呈现，其它参数根据需要进行处理、存储和转发。
[0012]作为本专利技术再更进一步的优选方案，所述断路器、隔离开关、接地刀闸在分合闸后，其分合状态反映在所述一次接线图上；隔离开关、接地刀闸在倒闸操作过程中自动弹出接地刀闸的实时视频，对倒闸操作全过程进行监视、跟踪和追随。
[0013]作为本专利技术进一步的优选方案，所述边缘计算一体机基于AI人工智能模式识别、CNN深度学习和KNN最邻近分类技术研究三种算法实现倒闸操作分合闸状态图像识别，结果采用三选二仲裁方式，实现分合闸状态双确认；若出现同一刀闸两者状态不一致时进行报警。通常，后台系统支撑一键顺控双确认。当接地刀闸（三工位开关）状态变化瞬间时，边缘计算一体机获取相应视频监控单元图片，利用图像识别算法对接地刀闸状态进行识别，同时获取配电终端DTU上送的刀闸状态，对同一开关的状态进行两种方式的识别和确认，加之图像效果清晰，可大幅提升识别准确率，降低样本量和训练算力，从而提高中压柜倒闸操作安全性。
[0014]作为本专利技术更进一步的优选方案，所述边缘计算一体机采集配电终端DTU上的开关状态位置，并基于AI视频图像分析获得的接地刀闸的实时状态，再将两者进行比对，实现开关状态双确认。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述边缘计算一体机采集中压柜带电指示器的电缆带电状态，并采集电缆场强传感器的电缆带电状态，比较两种状态，实现电缆带电检测双确认。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：（1）这种边缘计算装置综合集成边缘计算一体机、配电终端、视频监控单元、在线监测单元和环境监测单元，能够利用边缘计算一体机的边缘计算的优势，对中压柜内在线监测数据统一采集和分析，并将在线监测的信息通过传统成熟的104协议与配电终端DTU传输，再通过配电终端DTU上送到后台系统；（2）边缘计算一体机创新性首次内置104子站协议，可将在线监测、环境监测、图像分析结果等重要数据有选择的基于点表的方式通过104协议发送给配电终端DTU，通过配电终端DTU传输给后台系统；（3）边缘计算一体机可以作为一台在线监测的站所终端，在通信网络支持下，边缘
计算一体机可通过GB28181、ONVIF、PG、104等协议实现视频、图片、分析结果、在线监测、环境监测向后台系统转发，实现数据独立传输，管理界面清晰，可提高通讯速度及运行稳定性；（4）边缘计算一体机能够实现对中压柜在线监测装置的采集、处理、存储、转发和分析，并选取重要的参数在边缘计算一体机的触摸屏上呈现，通过一次接线图实现各种数据、状态和信息的融合展现， 必要时发出告警，其它参数根据需要进行处理、存储和转发；（5）这种边缘计算装置能够通过视频播放实现倒闸操作全程可视化、可追溯，并基于AI的图像识别对图像效果进行分析，对同一开关的状态进行两种方式的识别和确认，加之图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于中压柜的边缘计算装置，包括设置在中压柜内的配电终端DTU和在线监测单元，在线监测单元与配电终端DTU通信连接，其特征在于：所述边缘计算装置还包括边缘计算一体机、环境监测单元和视频监控单元，在线监测单元用于监测所述中压柜的在线状态，环境监测单元用于监测中压柜的环境状态，视频监控单元用于监测中压柜内的动作机构；边缘计算一体机通过以太网络104协议或485总线101协议与所述配电终端DTU通信连接；在线监测单元、环境监测单元通过485总线Modbus协议与边缘计算一体机通信连接；视频监控单元与边缘计算一体机通信连接；配电终端DTU采集中压柜中隔离开关、接地刀闸的刀闸状态信息并发送给边缘计算一体机，边缘计算一体机接收来自在线监测单元、环境监测单元、视频监控单元的实时数据并进行分析、处理、储存和转送，同时，边缘计算一体机结合来自配电终端DTU的刀闸状态信息和来自视频监控单元的实时数据对隔离开关、接地刀闸的开关状态进行识别和确认。2.根据权利要求1所述的一种用于中压柜的边缘计算装置，其特征在于：所述边缘计算一体机通过485总线Modbus协议定期召唤采集门禁、烟感和水浸状态的遥信状态数据；所述边缘计算一体机通过485总线Modbus协议定期采集电缆头温度、环境温度、环境湿度，得到包含温度数据、湿度数据的遥测数据；所述边缘计算一体机通过TCP Modbus协议定期采集局部放电数据和气箱SF6数据，得到包含单位时间内局部放电频率、峰值、次数和SF6的密度、温度和压强的遥测数据；所述边缘计算一体机通过以太网络tcponvif/rtsp/rtp/es协议采集倒闸操作视频和分合闸状态图像。3.根据权利要求2所述的一种用于中压柜的边缘计算装置，其特征在于：所述边缘计算一体机将采集到的环境温湿度、电缆头温度、局部放...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴厚烽，吴汉榕，唐曙光，林志纯，周宗杰，叶炜芸，黄锐东，
申请(专利权)人：广东正超电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。