基于数据分析的开关柜安全监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据分析的开关柜安全监控系统，涉及开关柜技术领域，用于解决传统的开关柜监控系统无法实现对区域内所有开关柜的集中管理，导致监控系统的碎片化和效率低下的问题，本发明专利技术包括录入模块

【技术实现步骤摘要】
基于数据分析的开关柜安全监控系统


[0001]本专利技术涉及开关柜
，具体为一种基于数据分析的开关柜安全监控系统
。

技术介绍

[0002]在工业生产和电力领域中，开关柜被广泛应用于控制
、
保护和分配电能
。
然而，开关柜存在着温度过高
、
漏电
、
短路等安全隐患，这些隐患可能导致设备故障
、
事故甚至火灾
。
[0003]开关柜作为电力公司输电线路上的重要设备，其安全稳定运行对人们日常生产生活极其重要
。
目前大多数的开关柜安全防护措施并不能满足自动化的监测与管理需求，监测数据的获取基于手工或半自动，耗费巡检的人力物力，也花费时间
。
[0004]传统的开关柜监控系统大多只针对某一特定类型的开关柜进行监控，无法实现对区域内所有开关柜的集中管理
。
这种局限性导致了监控系统的碎片化和效率低下，并且浪费了大量的人力和物力资源
。
针对这些问题，设计一种基于数据分析的开关柜安全监控系统
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决传统的开关柜监控系统无法实现对区域内所有开关柜的集中管理，导致监控系统的碎片化和效率低下问题，而提出一种基于数据分析的开关柜安全监控系统
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于数据分析的开关柜安全监控系统包括录入模块和采集模块，还包括：监控服务器，用于获取采集模块及录入模块的数据并进行分析，判断开关柜是否存在异常，同时分析开关柜的风险等级；警示模块，用于在开关柜出现异常时进行警示；维护模块，用于调配相对应的维护人员对异常开关柜进行维护；首先建立维护人员档案，获取维护人员的维护数据；维护人员的维护数据包括维护成功率
、
维护作业总时长
、
每次维护的平均时长及维护人员的年龄，利用维护人员的维护数据分析计算得到维护人员的级别值；再将每个维护人员的级别值按照大小进行依次排序，级别值越高的维护人员则维护经验越高，将按照级别值大小排序的维护人员进行三等分，并分别命名为一级维护人员
、
二级维护人员及三级维护人员；当接收到监控服务器传输的开关柜出现异常的类别及相对应的风险等级时，再获取录入模块中录入的此开关柜区域，以此区域为圆心，预设距离为半径形成一个圆形区域，对此圆心区域内的维护人员进行搜索，其搜索的优先级依次为距离
、
级别值及闲忙状态，即对圆形区域中距离异常开关柜维护人员位置最近的优先，其次为维护人员级别值高的优先，最后为维护人员处于闲置状态的优先；维护人员级别中具体的为：一级维护人员
、
二级维护人员及三级维护人员分别对应着高风险
、
中风险和低风险的异常开关柜；
确定维护人员后，将异常开关柜的异常数据及具体位置向维护人员移动端进行发送，同时获取维护人员移动端的位置，并规划具体的行程路线，根据维护人员的移动工具判断维护人员到达的时间，并将判断的维护人员到达时间上传；在维护人员到达后，通过对开关柜的异常进行初步分析，并根据分析结果通过移动端键入维护的预计时间，并将维护的预计时间上传；将到达时间及维护预计时间实时向开关柜使用人员终端进行更新，让开关柜使用人员实时查看开关柜到达维护进度；修整模块，用于对区域中划分的每个小区域内的常驻维护人员数量和级别进行调整
。
[0007]进一步的，所述录入模块所录入的开关柜数据具体的包括开关柜位置
、
开关柜使用时间
、
开关柜型号及编号，其中开关柜型号及编号用于系统对不同的开关柜进行识别；采集模块用于实时获取每个开关柜的监测数据；具体的开关柜监测数据包括：温度
、
湿度
、
电流
、
电压
、
震动及声音；将监测数据中温度及湿度分类为空气质量数据；电流及电压分类为电网数据；震动及声音分类为环境数据
。
[0008]进一步的，所述监控服务器判断开关柜是否存在异常的具体操作步骤如下：设置温度阈值及湿度阈值，将空气质量数据中温度和湿度与预设的温度阈值和湿度阈值进行比对，当温度和湿度超过阈值时，则判断为温度异常或湿度异常；对温湿度的变化率进行监测，并分别建立温度变化曲线及湿度变化曲线，当温湿度变化曲线超过预设角度时，同样判断为温度异常或湿度异常；根据开关柜的额定电流和负载情况，设定的电流上限值，当电流超过该上限阈值时，即判断电流异常，同时对电流波形进行分析，观察是否存在异常的尖峰
、
谐波或偏离正常波形的情况，当存在时同样判断电流异常；根据开关柜的额定电压和工作条件，设定合理的电压上下限值，当检测的电压超过或低于设定的阈值时，即判断电压异常，对电压进行实时监测并生成电压波动图，如果电压波动较大或频繁变化，同样判断电压异常；设定震动与声音阈值，具体的根据开关柜的结构和特性，设定合理的震动和声音阈值，当检测的震动或声音超过设定的阈值时，即为环境异常
。
[0009]进一步的，所述监控服务器分析开关柜的风险等级的具体操作步骤如下：设置正常温度和湿度值，并将实时监测的温湿度与正常温度和湿度值计算差值，分别得到温度差值和湿度差值，并分别标定为
WZ
及
SZ
；归一化处理后代入公式：以得到空质值
KZ
，式中分别为温度差值和湿度差值的预设权重系数，且；将检测的时间电压
、
电流与正常电压
、
电流计算差值得到电压差及电流差，并分别标定为
DC
及
LC
；归一化处理后，分别以电压差
DC
及电流差
LC
为两个圆的半径建立两个相交的圆，预设两个圆心的间距，并计算两个相交圆的面积，并取相交的面积定义为网差值，标定为
CC
；其中预设的两个圆心间距均小于电压差
DC
及电流差
LC
；
将检测的震动频率及声音与正常的震动频率与声音计算差值，分别得到震频差与声差值，并分别标定为
ZC
和
SC
；归一化处理后以震频差
ZC
为半径建立圆，以声差值
SC
为高配合以震频差
ZC
为半径建立的圆建立圆柱体，并计算建立的圆柱体体积，将得到的体积标记为环差值
HC
；当检测到开关柜的检测数据中出现温度异常
、
湿度异常
、
环境异常
、
电流异常
、
电压异常及环境异常其中任意一项异常时，则将计算得到的空质值
KZ、
网差值
CC
及环差值
HC
代入以下公式：，以得到此开关柜的分级值
FJ
；式中分别为空质值预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数据分析的开关柜安全监控系统，包括录入模块和采集模块，其特征在于，还包括：监控服务器，用于获取采集模块及录入模块的数据并进行分析，判断开关柜是否存在异常，同时分析开关柜的风险等级；警示模块，用于在开关柜出现异常时进行警示；维护模块，用于调配相对应的维护人员对异常开关柜进行维护；首先建立维护人员档案，获取维护人员的维护数据；维护人员的维护数据包括维护成功率
、
维护作业总时长
、
每次维护的平均时长及维护人员的年龄，利用维护人员的维护数据分析计算得到维护人员的级别值；再将每个维护人员的级别值按照大小进行依次排序，级别值越高的维护人员则维护经验越高，将按照级别值大小排序的维护人员进行三等分，并分别命名为一级维护人员
、
二级维护人员及三级维护人员；当接收到监控服务器传输的开关柜出现异常的类别及相对应的风险等级时，再获取录入模块中录入的此开关柜区域，以此区域为圆心，预设距离为半径形成一个圆形区域，对此圆心区域内的维护人员进行搜索，其搜索的优先级依次为距离
、
级别值及闲忙状态，即对圆形区域中距离异常开关柜维护人员位置最近的优先，其次为维护人员级别值高的优先，最后为维护人员处于闲置状态的优先；维护人员级别中具体的为：一级维护人员
、
二级维护人员及三级维护人员分别对应着高风险
、
中风险和低风险的异常开关柜；确定维护人员后，将异常开关柜的异常数据及具体位置向维护人员移动端进行发送，同时获取维护人员移动端的位置，并规划具体的行程路线，根据维护人员的移动工具判断维护人员到达的时间，并将判断的维护人员到达时间上传；在维护人员到达后，通过对开关柜的异常进行初步分析，并根据分析结果通过移动端键入维护的预计时间，并将维护的预计时间上传；将到达时间及维护预计时间实时向开关柜使用人员终端进行更新，让开关柜使用人员实时查看开关柜到达维护进度；修整模块，用于对区域中划分的每个小区域内的常驻维护人员数量和级别进行调整
。2.
根据权利要求1所述的一种基于数据分析的开关柜安全监控系统，其特征在于，所述录入模块所录入的开关柜数据具体的包括开关柜位置
、
开关柜使用时间
、
开关柜型号及编号，其中开关柜型号及编号用于系统对不同的开关柜进行识别；采集模块用于实时获取每个开关柜的监测数据；具体的开关柜监测数据包括：温度
、
湿度
、
电流
、
电压
、
震动及声音；将监测数据中温度及湿度分类为空气质量数据；电流及电压分类为电网数据；震动及声音分类为环境数据
。3.
根据权利要求1所述的一种基于数据分析的开关柜安全监控系统，其特征在于，所述监控服务器判断开关柜是否存在异常的具体操作步骤如下：设置温度阈值及湿度阈值，将空气质量数据中温度和湿度与预设的温度阈值和湿度阈值进行比对，当温度和湿度超过阈值时，则判断为温度异常或湿度异常；对温湿度的变化率进行监测，并分别建立温度变化曲线及湿度变化曲线，当温湿度变
化曲线超过预设角度时，同样判断为温度异常或湿度异常；根据开关柜的额定电流和负载情况，设定的电流上限值，当电流超过该上限阈值时，即判断电流异常，同时对电流波形进行分析，观察是否存在异常的尖峰
、
谐波或偏离正常波形的情况，当存在时同样判断电流异常；根据开关柜的额定电压和工作条件，设定合理的电压上下限值，当检测的电压超过或低于设定的阈值时，即判断电压异常，对电压进行实时监测并生成电压波动图，如果电压波动较大或频繁变化，同样判断电压异常；设定震动与声音阈值，具体的根据开关柜的结构和特性，设定合理的震动和声音阈值，当检测的震动或声音超过设定的阈值时，即为环境异常
。4.
根据权利要求1所述的一种基于数据分析的开关柜安全监控系统，其特征在于，所述监控服务器分析开关柜的风险等级的具体操作步骤如下：设置正常温度和湿度值，并将实时监测的温湿度与正常温度和湿度值计算差值，分别得到温度差值和湿度差值，并分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐娜，张晨，王坤，周沈威，金芳顺，姚瑶，张涛，武莎莎，纪剑祥，李华，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：