一种配电智能测温报警的方法及系统与流程

本发明涉及配电测温领域，具体为一种配电智能测温报警的方法及系统。

背景技术：

1、随着城市配网改造工作的推进，越来越多的配电网络采用电缆线路。相应的中置柜、环网柜、电缆分支箱等配电设备越来越多。供电部门面临的电缆故障越来越多，其中电缆绝缘和接触不良造成的发热问题占据故障数量比例较高。电缆是电力传输中的重要介质，电缆在电力传输过程中会产生热量，在电缆较为密集，且散热较差的空间内，容易因电缆温度过高而引发火灾，

2、电力系统的开关柜、环网柜、高压线电缆接头、刀闸开关等重要设备，在长期运行中可能出现设备老化，表面氧化、腐蚀，紧固螺栓松动等问题。而很多电力设备长期高负荷运行，亦可能引发温度异常。若不及时发现处理，可能引起熔融、燃烧等安全事故。

3、配电柜电缆接头在运行中因接触异常、绝缘异常或者大负荷情况，会出现异常发热现象，如不及时处理就会导致接头损毁、接地、短路等事故。在近年的运行实践中已多次发生配电柜电缆接头发热造成电缆接头爆炸，气室密封损坏，sf6气体泄漏，柜体报废等事故。

4、近年来因为用电负荷增加，电缆接头发热故障有增长的趋势，且配电柜在运行状态下不能打开，无法监测运行中柜内接头的实际温度，使实际故障难以发现和处理。随着电缆占比越来越高，电缆运维人员的任务越来越繁重，不能及时发现电缆运行缺陷。

5、现有技术中电缆接头数据的监测精确度低，分析能力不足，在电缆温度异常时，异常节点的温度会影响周围节点甚至周围配电柜的温度，导致无法给出准确的电缆接头温度异常的节点位置，使得检修时要工作人员对所有的配电柜进行检查维护，费时费力，增加了运维的成本。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种配电智能测温报警的方法及系统，实现了对电缆接头温度异常的节点位置的精确定位，有利于工作人员准确找到异常位置，降低维修成本。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种配电智能测温报警的方法，包括，

4、获取配电柜中的电缆接头所有节点的温度数据和多源数据，所述多源数据包括电气量数据；

5、所述温度数据进行双层校核得到温度校核数据；

6、根据所有节点的温度校核数据进行边缘计算得到所有节点的区域数据；

7、将每个区域数据和设定阈值进行对比，如果有区域数据越限，则以预设的异常原因关系模型作为标准，判断越限的区域数据对应的多源数据是否异常；多源数据异常时，越限的区域数据记作第一数据，多源数据正常时，越限的区域数据记作第二数据；第一数据对应的节点作为紧急异常节点；更新第二数据对应节点的温度数据和多源数据，得到更新后的区域数据，当更新后的区域数据越限时，将第二数据对应的节点作为一般异常节点；

8、所述紧急异常节点进行封装得到紧急报警信息；所述一般异常节点进行封装得到一般报警信息；

9、根据所述紧急报警信息和一般报警信息进行报警和处缺。

10、优选的，所述预设的异常原因关系模型的构建过程包括，

11、单个节点评测过程，随机选择单个节点的温度校核数据进行边缘计算得到评测数据，所述评测数据对应的节点为评测节点；

12、将评测数据和设定阈值进行对比，如果评测数据越限，通过分析评测节点的多源数据，得到异常原因关系，

13、重复单个节点评测过程，得到多个异常原因关系，将所有的异常原因关系汇总为异常原因关系模型；

14、当评测节点的多源数据正常时，评测节点无异常，温度异常原因为周围节点温度传递的影响，当评测节点的多源数据异常时，评测节点异常，温度异常原因为受异常的多源数据的影响。

15、优选的，所述温度数据包括对应单一节点的位置、编号和温度，所述电气量数据，包括配电柜的电压电流暂稳态信号、高频信号和特高频信号，所述多源数据还包括环境数据，所述环境数据，包括配电柜的噪声数据、配电柜内的烟感数据和配电柜内外的环境湿度。

16、优选的，所述温度数据进行双层校核得到温度校核数据，具体包括，分别测量两次一个时间周期内单节点的温度数据，记作第一温度数据和第二温度数据，计算第一温度数据和第二温度数据的标准差，当标准差不在设定的误差范围内时，则再次测量该节点的温度数据，直到两个温度数据的标准差在设定的误差范围内，得到温度校核数据。

17、优选的，根据单节点的温度校核数据进行边缘计算得评测数据，根据如下公式计算：

18、

19、

20、式中，t为一个周期，x为第x个节点，一个周期内该节点温度量测有f个值，分别为t、t…tf表示，tem_x第x节点在该周期内的均方根值，σ2em_x表示了第x节点在该周期内的方差值。

21、优选的，根据区域内所有节点的校核数据进行边缘计算得到区域数据，根据如下公式计算：

22、

23、

24、式中，t为一个周期，x为第x个节点，temx为第x个节点在该周期内的均方根值，temμ表示该周期内的均值，n为节点总数，σ2em_x为第x个节点在该周期内的方差值，σem_x为第x个节点在该周期内的标准差值。

25、优选的，所述紧急异常节点进行封装得到紧急报警信息；所述一般异常节点进行封装得到一般报警信息；

26、具体包括，将紧急异常节点以及相关的温度信息和多源数据封装为一个紧急报警信息；将一般异常节点以及相关的温度信息和多源数据封装为一个一般报警信息。

27、一种配电智能测温报警的系统，

28、采集模块，用于获取配电柜中的电缆接头所有节点的温度数据和多源数据，所述温度数据进行双层校核得到校核数据；

29、边缘计算模块，将每个区域数据和设定阈值进行对比，如果有区域数据越限，则以预设的异常原因关系模型作为标准，判断越限的区域数据对应的多源数据是否异常；多源数据异常时，越限的区域数据记作第一数据，多源数据正常时，越限的区域数据记作第二数据；第一数据对应的节点作为紧急异常节点；更新第二数据对应节点的温度数据和多源数据，得到更新后的区域数据，当更新后的区域数据越限时，将第二数据对应的节点作为一般异常节点；

30、封装模块，用于所述紧急异常节点进行封装得到紧急报警信息；所述一般异常节点进行封装得到一般报警信息；

31、应用模块，用于根据所述紧急报警信息和一般报警信息进行报警和处缺。

32、优选的，还包括传输模块，传输模块用于将边缘计算模块的紧急异常节点和一般异常节点传输到封装模块。

33、优选的，所述采集模块中设置测温感知模块，所述测温感知模块安装在电缆的插头的堵头内部，所述插头和堵头通过子件连接，测温感知模块采用了无源式电容分压取电模式，获得第一温度数据，通过绑扎式测温环测量得到第二温度数据；

34、还设置多种传感器，所述传感器包括湿度传感器，超声波传感器，电压电流传感器等，用于监测单节点的环境状态，得到多源数据。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

36、本发明提供一种配电智能测温报警的方法，在电缆接头的各个节点进行温度和多源数据的实时监测，保证同一个时间周期内，温度和多源数据是相对应的，为了提高测量的精确性，对采集到的温度数据进行校核以减小测量误差，当得到所需的数据时，多源数据异常时，越限的区域数据记作第一数据，多源数据正常时，越限的区域数据记作第二数据；第一数据对应的节点作为紧急异常节点；当第二数据对应的节点在下一次边缘计算得到的区域数据仍然越限时，将第二数据对应的节点作为一般异常节点，将紧急异常节点和一般异常节点的数据封装成为报警信息，进行报警，操作人员对节点异常处进行排查处缺。

37、本发明采集的温度数据进行双层校核，分别测量两次一个时间周期内单节点的温度数据，记作第一温度数据和第二温度数据，计算第一温度数据和第二温度数据的标准差，当标准差不在设定的误差范围内时，则再次测量该节点的温度数据。以进一步提高节点温度监测的准确性。

38、本发明提供一种配电智能测温报警的系统，包括采集模块，边缘计算模块，封装模块，应用模块，同样还包括传输模块，基于物联网的架构体系进行设置，具备通讯穿透力强、传输距离远的特点。

39、本发明的测温感知模块，测温感知模块安装在插头的堵头内部，监测附近节点的实时温度，确保测量的精确性。