本发明涉及开关柜监测，尤其涉及一种开关柜局部放电的智能在线监测系统及装置。
背景技术：
1、局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。局部放电是开关柜内一种绝缘不良现象，其容易导致开关柜内出现短路等电路故障，甚至容易导致开关柜内出现火情的情况。因此对开关柜内进行局部放电情况监测是电力巡检的常规重要任务之一。目前，通过人工巡检的方式来判断开关柜内是否出现局部放电的情况，或者，通过再开关柜放置室内安装监控设备，通过监控的实时画面来判断开关柜是否出现局部放电的情况。不论是人工巡检还是通过监控设备监控，对人工的依赖较大，都需要人工进行判断，容易出现发现不及时或者判断失误的情况，并且无法准确的快速定位到发生局部放电情况的点位。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的在于提供一种开关柜局部放电的智能在线监测系统；本发明还有一个目的在于提供一种开关柜局部放电的智能在线监测装置。
2、技术方案：一种开关柜局部放电的智能在线监测系统，该系统包括在线实时监测模块、数据实时处理模块、数据实时采集模块、数据实时发送模块、数据实时监控模块以及数据调取接口模块；
3、在线实时监测模块：用于通过局放传感器对开关柜内部的局部放电产生的超声波以及电磁波信息进行实时监测，同时通过无线测温传感器对开关柜内接点处的温度进行实时监测；
4、数据实时处理模块：用于对局放传感器监测到的超声波以及电磁波信息数据进行处理，当超声波和电磁波信息数据超过预设定的阈值参数后，判断开关柜的内部出现局部放电的情况，同时能够根据电磁波的能量衰减情况确定开关柜内发生局部放电的具体点位；
5、数据实时采集模块：用于采集在线实时监测模块监测到的信息数据以及数据实时处理模块处理分析后得到的信息数据；
6、数据实时发送模块：用于将数据实时采集模块采集到的信息数据发送给数据实时监控模块；
7、数据实时监控模块：用于接收数据实时发送模块发送的信息数据，并对其进行存储，同时可以对其进行展示。
8、优选的，所述局放传感器包括超声波局放传感器和特高频局放传感器；超声波局放传感器和特高频局放传感器分别用于对发生局部放电情况后，产生的超声波和电磁波信息数据进行监测。
9、优选的，所述无线测温传感器包括电池供电表带式测温传感器和取电表带式测温传感器；电池供电表带式测温传感器和取电表带式测温传感器用于被安装固定再开关柜内接点处，从而对开关柜内接点处的温度进行实时监测，根据开关柜内接点的具体情况，安装固定电池供电表带式测温传感器或取电表带式测温传感器。
10、优选的，所述数据实时处理模块包括数据暂存模块、数据分析模块以及结果回馈模块；
11、数据暂存模块：用于对局放传感器监测到的超声波和电磁波信息数据进行暂存；
12、数据分析模块：用于对数据暂存模块中暂存的信息数据进行处理分析，当超声波和电磁波信息数据超过预设定的阈值参数后，从而判断开关柜内出现局部放电的情况，并确定发生局部放电故障的具体点位；
13、结果回馈模块：用于将数据分析模块得到的局部放电判断结果以及局部放电的具体点位信息回馈给数据实时采集模块。
14、优选的，所述数据分析模块判断开关柜内出现局部放电的情况后，根据超声波局放传感器从无到监测到超声波频率超过阈值参数的时间差以及特高频局放传感器从无监测到电磁波频率超过阈值参数的时间差确定局部放电点位距离超声波局放传感器以及特高频传感器的距离：
15、
16、其中，r1、r2分别为局部放电点位到特高频局放传感器和到超声波局放传感器之间的距离，c为电磁波在空气中的传播速度，v为超声波在空气中的传播速度，δt1、δt2分别为特高频局放传感器从无监测到电磁波频率超过阈值参数的时间差和超声波局放传感器从无到监测到超声波频率超过阈值参数的时间差；
17、此时，局部放电点位为以r1为半径的圆周上的任意一点，同时局部放电点位为以r2为半径的圆周上的任意一点，两个圆周相交，从而可以得到两个交点，然后以开关柜的底部任意一个角点为原点、0.1m为坐标轴单位间隔，从而可以得到两个交点的坐标。将满足以下条件的交点去除：
18、x≤0 or x≥l or z≤0 or z≥h
19、其中，x、z分别为交点在x轴和z轴上的坐标值，l为开关柜长度、h为开关柜高度。最终可以得到发生局部放电情况的点位。
20、优选的，所述数据分析模块在得到发生局部放电情况的点位后，由于开关柜为三维结构，因此，得到的点位为发生局部放电情况的投影点，此时根据特高频局放传感器监测到的电磁波的频率，从而可以得到发生局部放电情况点位产生的电磁波能量为：
21、e＝(3·u·i)/16·π2·r5·c
22、其中，e为发生局部放电情况点位产生的电磁波能量，u为发生局部放电情况点位的电压，i为发生局部放电情况点位通过的电流，r为以局部放电情况点位为中心的球半径，r＝1～2cm，c为光速；然后结合特高频局放传感器监测到的电磁波能量，从而可以得到发生局部放电情况投影点位所在直线上具体点位到特高频局放传感器的距离为：
23、
24、其中，d为发生局部放电情况点位到特高频局放传感器的距离，ɑ为电磁波的衰减系数，ed为特高频局放传感器监测到的电磁波能量；然后根据：
25、
26、可以得到发生局部放电情况投影点位所在直线上具体点位到发生局部放电情况投影点位之间的距离dt，za为发生局部放电情况投影点位到特高频局放传感器的垂直距离；最终能够得到发生局放放电情况的具体点位。
27、优选的，所述数据实时监控模块包括数据接收模块、数据存储模块以及数据展示模块；
28、数据接收模块：用于接收数据实时发送模块发送的信息数据；
29、数据存储模块：用于将数据接收模块接收到的信息数据进行存储；
30、数据展示模块：用于从数据存储模块中调取需要展示的信息数据，并对信息数据以特定的格式进行展示。
31、优选的，该系统还包括数据调取接口模块，该模块用于再得到授权的情况下，使第三方系统能够通过该模块与数据实时监控模块建立链接，从而便于授权的第三方系统能够从数据实时监控模块中调取信息数据。
32、一种开关柜局部放电的智能在线监测系装置，该装置包括内置的超声波局传感器、特高频局放传感器、工业级微处理器以及通讯模块，超声波局传感器和特高频局放传感器监测到信息数据后，通过工业级微处理器进行处理分析，从而判断开关柜内是否出现局部放电的情况，同时给出局部放电的具体点位，并通过通讯模块将监测到的信息数据以及处理得到的信息数据上传。
33、优选的，所述通讯模块为rs485通讯模块。
34、有益效果：
35、(1)通过超声波局方传感器和特高频局放传感器的共同监测，从而可以实时监测开关柜内的超声波信息和电磁波信息，并将监测到的超声波信息和电磁波信息与预设定的阈值参数进行对比，当超声波信息和电磁波信息超过预设定的阈值参数后，即判断开关柜内出现局部放电的情况，从而及时的向管理人员预警，便于管理人员能够及时的知道开关柜内出现局部放电的情况。
36、(2)在判断出开关柜内出现局部放电的情况后，能够根据接收到电磁笔和超声波的时间差以及结合电磁波能量的衰减，从而可以精确的定位出开关柜内发生局部放电情况的具体点位，并将信息反馈给管理人员，便于管理人员能够精确快速的定位开关柜内局部放电的点位，避免人工巡查造成不必要时间的浪费，从而延缓开关柜检修的进程的情况。
1.一种开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，该系统包括在线实时监测模块、数据实时处理模块、数据实时采集模块、数据实时发送模块、数据实时监控模块以及数据调取接口模块；
2.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述局放传感器包括超声波局放传感器和特高频局放传感器；超声波局放传感器和特高频局放传感器分别用于对发生局部放电情况后，产生的超声波和电磁波信息数据进行监测。
3.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述无线测温传感器包括电池供电表带式测温传感器和取电表带式测温传感器；电池供电表带式测温传感器和取电表带式测温传感器用于被安装固定再开关柜内接点处，从而对开关柜内接点处的温度进行实时监测，根据开关柜内接点的具体情况，安装固定电池供电表带式测温传感器或取电表带式测温传感器。
4.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述数据实时处理模块包括数据暂存模块、数据分析模块以及结果回馈模块；
5.根据权利要求4所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述数据分析模块判断开关柜内出现局部放电的情况后，根据超声波局放传感器从无到监测到超声波频率超过阈值参数的时间差以及特高频局放传感器从无监测到电磁波频率超过阈值参数的时间差确定局部放电点位距离超声波局放传感器以及特高频传感器的距离：
6.根据权利要求5所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述数据分析模块在得到发生局部放电情况的点位后，由于开关柜为三维结构，因此，得到的点位为发生局部放电情况的投影点，此时根据特高频局放传感器监测到的电磁波的频率，从而可以得到发生局部放电情况点位产生的电磁波能量为：
7.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，所述数据实时监控模块包括数据接收模块、数据存储模块以及数据展示模块；
8.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统，其特征在于，该系统还包括数据调取接口模块，该模块用于再得到授权的情况下，使第三方系统能够通过该模块与数据实时监控模块建立链接，从而便于授权的第三方系统能够从数据实时监控模块中调取信息数据。
9.一种应用权利要求1-8任意一项所述的开关柜局部放电的智能在线监测系统的装置，其特征在于，该装置包括内置的超声波局传感器、特高频局放传感器、工业级微处理器以及通讯模块，超声波局传感器和特高频局放传感器监测到信息数据后，通过工业级微处理器进行处理分析，从而判断开关柜内是否出现局部放电的情况，同时给出局部放电的具体点位，并通过通讯模块将监测到的信息数据以及处理得到的信息数据上传。
10.根据权利要求9所述的开关柜局部放电的智能在线监测装置，其特征在于，所述通讯模块为rs485通讯模块。
