本发明涉及电气安全监测,更具体地说,它涉及一种电气安全监测平台及远程断电干预方法。
背景技术:
1、随着电气设备在工业和民用领域的广泛应用,保证设备安全性和稳定性已成为关键问题,然而,传统的电气监测系统通常依赖于简单的物理参数监控,例如电流和电压值,缺乏智能分析能力,无法及时有效识别潜在故障。据统计,许多电气设备故障的发现与处理存在延迟,导致数据损失及更高的维修成本;例如专利公告号为cn117879179b的中国专利公开了一种电气设备异常功率状态监测方法及系统,虽然能够监测设备运行情况,但在数据分析及反馈机制方面存在明显不足。当设备出现异常情况时,缺乏可靠的数据挖掘与自动响应能力;因此,需要一种集成智能分析、报警与远程控制的电气安全监测平台。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种电气安全监测平台及远程断电干预方法,以解决上述背景技术中存在的问题。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种电气安全监测平台,包括:
3、高频采样模块,用于以每秒12000次的频率在检测周期内实时采集不同的电气设备的电流和电压数据,并根据采集的数据生产电气设备的电流数据列和电压数据列;
4、数据分析模块,对所述高频采样模块生成的电流数据列和电压数据列进行处理,根据一次处理的数据生成对应的电气设备的特征指纹,同时对一次处理后的数据进行二次处理计算,将二次处理后的数据与对应的电气设备的特征指纹进行绑定,根据二次处理后的数据与预设的报警标准进行比对,从而实现对电气设备运行状态进行实时监控,并在监测到电气设备出现异常时生成不同类型的报警信息和信息标示,同时对应的电气设备的特征指纹与生成的信息标示同步输出;
5、指令生产模块,用于根据不同的信息标示生成不同的控制指令,将生成的控制指令与对应的电气设备的特征指纹进行同步传输;
6、远程干预模块,用于接收所述指令生产模块发出的控制指令,根据同步传输的特征指纹匹配对应的电气设备,同时根据不同的控制指令对对应的电气设备执行远程断电操作。
7、可选的,所述预设的报警标准包括:总谐波畸变率、z-score的绝对值、电压波动率、频率偏差、工作电流及瞬时电流。
8、可选的,所述远程干预模块还设置有无线通讯控制单元,所述无线通讯控制单元配置为远程控制电气设备的状态,同时配备有用户认证和权限管理功能,以防止未授权操控。
9、可选的,还包括:可视化界面模块,所述可视化界面模块与所述指令生产模块通讯连接;所述可视化界面模块包括智能终端,用户可通过所述智能终端查看实时所述数据分析模块的数据、故障历史记录及报警信息,并能手动控制设备的启停和设置报警标准。
10、一种基于上述的电气安全监测平台的远程断电干预方法,包括:
11、步骤a:高频采样模块在检测周期内实时采样电气设备的电流和电压数据,存储每次采样的时间戳i,并生成对应的电流数据列和电压数据列;
12、步骤b:数据分析模块对高频采样模块所采集的数据进行初次处理分析,通过一次处理后的数据生成设备的特征指纹;
13、步骤c:数据分析模块对一次处理的数据进行二次处理分析,将二次处理后的数据与电气设备的特征指纹进行绑定,根据二次处理分析后的数据与设定的报警标准进行对比,根据对比结果输出对应的信息标示,并记录故障详情,同时电气设备的特征指纹与信息标示同步输出;
14、步骤d:指令生产模块根据对应的信息标示生成对应的控制指令,并将生成的控制指令与电气设备的特征指纹进行同步传输给远程干预模块;
15、步骤e:远程干预模块根据同步传输的特征指纹匹配对应的电气设备后,根据控制指令对对应的电气设备做出相应的断电干预措施;
16、步骤f:数据分析模块发送通知信息至相关管理人员或用户,提示断电情况及原因。
17、可选的,所述步骤b还包括:
18、b1、计算电气设备的电流数据的均值,,其中n为电流数据列内的电流样本的总个数,为电流数据列内的各采样时间戳的电流样本;
19、b2、计算电气设备的电流数据的标准差,;
20、b3、计算电气设备的电流数据的偏度,;
21、b4、计算电气设备的电流数据的峰值,;
22、b5、通过计算得出的各项值,生成电气设备的特征指纹,以便于筛选电气设备。
23、可选的,所述步骤c包括:
24、c1、计算z-score的绝对值,,其中为检测周期内的检测时间戳的电流值,1kn;当的情况下,数据点接近均值,判断为电气设备处于正常工作状态,输出正常工作的信息标示;当的情况下,判断电气设备可能处于异常工作状态,输出潜在风险的信息标示;当的情况下,判断电气设备处于异常工作状态,输出风险的信息标示;当|z|≥3的情况下,判断电气设备处于故障工作状态,输出故障状态的信息标示;
25、c2、通过检测的电流值进行计算,计算得出电气设备的电流谐波总畸变率,其中为基波有效值电流,为各次谐波有效值电流;当的情况下,判断电流中的谐波成分影响严重,输出故障状态的信息标示;
26、c3、通过检测的电压值进行计算,计算得出电气设备的电压谐波总畸变率,其中为基波有效值电压,为各次谐波有效值电压;当的情况下,判断电压中的谐波成分影响电气设备的正常运行,输出故障状态的信息标示;
27、c4、通过检测的电气设备的工作电压与设定的工作电压阈值进行对比,若,其中为当前工作电压,为电气设备的额定工作电压,为设定的工作电压阈值,则判断电压波动超过警报阈值,判断电气设备此时处于异常工作状态,输出异常状态的信息标示;
28、c5、通过检测的电气设备的工作频率与电气设备的额定工作频率进行对比,若,其中为当前工作频率,为电气设备的额定工作频率,则判断工作频率偏差超过警报阈值,判断电气设备此时处于异常工作状态,输出异常状态的信息标示;
29、c6、通过检测的电气设备的工作电流与电气设备的额定工作电流进行对比,若,其中为当前工作电流,为电气设备的额定工作电流,则判断此时电气设备处于过载工作状态,输出故障状态的信息标示;
30、c7、通过检测的电气设备的瞬时电流与设定的瞬时电流阈值进行对比,若,其中为电气设备的瞬时电流,为电气设备的额定工作电流,10为设定的瞬时电流阈值,则判断此时电气设备处于短路状态,输出故障状态的信息标示。
31、可选的,所述步骤d包括:
32、d1、当在同一检测周期内任一项检测输出故障状态的信息标示的时候,生成立即断电的控制指令,并与电气设备的特征指纹同步传输给远程干预模块;
33、d2、当同一检测周期内任一项检测输出异常状态的信息标示的时候,生成延时断电的控制指令,并与电气设备的特征指纹同步传输给远程干预模块。
34、可选的,所述步骤e包括:
35、e1、当远程干预模块在任一检测周期内收到立即断电的控制指令时,根据同步传输的电气设备的特征指纹匹配到对应的电气设备,对电气设备进行断电干预,立即切断电气设备的供电;
36、e2、当远程干预模块在连续两个检测周期内收到同一特征指纹的延时断电的控制指令时,根据同步传输的电气设备的特征指纹匹配到对应的电气设备,对电气设备进行断电干预,立即切断电气设备的供电。
37、综上所述,本发明具有以下有益效果:
38、1.实时监测与高效识别:通过高频率的实时数据采样,能够及时识别设备异常工况,缩短故障发现和处理时间。
39、2.智能预警机制:跨越传统技术的局限,通过多维度的报警标准有效降低了误报警的可能性,提高了监测的灵敏度和准确性。
40、3.安全可靠的远程控制:结合远程干预模块的用户认证与权限管理,确保不受攻击和误操作的影响,大大增强了系统的安全性。
41、4.用户友好的可视化界面:提供实时电气参数显示,历史数据查询及手动操作功能,提升了用户的体验与操作的便捷性。
1.一种电气安全监测平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种电气安全监测平台,其特征在于,所述预设的报警标准包括:总谐波畸变率、z-score的绝对值、电压波动率、频率偏差、工作电流及瞬时电流。
3.根据权利要求1所述的一种电气安全监测平台,其特征在于,所述远程干预模块还设置有无线通讯控制单元,所述无线通讯控制单元配置为远程控制电气设备的状态,同时配备有用户认证和权限管理功能,以防止未授权操控。
4.根据权利要求1所述的一种电气安全监测平台,其特征在于,还包括:可视化界面模块,所述可视化界面模块与所述指令生产模块通讯连接;所述可视化界面模块包括智能终端,用户可通过所述智能终端查看实时所述数据分析模块的数据、故障历史记录及报警信息,并能手动控制设备的启停和设置报警标准。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述的电气安全监测平台的远程断电干预方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的远程断电干预方法,其特征在于,所述步骤b包括:
7.根据权利要求5所述的远程断电干预方法,其特征在于,所述步骤c包括:
8.根据权利要求5所述的远程断电干预方法,其特征在于,所述步骤d包括:
9.根据权利要求5所述的远程断电干预方法,其特征在于,所述步骤e包括:
