一种电力设备安全监控方法及系统与流程

1.本发明属于计算机领域，尤其涉及一种电力设备安全监控方法及系统。


背景技术：

2.随着社会经济发展、生产自动化程度的提高、劳动力的解放和生活质量的改善，大量电能驱动设备投入到生产、生活中，人们对电力的依赖程度越来越高。供电的可靠性、连续性已经成为整个社会关心的重要问题之一。
3.为保证生产用电设备的安全运行，需要对现场配电室中进线及出线回路进行实时在线监控。现有的监控方法是对电力设备的电表施行自动抄表功能，然后根据所得电表数据得到用电设备的功率趋势曲线，功率趋势曲线能够直观的显示各回路的工作状态与时间，在拟合出的功率趋势曲线上找出非正常用电回路并且及时进行整改。
4.但是这种通过电力设备的用电情况拟合出的功率趋势曲线对于电力设备的监控存在一定的滞后性，需要电力设备的用电情况累积一定的基础或者在异常用电情况产生之后才会反馈到功率趋势曲线上，这时候异常用电已经产生，对电力设备本身已经造成一定的损坏，长时间异常运行会造成不可逆的损毁，电力设备就需要进行更换，增加运行成本，不能保证供电的可靠性和连续性。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种电力设备安全监控方法及系统，旨在解决现有电力设备安全监控方法存在一定的滞后性，对电力设备本身已经造成一定的损坏，长时间异常运行会造成不可逆的损毁，电力设备就需要进行更换，增加运行成本，不能保证供电的可靠性和连续性问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一方面，一种电力设备安全监控方法包括：获取监控端上传的位置信息；所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变；将所述随动件的位置信息转化成电磁场值；判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内；当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息；所述异常用电提醒信息用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。
7.作为本发明的一种改进方案：所述获取监控端上传的位置信息及将所述随动件的位置信息转化成电磁场值具体包括：获取监控端上传的电信号；当随动件处于电磁场中不同位置时，产生的电信号不同；根据所述电信号轮询电信号转值表，找到所述电信号对应的电磁场值；实时抓取电力设备运行时的时钟数据，以获取电磁场产生的时间点信息；将所述电磁场值和电磁场产生时间点信息一一对应。
8.作为本发明的又一种改进方案：所述电磁场波动区间的确定方法具体包括：根据电缆中电流及电流波动的大小以及电缆的粗细得出电磁场理论值；将电磁场理论值上下浮动预测百分点，得到电磁场波动区间的上限值和下限值，形成电磁场波动区间。
9.作为本发明的另一种改进方案：所述当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息具体包括：当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，持续获取下一个单位时间内监控端指示的电磁场值；判断下一个单位时间内获取的电磁场值是否处于电磁场波动区间内；当下一个单位时间内获取的电磁场值处于电磁场波动区间内，说明电力设备处于开启或者停止或者接入新的用电设备，引起电力设备的电缆内电磁场值短时间内产生剧烈波动，属于安全正常运行状态；当下一个单位时间内获取的电磁场值不处于电磁场波动区间内，说明电力设备处于非正常运行状态，此时向执行端发送异常用电提醒信息。
10.作为本发明的进一步方案：所述当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息之后，所述方法还包括：获取执行端反馈的误判信息；所述误判信息表示即使当前判断的电磁场值不处于电磁场波动区间内，但是当前电磁场值产生的时间点上，电力设备处于正常运行的状态；对接收到的误判信息的数量进行累计；当误判信息的数量超过阈值时，说明经常被误判的电磁场值属于正常值，将磁场波动区间进行修正。
11.作为本发明的再进一步方案：所述将磁场波动区间进行修正具体包括：判断误判的电磁场值与电磁场波动区间的上限值和下限值的大小关系；当误判的电磁场值大于上限值时，将上限值修改成误判的电磁场值，形成修正电磁场波动区间；当误判的电磁场值小于下限值时，将下限值修改成误判的电磁场值，形成修正电磁场波动区间。
12.作为本发明的优化方案：所述监控端至少安装于电力设备的电缆接入端、电缆接出端以及电缆支路的接入端和接出端。
13.作为本发明的又一种方案：所述监控方法还包括：对处于不同电缆上不同端口的监控端进行编码；将编码与对应监控端上传的位置信息以及后续根据位置信息转化的电磁场值进行绑定匹配；当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息；所述异常用电提醒信息至少包括监控端编码的编码信息。
14.另一方面，一种电力设备安全监控系统包括：位置信息获取模块，用于获取监控端上传的位置信息；所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变；位置信息转化模块，用于将所述随动件的位置信息转化成电磁场值；
电磁场值判断模块，用于判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内；提醒信息发送模块，用于当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息；所述异常用电提醒信息用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。
15.本发明的有益效果：通过获取监控端上传的位置信息，将所述随动件的位置信息转化成电磁场值；所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变，能够实现对电缆周围电磁场变化情况的实时监控。进一步判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内；当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息，用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。该监控系统不需要对电力设备做破坏改装，只需要在电缆周围加设监控端即可，对于电力设备出现漏电、短路等问题的监控反馈速度快且准确，能够第一时间提醒维修人员或者监控人员。解决了现有电力设备安全监控方法存在一定的滞后性，对电力设备本身已经造成一定的损坏，长时间异常运行会造成不可逆的损毁，电力设备就需要进行更换，增加运行成本，不能保证供电的可靠性和连续性问题。
附图说明
16.图1是一种电力设备安全监控方法运行环境示意图；图2是一种电力设备安全监控方法主流程图；图3是一种电力设备安全监控方法中位置信息转化流程图；图4是一种电力设备安全监控方法中电磁场值监控判断流程图；图5是一种电力设备安全监控方法中磁场波动区间修正流程图；图6是一种电力设备安全监控系统内部结构示意图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.本发明通过获取监控端上传的位置信息，将所述随动件的位置信息转化成电磁场值；所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变，能够实现对电缆周围电磁场变化情况的实时监控。进一步判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内；当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息，用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。该监控系统不需要对电力设备做破坏改装，只需要在电缆周围加设监控端即可，对于电力设备出现漏电、短路等问题的监控反馈速度快且准确，能够第一时间提醒维修人员或者监控人员。解决了现有电力设备安全监控方法存在一定的滞后性，对电力设备本身已经造成一定的损坏，长时间异常运行会造成不可逆的损毁，电力设备就需要进行更换，增加运行成本，不能保证供电的可靠性和连续性问题。
19.图1示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控方法运行环境示意图，其中，电力设备安全监控系统与监控端1和执行端2进行信息的交互；其中监控端1可以有多个，分布
于电缆的不同位置，例如电缆的接入端和接出端，以及电缆支路上，或者电缆的中段多处；监控端能够实时监控电力设备电缆中电流的变化情况，从电流的变化能够进一步监控到电力设备是否处于正常运行的状态。执行端2设置在使用者周围易于查看的地方，与电设备安全监控系统之间优选无线通信。
20.图2示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控方法主流程图，所述监控方法包括：步骤s10：获取监控端上传的位置信息。所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变。这里所述的监控端中的随动件，可以是一块永磁铁或者一块具有弹性的铁件，在电缆中电流发生变化的时候，电缆周围的电磁场也发生变化，相应的监控端内的随动件由于受电磁场的排斥或者吸引，位置也会随着电磁场的变化而改变。
21.步骤s11：将所述随动件的位置信息转化成电磁场值。随动件的位置信息并不能很好的只是出当前电流产生的磁场强度具体是多少，为了方便后续流程的实现，这里需要将位置信息转化成电磁场值。
22.步骤s12：判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内。所述电磁场波动区间的设置是因为在电力设备运行的过程中，电缆中的电流不可能一直处于恒定不变，例如在夏季用电高峰的时候，灯泡会时亮时灭，就是因为电路中的电流由于用电设备较多而减小，但是这时候变小的电流还足以支撑灯泡被点亮。同理，电力设备在运行的时候，其所在电路中的电流可能也会变大或者变小，但是这不影响电力设备的正常运行，故此电缆周围形成的电磁场也会在一个范围内正常变动。而只要电磁场值处于这个范围内，就能够侧面反映电力设备处于正常运行的状态。
23.步骤s13：当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息。所述异常用电提醒信息用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。
24.步骤s14：当电磁场值处于电磁场波动区间内时，不发送异常用电提醒信息。
25.在本实施例的一种情况中，所述电磁场波动区间的确定方法具体包括：步骤s20：根据电缆中电流及电流波动的大小以及电缆的粗细得出电磁场理论值。因为电磁场值的大小与电流大小和电缆或者线缆的粗细有关，其次还与监控端中随动件所处的位置有关，但是随动件的位置一经固定就会变成一个常量。
26.步骤s21：将电磁场理论值上下浮动预测百分点，得到电磁场波动区间的上限值和下限值，形成电磁场波动区间。这里所述浮动预测百分点的上浮和下浮数值可以不同，也可以相同，并且该浮动预测百分点是根据以往经验值确定的，后期可以根据历史数据的变多，更改浮动预测百分点的数值。
27.图3示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控方法中位置信息转化流程图，所述获取监控端上传的位置信息及将所述随动件的位置信息转化成电磁场值具体包括：步骤s101：获取监控端上传的电信号。当随动件处于电磁场中不同位置时，产生的电信号不同。这里为了便于监控端将随动件的位置信息上传到监控系统中，随动件的运动轨迹上设置有位置传感器，当随动件到达不同位置时，不同的传感器发出不同的电信号，这样就能够将随动件的位置信息转化成能够被监控系统立刻识别的电信号，通过硬件设施简化监控系统的内在软件运行流程。
28.步骤s102：根据所述电信号轮询电信号转值表，找到所述电信号对应的电磁场值。当随动件处于不同位置时，会触发相应的传感器发出相应的电信号，并且在该位置处对应唯一的电磁场值，因此电信号与电磁场值是一一对应的关系，将这种对应关系提前录入到监控系统中形成电信号转值表，当监控端反馈一个电信号的时候，通过这个电信号转值表，就能够立刻转化出电磁场值，将繁复的计算过程省略。
29.步骤s103：实时抓取电力设备运行时的时钟数据，以获取电磁场产生的时间点信息。为了监控电力设备的运行时间。
30.步骤s104：将所述电磁场值和电磁场产生时间点信息一一对应。为了当电力设备发生异常时，能够知道事件发生的准确时间。
31.图4示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控方法中电磁场值监控判断流程图，所述当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息具体包括：步骤s130：当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，持续获取下一个单位时间内监控端指示的电磁场值。这样做是为了进一步验证异常情况是否属实，因为当电力设备启动或者停车的瞬间或者在其所处的电路中接入其它大功率设备或者停转与其处于同一电路上的其它电力设备的时候，电缆中的电流都会有较大的波动，然后电流会逐渐恢复到正常值，电流的波动只是暂时性的，不会影响电力设备的运行，为了排除这种情况，当一次判定电磁场值不正常，需要对接下来获取的第一个电磁场值进一步判定。
32.步骤s131：判断下一个单位时间内获取的电磁场值是否处于电磁场波动区间内。
33.步骤s132：当下一个单位时间内获取的电磁场值处于电磁场波动区间内，说明电力设备处于开启或者停止或者接入新的用电设备，引起电力设备的电缆内电磁场值短时间内产生剧烈波动，属于安全正常运行状态。
34.步骤s133：当下一个单位时间内获取的电磁场值不处于电磁场波动区间内，说明电力设备处于非正常运行状态，此时向执行端发送异常用电提醒信息。
35.图5示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控方法中磁场波动区间修正流程图，所述当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息之后，所述方法还包括：步骤s30：获取执行端反馈的误判信息。所述误判信息表示即使当前判断的电磁场值不处于电磁场波动区间内，但是当前电磁场值产生的时间点上，电力设备处于正常运行的状态。由于电磁场波动区间的初始设置是根据经验值设定的，在实际应用的过程中，可能会出现电力设备正常运行，但是电缆周围产生的电磁场值不在电磁场波动区间内，造成误判的情况出现。
36.步骤s31：对接收到的误判信息的数量进行累计。为了防止这种情况是偶发性的，进一步对这种情况进行累计，当累计数量达到预设值的时候，说明该情况的发生不是偶然事件。
37.步骤s32：当误判信息的数量超过阈值时，说明经常被误判的电磁场值属于正常值，将磁场波动区间进行修正。所述阈值时预先设定的监控人员认为的事件发生多少次之后才不算偶然事件的标准值。
38.在本实施例的一种情况中，所述将磁场波动区间进行修正具体包括：
步骤s320：判断误判的电磁场值与电磁场波动区间的上限值和下限值的大小关系。这是为了判断电磁场波动区间的扩展方向，是向下修正，还是向上修正。
39.步骤s321：当误判的电磁场值大于上限值时，将上限值修改成误判的电磁场值，形成修正电磁场波动区间。
40.步骤s322：当误判的电磁场值小于下限值时，将下限值修改成误判的电磁场值，形成修正电磁场波动区间。
41.另外，所述监控端至少安装于电力设备的电缆接入端、电缆接出端以及电缆支路的接入端和接出端。这样设置是为了对电力设备的各个路段的线缆都能进行监控到，这样在发生异常情况的时候，能够快速的找到出现问题的电缆甚至是定位到出现问题的位置，缩减问题排查的时间，加速维修速度，保证供电的连续性和可靠性。
42.所述监控方法还包括：步骤s40：对处于不同电缆上不同端口的监控端进行编码。
43.步骤s41：将编码与对应监控端上传的位置信息以及后续根据位置信息转化的电磁场值进行绑定匹配。
44.步骤s42：当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息。所述异常用电提醒信息至少包括监控端编码的编码信息。上述方法是为了快速定位电力设备中出现问题的线缆或者出现问题的区间，减少问题排查的时间。
45.图6示出了本发明实施例的一种电力设备安全监控系统内部结构示意图，所述监控系统包括：位置信息获取模块100，用于获取监控端上传的位置信息。所述位置信息是监控端内随动件的位置信息，所述随动件的位置会随着电缆周围产生的电磁场大小不同而改变。
46.位置信息转化模块200，用于将所述随动件的位置信息转化成电磁场值。
47.电磁场值判断模块300，用于判断电磁场值是否处于电磁场波动区间内。
48.提醒信息发送模块400，用于当电磁场值不处于电磁场波动区间内时，向执行端发送异常用电提醒信息。所述异常用电提醒信息用于提醒监控人员或维护人员对电力设备进行维护。
49.为了能够加载上述方法和系统顺利运行，该系统除了包括上述各种模块之外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
50.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (digital signal processor，dsp)、专用集成电路 (application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列 (field
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programmable gate array，fpga) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述客户端或者社交系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
51.上述存储器可用于存储计算机以及系统程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述客户端的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储
操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等）等；存储数据区可存储根据泊位状态显示系统的使用所创建的数据（比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smart media card, smc），安全数字（secure digital, sd）卡，闪存卡（flash card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
52.本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
53.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
54.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。