设备处理方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种设备处理方法及装置。

背景技术：

组合电器对接时的环境洁净度要求以及施工工艺质量成为施工质量控制的核心，施工工艺质量主要决定于施工队伍的自身水平和采用的施工方法，而对施工环境的控制方法成为确保施工质量的重点和难点。在变电站室内，特别是地下变电站室内空气流通不畅，建筑微尘易积聚，对安装环境条件存在一定影响。同时，因组合电器设备室空间大，不能满足全空间进行净化的条件，存在净化速度慢、净化设备需大型化等缺点；采用大型净化设备存在安装运输不便、净化速度慢的问题；在组合电气对接部位搭建净化棚，存在搭建繁琐、投入劳动力大、易损坏的问题。

目前，国内外针对室内变电站组合电气对接工程洁净度控制的方法主要有净化整间GIS室及搭建净化棚的方法。但是，净化整间GIS室方法的是通过整个GIS设备室改善大环境的空气净化，但其存在环境净化速度慢、设备成本较高、使用成本高等缺点；且当设备室空间过大时，净化效果不理想，不能满足目前的施工进度及环境清洁度的要求；而搭建净化棚的方法是通过搭建净化棚将组合电器对接部位罩住，向洁净棚内充入净化空气，施工人员在洁净棚内完成对接工作，但是搭建和拆卸洁净棚费时费力，需要根据不同设备结构进行设计洁净棚大小，同时，洁净棚对设备的起重有一定影响，容易造成安全隐患。

针对相关技术中通过净化整间GIS室及搭建净化棚对室内变电站组合电气对接工程洁净度进行控制，导致净化速度慢及成本高的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种设备处理方法及装置，以至少解决相关技术中通过净化整间GIS室及搭建净化棚对室内变电站组合电气对接工程洁净度进行控制，导致净化速度慢及成本高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种设备对接处理方法，包括：确定气体绝缘变电站GIS室内空气的空气参数，其中，所述空气参数用于指示所述GIS室内空气的属性；根据所述空气参数，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式；在所述局部位置处，执行所述GIS室内的GIS设备之间的对接处理。

可选地，根据所述空气参数，控制所述GIS室内的风机出风包括：根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式。

可选地，根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式包括：根据所述空气密度，空气气流速度，空气有效扩散系数以及控制方程，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，其中，所述控制方程如下：

其中，ρ，U，Φ为空气参数，ρ为空气密度，U为空气气流速度矢量，为空气有效扩散系数，Φ为u，v，w，k，ε中的一项，u，v，w分别为所述U的横向速度分量，纵向速度分量，垂直方向速度分量，k为紊流动能，为源项，div代表求散度，grad代表求梯度。

可选地，所述风机的最小风速为0.2m/s且所述风机具有三层过滤功能。

可选地，所述风机为出风量为1500ms/h至3000ms/h的可变频风机。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种设备对接处理装置，包括：确定模块，用于确定气体绝缘变电站GIS室内空气的空气参数，其中，所述空气参数用于指示所述GIS室内空气的属性；控制模块，用于根据所述空气参数，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式；执行模块，用于在所述局部位置处，执行所述GIS室内的GIS设备之间的对接处理。

可选地，所述控制模块，还用于根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式。

可选地，所述控制模块，还用于根据所述空气密度，空气气流速度，空气有效扩散系数以及控制方程，控制所述GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，其中，所述控制方程如下：

其中，ρ，U，Φ为空气参数，ρ为空气密度，U为空气气流速度矢量，为空气有效扩散系数，Φ为u，v，w，k，ε中的一项，u，v，w分别为所述U的横向速度分量，纵向速度分量，垂直方向速度分量，k为紊流动能，为源项，div代表求散度，grad代表求梯度。

可选地，所述风机的最小风速为0.2m/s且所述风机具有三层过滤功能。

可选地，所述风机为出风量为1500ms/h至3000ms/h的可变频风机。

在本发明实施例中，通过确定气体绝缘变电站GIS室内空气的空气参数，其中，空气参数用于指示GIS室内空气的属性；根据空气参数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式；在局部位置处，执行GIS室内的GIS设备之间的对接处理。由于根据空气属性控制风机的出风，重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，形成GIS间隔对接处相对周围环境的洁净小环境，在该环境中执行GIS室内的GIS设备之间的对接处理，解决了相关技术中通过净化整间GIS室及搭建净化棚对室内变电站组合电气对接工程洁净度进行控制，导致净化速度慢及成本高的技术问题，从而实现了向用户提供更快捷的服务的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的设备对接处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的模拟计算选取的断面示意图；

图3是根据本发明实施例的空场计算仿真结果示意图；

图4是根据本发明实施例的加装GIS设备空场计算仿真结果示意图；

图5是根据本发明实施例的设计图纸示意图；

图6是根据本发明实施例的实验测试过程示意图；

图7是根据本发明实施例的设备对接处理方装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例，提供了一种设备对接处理方法的实施例。

图1是根据本发明实施例的设备对接处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，确定气体绝缘变电站GIS室内空气的空气参数，其中，空气参数用于指示GIS室内空气的属性；

步骤S104，根据空气参数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式；

步骤S106，在局部位置处，执行GIS室内的GIS设备之间的对接处理。

通过上述步骤，由于根据空气属性控制风机的出风，重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，形成GIS间隔对接处相对周围环境的洁净小环境，在该环境中执行GIS室内的GIS设备之间的对接处理，解决了相关技术中通过净化整间GIS室及搭建净化棚对室内变电站组合电气对接工程洁净度进行控制，导致净化速度慢及成本高的技术问题，从而实现了向用户提供更快捷的服务的技术效果。

可选地，根据空气参数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式包括：根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式。

可选地，根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式包括：根据空气密度，空气气流速度，空气有效扩散系数以及控制方程，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，其中，GIS室内的气流为紊流，采用雷诺时均方程紊流粘性系数法，气流运动满足连续性方程、N-S方程、紊流动能输运方程以及紊流动能耗散率输运方程,假设GIS室内无内热源，GIS设备围护结构绝热，GIS室内气流不可压缩，常物性，稳态流动，并忽略质量力，GIS室内污染物无质量且相对于空气是被动的，对气流无作用，GIS室内温度场均匀的情况下，控制方程如下：

其中，ρ，U，Φ为空气参数，ρ为空气密度，U为空气气流速度矢量，为空气有效扩散系数，Φ为u，v，w，k，ε中的一项，u，v，w分别为U的横向速度分量，纵向速度分量，垂直方向速度分量，k为紊流动能，为源项，div代表求散度，grad代表求梯度。

上述实施例可以基于Matlab仿真平台，采用双时间尺度k-ε模型(kechen模型)进行验证，其中，控制方程的离散可以采用有限体积法，离散方法求解可以采用原始变量法中的压力修正算法。计算流场的进口为送风口，流场进口流速垂直于流场进口断面，周围的压力值取为零，作为压力参考点。在近壁区采用壁面函数法，对于固定壁面，u＝0，v＝0，w＝0(u，v，w为x，y，z方向的速度分量)；进口处，u＝0，v＝0，w＝0.35m/s；出口处，v＝0，w＝0，u按标准模k-ε型求得。

对于上述模拟结果，选择典型断面，图2是根据本发明实施例的模拟计算选取的断面示意图，如图2所示，垂直出风口中间处至水平地面的断面，其中，2(a)为平行于风面的断面，2(b)为垂直于风面的断面。图3是根据本发明实施例的空场计算仿真结果示意图，图4是根据本发明实施例的加装GIS设备空场计算仿真结果示意图。根据上述仿真矢量图显示，未加装GIS设备，在GIS室内水平地面处的气流流速降低，但矢量保持向两侧，未出现明显的涡流；加装GIS设备后，其吹扫风速矢量在GIS设备处发生方向改变，但依旧对周围保持正气压，出现明显涡流现象。在计算断面风速度场为对称分布，流线平行度较好，单向平行流特性在这个断面内仍是占据支配地位。污染空气可被洁净空气排挤出工作位置。洁净空气直接吹扫洁净局部位置的方案可行。

虽然上述速度矢量图可直观判断洁净空气直接吹扫洁净局部位置的方案可行，但不能直接判断和评价净化空间的气流组织是否符合要求，因此需要对模拟结果做进一步处理。采用软件输出工作区的网格节点的速度值，计算出乱流度、最小风速和断面平均风速等特性参数，结合模拟得出的流线倾角和流线倾角的变化率，以比较和评价气流组织。

气流组织有乱流度、断面平均风速以及流线平行度三个评价指标。速度场的均匀性可由乱流度来衡量。乱流度βn由下式计算：

式中Vi为第i网格节点的风速(m/s)；Vp为平均风速(m/s)；n为网格数。对于单向流洁净室，从自净能力方面来看，根据公式(2)可使βn不大于0.25～0.30。

本实施例仿真时假设初始吹扫风速为0.35m/s，因不计算空气质量，故空场时平均风速Vp记为0.35m/s，加装GIS设备的平均风速，节点风速按式(1)求得，乱流度计算结果如下表所示：

表1计算结果

根据上表计算结果：乱流度分布在0.210至0.270之间符合不大于0.300的乱流度要求。说明气流分布的均匀性较好，可维持气流组织形式稳定形成局部对外正气压，可实现设计意图。

根据上述仿真计算结果，以0.35m/s风速吹扫GIS间隔对接处，取出风口中间处到水平地面断面计算，单向平行流特性在这个断面内仍是占据支配地位。污染空气可被洁净空气排挤出工作位置。且乱流度符合要求，气流分布的均匀性较好，在空场状态下达到0.210m/s，加装GIS设备时达到0.270m/s，气流组织形式可实现空气净化效果。

可选地，风机的最小风速为0.2m/s且风机具有三层过滤功能。例如，风机为出风量为1500ms/h至3000ms/h的可变频风机。本实施例通过如下方式进行了验证：

因本发明提出的气流组织形式须有可持续最小风速，气流组织形式也依托其最小风速保持稳定，为减小净化设备能耗并维持小环境气流组织形式，有必要计算其最小风速。

仍然采用上面提到的的模型，取风速V＝0.35m/s，结合上述提到的式(1)、式(2)，计算得到乱流度βn＝0.270，满足设计要求。保持上述条件不变逐渐减小风速，直至风速降至0.15m/s时，均能保持单向平行流特性在这个断面内仍是占据支配地位。乱流度βn维持在不大于0.25之0.30之间，符合净化要求。当风速为0.15m/s时，计算得出其断面风速矢量图如图3-4所示，带入式(2)，其乱流度βn＝0.310，不符合要求。考虑到GIS间隔对接现场可能出现GIS室内，有不稳定气流或热分布不均匀，最终确定净化设备提供最小风速为V＝0.2m/s的风速，加装三层过滤装置，基于此，风机可以考虑出风量为1500m3/h至3000m3/h可变频风机。

本发明研制成果及相关技术将主要应用于室内变电站尤其是地下变电站的GIS间隔对接工作，故需考虑室内变电站的站内运输及现场组装的问题。结合大量针对110kV典型变电站的调研，采用设计图纸如图5所示,实验测试过程如图6所示。

本发明基于Matlab仿真平台，采用双时间尺度kechen模型，开发洁净空气垂直吹扫的开放式气流组织形式，从根本上改变了现有GIS组装环境净化技术需要搭建密闭空间的封闭式气流组织形式。并且通过重组室内变电站某局部位置的气流组织形式,形成GIS间隔对接处相对周围环境的洁净小环境，研制新型室内GIS间隔对接小环境控制系统以实现不需搭建净化室既能达到GIS间隔对接施工环境要求。

需要说明的是，本发明相关技术成果已应用于方家村110kV变电站施工工程，使用GIS间隔对接小环境净化系统控制对接处局部环境进行净化，测量空气中尘埃粒子数量达到百万级、三十万级、十万级施工要求时自净时间，与理论计算值进行比较。之后，停止净化系统工作，恢复原始状态，进行下一组数据测量，如是，取三组测试数据。其测量结果如下表所示：

表2达到百万级施工要求所需自净时间结果

即利用GIS间隔对接小环境净化系统吹扫12.5分钟基本可达到百万级洁净度的施工要求，实际施工中建议吹扫15分钟之后再进行GIS间隔对接工作。

表3达到三十万级施工要求所需自净时间结果

即利用GIS间隔对接小环境净化系统吹扫19分钟基本可达到三十万级厂级制造要求，与理论计算结果有一定差距。

表4达到十万级施工要求所需自净时间结果

经过十万级即标准V级净化实验室要求所用自净时间测试，分别在吹扫30分钟、40分钟、60分钟之后进行洁净度测试，均未达到十万级标准V级净化实验室要求。且实验结果分别为5261粒/m3、4819粒/m3、4966粒/m3。时间间隔30分钟测试结果相差不大，且有反弹。说明GIS间隔对接小环境净化系统的净化极限应在4819粒/m3至5261粒/m3的洁净度范围内。

经过三组实际现场测试实验结果，其平均数值统计如下表所示：

表5施工要求所需自净时间结果汇总

经过数据比对得出结论：

(1)该气流组织形式可达到空气净化度百万级的要求，但对比垂直单向气流组织形式仍有差距，且净化等级要求越高差距越明显。

(2)可实现不需搭建净化室达到净化目标的效果，但极限净化度为4819粒/m³，与出风口处十万级净化等级仍有差距，说明该系统虽可实现百万级GIS间隔对接小环境环境控制指标，但不搭建净化室对极限净化指标仍有影响。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种设备对接处理装置，图7是根据本发明实施例的设备对接处理方装置的结构框图，包括：

确定模块72，用于确定气体绝缘变电站GIS室内空气的空气参数，其中，空气参数用于指示GIS室内空气的属性；

控制模块74，连接至上述确定模块72，用于根据空气参数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式；

执行模块76，连接至控制模块74，用于在局部位置处，执行GIS室内的GIS设备之间的对接处理。

可选地，控制模块，还用于根据空气密度，空气气流速度以及空气有效扩散系数，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式。

可选地，控制模块，还用于根据空气密度，空气气流速度，空气有效扩散系数以及控制方程，控制GIS室内的风机出风来重组GIS室内某局部位置的气流组织形式，其中，控制方程如下：

其中，ρ，U，Φ为空气参数，ρ为空气密度，U为空气气流速度矢量，为空气有效扩散系数，Φ为u，v，w，k，ε中的一项，u，v，w分别为U的横向速度分量，纵向速度分量，垂直方向速度分量，k为紊流动能，为源项，div代表求散度，grad代表求梯度。

可选地，风机的最小风速为0.2m/s且风机具有三层过滤功能。

可选地，风机为出风量为1500ms/h至3000ms/h的可变频风机。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。