一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统的制作方法

本发明涉及工业窑炉高压供电领域，特别涉及一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统。

背景技术：

目前，高产高效综合机械化和自动化窑炉燃烧生产对窑炉供电的连续性、可靠性和安全性提出了更高的要求，特别是向窑炉主通风机供电的高压供电线路，其供电连续性直接影响窑炉的安全生产。窑炉燃烧生产所用高压配电装置内的隔离开关，是高压供电系统的重要组成部分，起到隔开或接通高压线路的作用，其运行状态关系到终端负荷供电的稳定性；从而使得对于窑炉用配电隔离开关的监测十分必要。

因此，提出一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供窑炉用配电隔离开关在线监测系统，用以实现对配电隔离开关的实时监测。

本发明实施例中提供了一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统，包括：监测端和网络侧服务器，其中：

所述监测端，包括数据采集模块、控制模块和无线通信模块；所述数据采集模块，用于获取所述配电隔离开关的监测信息，并将所述监测信息向所述控制模块传输；所述控制模块，用于控制所述监测信息通过所述无线通信模块向所述网络侧服务器传输；

所述网络侧服务器，包括数据处理模块和显示模块；所述数据处理模块，用于根据所述监测端传输的所述监测信息，获取所述配电隔离开关的工作情况，并将所述配电隔离开关的工作情况向所述显示模块传输并显示。

在一个实施例中，所述数据采集模块，包括温度采集单元、燃烧工况采集单元和电流采集单元，其中：

所述温度采集单元，包括红外温度传感器；所述红外温度传感器，用于获取所述配电隔离开关的触头的温度信息；

所述燃烧工况采集单元，包括燃烧工况传感器和第一信号处理子单元；所述燃烧工况传感器，用于获取所述配电隔离开关的触头的燃烧状态信息，并将所述燃烧状态信息向所述第一信号处理子单元传输；所述第一信号处理子单元，用于对所述燃烧工况传感器传输的所述燃烧状态信息进行滤波处理，获取滤波处理后的所述燃烧状态信息；

所述电流采集单元，包括电流互感器和第二信号处理子单元；所述电流互感器，用于获取所述配电隔离开关的电流信息，并将所述电流信息向所述第二信息处理单元传输；所述第二信号处理子单元，用于对所述电流互感器传输的所述电流信息进行滤波处理，获取滤波处理后的所述电流信息；

所述监测信息，包括所述温度信息、所述燃烧状态信息和所述电流信息。

在一个实施例中，所述数据采集模块，还包括环境信息采集单元；所述环境信息采集单元，包括湿度采集子单元、空气质量采集子单元和视频采集子单元；

所述湿度采集子单元，用于获取所述配电隔离开关的工作环境的温度信息；所述空气质量采集子单元，用于获取所述配电隔离开关的工作环境的空气质量信息；所述视频采集子单元，用于获取所述配电隔离开关的工作环境的视频信息；所述数据采集模块，用于将所述湿度信息、所述空气质量信息、所述视频信息向所述控制模块传输；

所述控制模块，用于控制所述湿度信息、所述空气质量信息、所述视频信息通过所述无线通信模块向所述网络侧服务器传输；所述网络侧服务器的显示模块，用于显示所述控制模块传输的所述湿度信息、所述空气质量信息、所述视频信息。

在一个实施例中，所述监测端，还包括计时模块；所述计时模块，用于按照预设时间周期进行计时，并在计时结束后向所述控制模块传输计时结束信号；

所述控制模块，还用于接收到所述计时模块传输的所述计时结束信号后，控制所述监测信息通过所述无线通信模块向所述网络侧服务器传输。

在一个实施例中，所述无线通信模块，包括4g通信模块、nb-lot通信模块、gprs通信模块中的一种或多种。

在一个实施例中，所述系统，还包括若干个用户终端；

所述网络侧服务器，用于将所述监测信息和所述数据处理模块获取的所述配电隔离开关的工作情况向所述用户终端传输；

所述用户终端，用于接收所述网络侧服务器传输的所述监测信息和所述配电隔离开关的工作情况，并将所述监测信息和所述配电隔离开关的工作情况向所述用户终端处的工作人员显示；

所述用户终端，包括具有通信功能的智能手机、个人电脑或者掌上电脑中的一种或多种。

在一个实施例中，所述网络侧服务器，还包括存储模块；所述存储模块，用于将所述监测端传输的所述监测信息和所述数据处理模块获取的所述配电隔离开关的工作情况存储于同一文件存储区内；所述存储模块，还用于在接收到所述监测信息和所述配电隔离开关的工作情况时，获取当前时间信息，并将所述当前时间信息作为所述文件存储区的文件名称；

所述用户终端，还用于接收所述工作人员输入的查询指令，并将所述查询指令向所述网络侧服务器传输；所述网络侧服务器，获取所述查询指令中的时间信息，并将所述时间信息向所述存储模块传输；所述存储模块，还用于将所述时间信息与所述存储模块中的所述文件存储区的文件名称进行比对，当比对一致时，将与所述时间信息一致的所述文件名称对应的所述文件存储区内的所述监测信息和所述配电隔离开关的工作情况向所述用户终端传输并显示。

在一个实施例中，所述监测端的所述控制模块控制所述监测信息通过所述无线通信模块向所述网络侧服务器传输执行以下步骤：

所述控制模块在接收到所述数据采集模块传输的所述监测信息后，对所述监测信息进行加密处理，并将所述加密处理后的所述监测信息和所述监测端的用户名信息通过所述无线通信模块向所述网络侧服务器传输；

所述网络侧服务器在接收到所述监测端传输的所述加密处理后的监测信息和所述监测端的用户名信息后，根据所述监测端的用户名信息在所述网络侧服务器内的密钥存储器中查询与所述用户名信息对应的密钥信息，并将查询到的所述密钥信息向所述网络侧服务器传输；

所述网络侧服务器根据查询到的所述密钥信息对所述监测端传输的所述监测信息进行解密处理，并将解密处理后的所述监测信息向所述数据处理模块传输；所述数据处理模块，用于根据所述监测端传输的所述监测信息，获取所述配电隔离开关的工作情况，并将所述配电隔离开关的工作情况向所述显示模块传输并显示。

在一个实施例中，所述网络服务器，根据所述监测端传输的所述监测信息，获取所述配电隔离开关的工作情况包括如下步骤：

步骤a1、根据所述监测信息得到所述配电隔离开关的配电频率；

其中，为配电隔离开关的配电频率，arccos为反三角函数余弦值，i为监测信息中的电流信息，r1为监测信息中的配电隔离开关的次暂态电抗，e为监测信息中的电压，θ为监测信息中的电压相角，k1为预设时间常数，τ为预设漏磁系数；

步骤a2、根据所述监测信息与配电隔离开关的配电频率确定所述配电隔离开关的第一监测电流；

其中，i1所述配电隔离开关的第一监测电流，r2为监测信息中的配电隔离开关的暂态电抗，r3为监测信息中的配电隔离开关的稳态电抗；

步骤a3、根据配电隔离开关的第一监测电流判断所述配电隔离开关的工作情况；

其中，l为配电隔离开关的工作情况判定系数，pw为所述配电隔离开关的额定功率，λ为功率系数，当l小于0.2时，所述配电隔离开关的工作情况为稳定工作，当l大于等于0.2时，所述配电隔离开关的工作不稳定。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所提供一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种窑炉用配电隔离开关在线监测系统，如图1所示，包括：监测端11和网络侧服务器12，其中：

监测端11，包括数据采集模块111、控制模块112和无线通信模块113；数据采集模块111，用于获取配电隔离开关的监测信息，并将监测信息向控制模块112传输；控制模块112，用于控制监测信息通过无线通信模块113向网络侧服务器12传输；

网络侧服务器12，包括数据处理模块121和显示模块122；数据处理模块121，用于根据监测端11传输的监测信息，获取配电隔离开关的工作情况，并将配电隔离开关的工作情况向显示模块122传输并显示。

上述系统的工作原理在于：监测端11的数据采集模块111将获取的配电隔离开关的监测信息向控制模块112传输；控制模块112控制监测信息通过无线通信模块113向网络侧服务12器传输；网络侧服务器12的数据处理模块121，根据监测端11传输的监测信息，获取配电隔离开关的工作情况，并将配电隔离开关的工作情况向显示模块122传输并显示。

上述系统的有益效果在于：通过数据采集模块，实现了对配电隔离开关的监测，并将所获取的监测信息通过控制模块和无线通信模块向网络侧服务器传输；通过网络侧服务器的数据处理模块，实现了根据监测信息对配电隔离开关的工作情况的获取，并通过显示模块将配电隔离开关的工作情况向网络侧服务器的工作人员显示，从而实现了工作人员对配电隔离开关的工作情况的实时监测；同时也实现了系统对窑炉用配电隔离开关的监测，进一步保障了窑炉燃烧生产所用高压配电装置的正常运行。

在一个实施例中，数据采集模块，包括温度采集单元、燃烧工况采集单元和电流采集单元，其中：

温度采集单元，包括红外温度传感器；红外温度传感器，用于获取配电隔离开关的触头的温度信息；

燃烧工况采集单元，包括燃烧工况传感器和第一信号处理子单元；燃烧工况传感器，用于获取配电隔离开关的触头的燃烧状态信息，并将燃烧状态信息向第一信号处理子单元传输；第一信号处理子单元，用于对燃烧工况传感器传输的燃烧状态信息进行滤波处理，获取滤波处理后的燃烧状态信息；

电流采集单元，包括电流互感器和第二信号处理子单元；电流互感器，用于获取配电隔离开关的电流信息，并将电流信息向第二信息处理单元传输；第二信号处理子单元，用于对电流互感器传输的电流信息进行滤波处理，获取滤波处理后的电流信息；

监测信息，包括温度信息、燃烧状态信息和电流信息。上述技术方案中通过数据采集模块的温度采集单元、燃烧工况采集单元和电流采集单元，实现了对配电隔离开关的触头的温度信息、燃烧状态信息和配电隔离开关的电流信息的获取，从而实现了监测端对配电隔离开关的监测信息的获取。

在一个实施例中，数据采集模块，还包括环境信息采集单元；环境信息采集单元，包括湿度采集子单元、空气质量采集子单元和视频采集子单元；

湿度采集子单元，用于获取配电隔离开关的工作环境的温度信息；空气质量采集子单元，用于获取配电隔离开关的工作环境的空气质量信息；视频采集子单元，用于获取配电隔离开关的工作环境的视频信息；数据采集模块，用于将湿度信息、空气质量信息、视频信息向控制模块传输；

控制模块，用于控制湿度信息、空气质量信息、视频信息通过无线通信模块向网络侧服务器传输；网络侧服务器的显示模块，用于显示控制模块传输的湿度信息、空气质量信息、视频信息。上述技术方案中通过环境信息采集单元的湿度采集子单元、空气质量采集子单元和视频采集子单元，实现了对配电隔离开关的工作环境的温度信息、空气质量信息和视频信息的获取；并通过控制模块、无线通信模块向网络侧服务器传输；网络侧服务器的显示模块将传输的湿度信息、空气质量信息、视频信息向网络侧服务器的工作人员显示，从而实现了网络侧服务器的工作人员对配电隔离开关的工作环境的实时监测。

在一个实施例中，监测端，还包括计时模块；计时模块，用于按照预设时间周期进行计时，并在计时结束后向控制模块传输计时结束信号；

控制模块，还用于接收到计时模块传输的计时结束信号后，控制监测信息通过无线通信模块向网络侧服务器传输。上述技术方案中通过计时模块，实现了控制模块按照预设时间周期(例如预设时间周期为3秒)通过无线通信模块向网络侧服务器传输监测信息。

在一个实施例中，无线通信模块，包括4g通信模块、nb-lot通信模块、gprs通信模块中的一种或多种。上述技术方案中通过多种通信方式实现了无线通信模块的功能。

在一个实施例中，系统，还包括若干个用户终端；

网络侧服务器，用于将监测信息和数据处理模块获取的配电隔离开关的工作情况向用户终端传输；

用户终端，用于接收网络侧服务器传输的监测信息和配电隔离开关的工作情况，并将监测信息和配电隔离开关的工作情况向用户终端处的工作人员显示；

用户终端，包括具有通信功能的智能手机、个人电脑或者掌上电脑中的一种或多种。上述技术方案中通过用户终端，实现了多名工作人员对网络侧服务器传输的监测信息和配电隔离开关的工作情况的实时接收和获取。

在一个实施例中，网络侧服务器，还包括存储模块；存储模块，用于将监测端传输的监测信息和数据处理模块获取的配电隔离开关的工作情况存储于同一文件存储区内；存储模块，还用于在接收到监测信息和配电隔离开关的工作情况时，获取当前时间信息，并将当前时间信息作为文件存储区的文件名称；

用户终端，还用于接收工作人员输入的查询指令，并将查询指令向网络侧服务器传输；网络侧服务器，获取查询指令中的时间信息，并将时间信息向存储模块传输；存储模块，还用于将时间信息与存储模块中的文件存储区的文件名称进行比对，当比对一致时，将与时间信息一致的文件名称对应的文件存储区内的监测信息和配电隔离开关的工作情况向用户终端传输并显示。上述技术方案中通过网络侧服务器的存储模块，实现了对监测信息和配电隔离开关的工作情况的存储，并且获取存储模块接收到监测信息和配电隔离开关的工作情况时的当前时间信息，并将当前时间信息作为文件存储区的文件名称；并且通过用户终端接收工作人员传输的查询指令，网络侧服务器根据查询指令中的时间信息在存储模块中获取与时间信息一致的文件名称对应的文件存储区，并将文件存储区中的监测信息和配电隔离开关的工作情况向用户终端传输显示，从而实现了工作人员对存储模块中的监测信息和配电隔离开关的工作情况的查找获取。

在一个实施例中，监测端的控制模块控制监测信息通过无线通信模块向网络侧服务器传输执行以下步骤：

控制模块在接收到数据采集模块传输的监测信息后，对监测信息进行加密处理，并将加密处理后的监测信息和监测端的用户名信息通过无线通信模块向网络侧服务器传输；

网络侧服务器在接收到监测端传输的加密处理后的监测信息和监测端的用户名信息后，根据监测端的用户名信息在网络侧服务器内的密钥存储器中查询与用户名信息对应的密钥信息，并将查询到的密钥信息向网络侧服务器传输；

网络侧服务器根据查询到的密钥信息对监测端传输的监测信息进行解密处理，并将解密处理后的监测信息向数据处理模块传输；数据处理模块，用于根据监测端传输的监测信息，获取配电隔离开关的工作情况，并将配电隔离开关的工作情况向显示模块传输并显示。上述技术方案中监测端的控制模块在接收到数据采集模块传输的监测信息时，对监测信息进行加密处理，并将加密处理后的监测信息和监测端的用户名信息通过无线通信模块向网络侧服务器传输，从而实现了监测端对监测信息的加密传输；网络侧服务器根据监测端的用户名信息在网络侧服务器内的密钥存储器中查询与用户名信息对应的密钥信息，并根据查询到的密钥信息对监测端传输的加密处理后的监测信息进行解密处理，获取解密后的监测信息，并将监测信息向数据处理模块传输，获取配电隔离开关的工作情况，并通过显示模块向网络侧服务器处的工作人员显示，从而实现了对监测信息的加密传输，进一步提高了系统信息传输的安全性。

在一个实施例中，所述网络服务器，根据所述监测端传输的所述监测信息，获取所述配电隔离开关的工作情况包括如下步骤：

步骤a1、根据所述监测信息得到所述配电隔离开关的配电频率；

其中，为配电隔离开关的配电频率，arccos为反三角函数余弦值，i为监测信息中的电流信息，r1为监测信息中的配电隔离开关的次暂态电抗，e为监测信息中的电压，θ为监测信息中的电压相角，k1为预设时间常数，τ为预设漏磁系数；

步骤a2、根据所述监测信息与配电隔离开关的配电频率确定所述配电隔离开关的第一监测电流；

其中，i1所述配电隔离开关的第一监测电流，r2为监测信息中的配电隔离开关的暂态电抗，r3为监测信息中的配电隔离开关的稳态电抗；

步骤a3、根据配电隔离开关的第一监测电流判断所述配电隔离开关的工作情况；

其中，l为配电隔离开关的工作情况判定系数，pw为所述配电隔离开关的额定功率，λ为功率系数，当l小于0.2时，所述配电隔离开关的工作情况为稳定工作，当l大于等于0.2时，所述配电隔离开关的工作不稳定。

有益效果：

利用上述技术可以根据所述监测信息准确的获得所述配电隔离开关的工作情况，且在所述获得所述配电隔离开关的工作情况的过程中，不需要进行复杂的试验或者操作，仅仅通过对数据的简单运算则能得到所述结果，使得能够实时监控所述配电隔离开关监控；

所述监控过程中，利用所述监测信息得到所述配电隔离开关的配电频率使得对于窑炉用配电，无论是交流电，还是直流电，都能准确得到实时的第一监测电流，将第一监测电流与理论电流进行对比，则能判断配电隔离开关的工作情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。