电气设备温度监控系统的制作方法

本发明涉及电力设备，具体为电气设备温度监控系统。

背景技术：

1、电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称，对电气设备来说，在运行中一定需要导线，但每种导线都有自己的最高承受电流负荷范围，如果电流负荷异常，超出导线原有承受能力，就会瞬间提高导线温度，进而将导线烧毁。之所以会出现这种情况可能与设备长期运行后缺少润滑油有关，同时，也可能是设备运行空间过小，无法及时将热量散发出去，也会出现这种情况。此外，没有及时为设备清理灰尘与杂物，也会导致温度过高，进而威胁到电气设备安全。

2、公开号为cn115099122a的中国发明专利公开了一种基于光纤传感和机器学习的电气设备绕组内部温度测量方法及系统，通过即时的传感器监测数据与机器学习模型结合预测的方法，克服以往的直接测量法(测点位置难以确定，有测温盲点)，数值仿真法(建模周期长，要求有对应电气设备详尽的电磁、材料、尺寸参数，与实际情况有误差)和智能学习法(模型泛化能力不足，时效性不足)的相关缺点。

3、现有技术虽然可以实现对电气设备内部的温度进行监控，但是不便实现对电气设备内部异常温度升高到危险值进行预测，运维人员难以知晓设备内部异常温度温升的快慢，可能导致难以及时有效的采取控制措施。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了电气设备温度监控系统，解决了现有技术虽然可以实现对电气设备内部的温度进行监控，但是不便实现对电气设备内部异常温度升高到危险值进行预测，运维人员难以知晓设备内部异常温度温升的快慢，可能导致难以及时有效的采取控制措施的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电气设备温度监控系统，包括数据获取模块、设备内部温度预测模块、温度监测模块、设备运行状态预测模块、数据库模块和显示模块，其中：所述数据获取模块用于获取电气设备内部的实测温度并将获取的电气设备内部的实测温度发送给数据库模块进行存储，所述电气设备内部的实测温度通过温度传感器检测获取并通过无线通信发送给数据获取模块；所述设备内部温度预测模块用于获取数据库模块中存储的电气设备内部的实测温度以及电气设备内部的历史温度，并基于电气设备内部的历史温度建立温度预测模型预测电气设备内部的温度预测值wdy，通过电气设备内部的实测温度对电气设备内部的温度预测值wdy进行验证，并基于验证结果对温度预测模型进行优化；所述温度监测模块用于实时获取数据库模块中存储的电气设备内部的实测温度，基于建立的温度条件监测电气设备内部的实测温度是否异常，若异常，则将异常后的电气设备内部的实测温度标记为电气设备内部的异常温度；所述设备运行状态预测模块用于在温度监测模块监测到电气设备内部的实测温度异常时预测电气设备内部的异常温度升高至高温危险值的时间，并将预测结果发送给显示模块进行显示；所述数据库模块用于存储电气设备内部的实测温度和电气设备内部的历史温度；所述显示模块用于显示电气设备内部的温度预测值以及在设备运行状态预测模块电气设备内部的异常温度升高至高温危险值的时间。

3、进一步地，所述基于电气设备内部的历史温度建立温度预测模型预测电气设备内部的温度预测值wdy的步骤如下：将获取的电气设备内部的历史温度按照日期进行初次分组，初次分组后再将每个日期内的电气设备内部的历史温度按照从小到大的顺序进行排列；通过设定的比例进行二次分组，将每个日期内的电气设备内部的历史温度分为低温组历史温度，中温组历史温度和高温组历史温度，所述中温组历史温度所占比例均大于低温组历史温度和高温组历史温度所占比例；使用中温组历史温度计算电气设备内部的温度预测值wdy，计算公式如下：其中，为第i个日期内中温组历史温度中的第j个电气设备内部的历史温度，i＝1,2,3,...,n为日期的个数，j＝1,2,3,...,m为中温组历史温度中电气设备内部的历史温度的个数，δwdj为中温组计算调制因子，δwdi为预测温度调制因子，e为自然常数。

4、进一步地，所述通过电气设备内部的实测温度对电气设备内部的温度预测值wdy进行验证的验证公式如下：其中，γ为偏差指数，i＝1,2,3,...,p为电气设备内部的实测温度的个数，wdsi为第i个电气设备内部的实测温度，ψγ为验证调制因子；将偏差指数γ与设定的验证符合指数进行对比，若偏差指数γ大于验证符合指数，则对温度预测模型预测电气设备内部的温度预测值wdy的公式进行优化，具体为调整中温组计算调制因δwdj和预测温度调制因子δwdi；使用调整后的温度预测模型重新预测电气设备内部的温度预测值wdy，再次进行验证，若偏差指数γ大于验证符合指数，继续调整，直至偏差指数γ小于验证符合指数。

5、进一步地，所述温度条件的建立过程如下：获取符合验证符合指数的温度预测模块预测的电气设备内部的温度预测值wdy；基于低温组历史温度中的电气设备内部的历史温度和电气设备内部的温度预测值wdy计算温度条件的下限温度阈值wdx；基于高温组历史温度中的电气设备内部的历史温度和电气设备内部的温度预测值wdy计算温度条件的上限温度阈值wds。

6、进一步地，所述下限温度阈值wdx，计算公式如下：其中，为为第i个日期内低温组历史温度中的第j个电气设备内部的历史温度，j＝1,2,3,...,o为低温组历史温度中电气设备内部的历史温度的个数，γdi为低温组计算调制因子；所述上限温度阈值wds，计算公式如下：其中，为第i个日期内高温组历史温度中的第j个电气设备内部的历史温度，j＝1,2,3,...,w为高温组历史温度中电气设备内部的历史温度的个数，γgo为高温组计算调制因子。

7、进一步地，所述基于建立的温度条件监测电气设备内部的实测温度是否异常的过程如下：s1、将实时获取的电气设备内部的实测温度与温度条件的下限温度阈值wdx和上限温度阈值wds进行对比，判断电气设备内部的实测温度是否处于下限温度阈值wdx和上限温度阈值wds之间；s2、若是则电气设备为正常状态，若否则判断电气设备内部的实测温度是否小于下限温度阈值；s3、若是则电气设备为低温状态，若否则判断电气设备内部的实测温度是否大于上限温度阈值；s4、若是则电气设备为高温状态，判断高温状态持续时间是否超过时间t，并在时间t内周期性获取电气设备内的实测温度并标记为异常温度；s5、若没有超过时间t则返回s1，若超过时间t则由设备运行状态预测模块预测异常温度在时间t后升高至高温危险值的时间。

8、进一步地，所述运行状态预测模块预测异常温度升高至高温危险值的时间的过程如下：获取时间t内周期性获取的异常温度其中i＝1,2,3,...,h，h为周期性获取的异常温度的个数；计算周期升温参数wsc，计算公式为：其中，和分别为时间t内周期性获取的第i个异常温度和第i+1个异常温度，ξ为幂指数调制因子，κy均一化调制因子；基于周期升温参数wsc建立升温预测模型，预测异常温度经过若干个周期k后的温度；使用时间t内获取的异常温度对升温预测模型进行验证；使用验证后的升温预测模型预测异常温度升高至高温危险值的所需的周期个数，计算时间t后升高至高温危险值的时间。

9、进一步地，所述升温预测模型预测异常温度升高至高温危险值的计算公式为：其中，为第k个周期后电气设备内部异常温度区域温度，为时间t内周期性获取的第一个异常温度，ε为截距，ζ为温升调制因子。

10、进一步地，所述使用时间t内获取的异常温度对升温预测模型进行验证的计算公式为：其中，π为验证符合指数。

11、进一步地，还包括通信模块和预警模块，所述通信模块用于将设备运行状态预测模块预测电气设备内部异常温度区域温度升高至高温危险值的时间无线发送到监控终端，所述预警模块用于在设备运行状态预测模块预测出升高至高温危险值的时间后通过向通信模块监控终端发送预警信息。

12、本发明具有以下有益效果：

13、(1)、该电气设备温度监控系统，设备内部温度预测模块基于电气设备内部的历史温度建立温度预测模型，综合考虑了电气设备在历史运行器件的温度属性，并通过其自身的电气设备内部的实测温度进行验证，更加符合电气设备的运行特性，同时使用电气设备内部的历史温度去建立温度条件，也考虑到了电气设备的历史运行的温度属性，通过设备运行状态预测模块建立的升温预测模型预测异常温度升高至高温危险值的时间，从而可以及时有效的为操作人员提供时间依据，敦促相关人员及时采取措施。

14、(2)、该电气设备温度监控系统，获取到数据库模块中的电气设备内部的历史温度后，先按照日期将数据进行初次分组，之后再将每个日期内的电气设备内部的历史温度按照从小打到的顺序进行排列，按照设定的比例将排列后的电气设备内部的历史温度进行分组，分别为低温组历史温度，中温组历史温度和高温组历史温度，其中中温组历史温度所占的比例要大于低温组历史温度和高温组历史温度所占比例，这是为了能够提供更多的预测数据，保证预测的准确性。

15、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。