一种智能高压电缆工作环境监测系统的制作方法

本发明涉及电缆监测，尤其涉及一种智能高压电缆工作环境监测系统。

背景技术：

1、高压电缆是电力系统中重要的组成部分，其运行状态直接影响到电力供应的稳定性和安全性。然而，由于高压电缆长期暴露在自然环境中，容易受到各种因素的影响，为了确保高压电缆的安全运行，及时监测电缆的运行状态至关重要。

2、中国专利公开号：cn112684310a公开了一种高压电缆综合在线智能监测系统，包括现场采集单元组、远端监控主机和系统通信后台。现场采集单元组包括局放采集单元、环流采集单元、振动采集单元、环境采集单元以及视频采集单元；局放采集单元包括第一紫外光检测单元、第二超声波检测单元、边缘数据处理单元以及局部放电在线监测组件；边缘数据处理单元获取第一紫外光监测单元采集的紫外光信号和第二超声波检测单元获取的超声波信号得出局部放电识别结果并得出所述高压电缆在本次时间区段内的智能监测结果。若所述局部放电识别结果满足预定条件，则激活所述局部放电在线监测组件。该发明实现了对高压电缆工作中是否存在局部放电问题的监测，未实现对高压电缆工作环境以及工作信息的综合分析，存在对高压电缆工作环境监测效率低，监测不准确的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种智能高压电缆工作环境监测系统，用以克服现有技术中对高压电缆工作环境监测效率低，监测不准确的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种智能高压电缆工作环境监测系统，包括：

3、信息获取模块，用以获取高压电缆进行电力传输时的传输信息、环境温度、环境湿度和振动信息；

4、信息分类模块，用以对传输信息和环境温度进行分析，以得到传输信息和环境温度的信息分类；

5、信息存储模块，用以对信息分类为正常数据和异常数据的传输信息和环境温度进行存储；

6、存储分析模块，用以根据已存储的传输信息和已存储的环境温度对高压电缆的正常特征和异常特征进行分析；

7、数据分析模块，用以对信息分类为监测数据的传输信息和环境温度进行分析，以得到高压电缆的监测特征；

8、调整优化模块，用以根据高压电缆的振动信息和环境湿度对监测特征的分析过程进行调整，还用以获取预设采集周期内的天气信息，并根据天气信息对监测特征的调整过程进行优化；

9、特征分析模块，用以根据高压电缆的正常特征、异常特征和监测特征对高压电缆的工作状态进行分析；

10、输出模块，用以对高压电量的工作状态进行输出。

11、进一步地，所述信息分类模块设有传输分析单元，其用以根据传输信息对高压电缆的传输状态进行分析，其中：

12、当u1≤u＜u2且r≥r1时，所述传输分析单元判定高压电缆的传输状态为传输正常；

13、当u1≤u＜u2且r＜r1时，所述传输分析单元判定高压电缆的传输状态为传输异常；

14、当u≥u2且r≥r2时，所述传输分析单元判定高压电缆的传输状态为传输正常；

15、当u≥u2且r＜r2时，所述传输分析单元判定高压电缆的传输状态为传输异常；

16、其中，u表示传输电压，r表示绝缘电阻值，u1表示第一电压阈值，u2表示第二电压阈值，r1表示第一电阻阈值，r2表示第二电阻阈值。

17、进一步地，所述信息分类模块还设有环境分析单元，其用以根据环境温度对高压电缆的温度状态进行分析，其中：

18、当t≤t时，所述环境分析单元判定高压电缆的温度状态为温度正常；

19、当t＞t时，所述环境分析单元判定高压电缆的温度状态为温度异常；

20、其中，t表示环境温度，t表示温度阈值。

21、进一步地，所述信息分类模块还设有分类分析单元，其用以根据高压电缆的传输状态和温度状态对传输信息和环境温度的信息分类进行分析，其中：

22、当高压电缆的传输状态为传输正常且温度状态为温度正常时，所述分类分析单元判定传输信息和环境温度的信息分类为正常数据；

23、当高压电缆的传输状态为传输异常且温度状态为温度异常时，所述分类分析单元判定传输信息和环境温度的信息分类为异常数据；

24、当高压电缆的传输状态为传输正常且温度状态为温度异常或高压电缆的传输状态为传输异常且温度状态为温度正常时，所述分类分析单元判定传输信息和环境温度的信息分类为监测数据。

25、进一步地，所述存储分析模块设有正常分析单元，其用以根据信息分类、已存储的传输信息和已存储的环境温度通过正常特征分析公式对正常特征进行分析，所述正常分析单元设有正常特征分析公式如下：

26、

27、

28、

29、其中，f表示正常特征，i表示信息分类为正常数据的已存储信息编号，imax表示信息分类为正常数据的已存储信息编号最大值，ai表示正常特征参数，f表示正常特征参数的平均值，ri表示信息分类为正常数据的已存储的绝缘电阻值，ui表示信息分类为正常数据的已存储的传输电压，t i表示信息分类为正常数据的已存储的环境温度。

30、进一步地，所述存储分析模块还设有异常分析单元，其用以根据信息分类、已存储的传输信息和已存储的环境温度通过异常特征分析公式对异常特征进行分析，所述异常分析单元设有异常特征分析公式如下：

31、

32、

33、

34、其中，h表示异常特征，p表示信息分类为异常数据的已存储信息编号，pmax表示信息分类为异常数据的已存储信息编号最大值，bp表示异常特征参数，h表示异常特征参数的平均值，rp表示信息分类为异常数据的已存储的绝缘电阻值，up表示信息分类为异常数据的已存储的传输电压，tp表示信息分类为异常数据的已存储的环境温度。

35、进一步地，所述数据分析模块根据信息分类、传输信息和环境温度通过监测特征分析公式对监测特征进行分析，所述数据分析模块设有监测特征分析公式如下：

36、

37、

38、所述数据分析模块将(g1,g2)作为监测特征；

39、其中，g1表示第一监测特征，g2表示第二监测特征。

40、进一步地，所述调整优化模块设有特征调整单元，其用以根据振动信息和环境湿度对监测特征的分析过程进行调整，其中：

41、当y/x≤c时，所述特征调整单元判定振动符合阈值，不对第一监测特征的分析过程进行调整；

42、当y/x＞c时，所述特征调整单元判定振动不符合阈值，对第一监测特征的分析过程进行调整，调整后的第一监测特征为g1＇，设定g1＇＝g1×l ogy；

43、当d≤d时，所述特征调整单元判定湿度符合阈值，不对第二监测特征的分析过程进行调整；

44、当d＞d时，所述特征调整单元判定湿度不符合阈值，对第二监测特征的分析过程进行调整，调整后的第二监测特征为g2＇，设定g2＇＝g2/d；

45、其中，y表示振幅，x表示振动频率，c表示振动阈值，0.5≤c≤0.8，d表示环境湿度，d表示湿度阈值，0.3≤d≤0.7。

46、进一步地，所述调整优化模块还设有特征优化单元，其用以根据风速对第一监测特征的调整过程进行优化，其中：

47、当vk≤v时，所述特征优化单元判定风速符合阈值，不对第一监测特征的调整过程进行优化；

48、当vk＞v时，所述特征优化单元判定风速不符合阈值，对第一监测特征的调整过程进行优化，优化后的第一监测特征为g1＂，设定g1＂＝g1＇×l ogvvk；

49、其中，v表示风速阈值，设定v＝(v1+v2+...+vk)/k,v1表示天气信息中第一天的风速，v2表示天气信息中第二天的风速，vk表示天气信息中最后一天的风速，k表示预设采集周期的天数；

50、所述特征优化单元根据天气状况对第二监测特征的调整过程进行优化，优化后的第二调整特征为g2＂，设定g2＂＝g2＇×l og[k1/(k-k1)+1],其中，k1表示预设采集周期内天气状况为阴雨天的天数。

51、进一步地，所述特征分析模块根据正常特征、异常特征和监测特征通过比对分析公式计算第一比对参数和第二比对参数，并根据第一比对参数和第二比对参数对高压电缆的工作状态进行分析，所述特征分析模块设有比对分析公式如下：

52、n1＝(g1-f)2/f+g2×f

53、n2＝(g2-h)2/h+g1×h

54、当n1≥n2时，所述特征分析模块判定高压电缆的工作状态为异常；

55、当n1＜n2时，所述特征分析模块判定高压电缆的工作状态为正常。

56、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述信息获取模块对传输信息、环境温度、环境湿度和振动信息的获取，以提高信息获取的准确度，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述信息分类模块对传输信息和环境温度的分析，以分析出传输信息和环境温度的信息分类，用信息分类表示各信息是否存在异常，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述信息存储模块对信息分类的分析，以对传输信息和环境温度进行存储，增加系统分析的样本数据量，增加系统分析的多样性，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述存储分析模块对已存储的传输信息和已存储的环境温度的分析，以分析出正常特征和异常特征，用正常特征和异常特征表示高压电缆的工作状态的特征，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述数据分析模块对信息分类为监测数据的传输信息和环境温度的分析，以分析出监测特征，用监测特征表示信息分类为监测数据的信息的特征，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述调整优化模块对高压电缆的振动信息和环境湿度的分析，以对监测特征的分析过程进行调整，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述调整优化模块对天气信息的获取，以增加信息获取的准确度，从而对监测特征的调整过程进行优化，进而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述特征分析模块对高压电缆的正常特征、异常特征和监测特征的分析，以分析出高压电缆的工作状态，判断出高压电缆是否异常，增加系统分析的多样性，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度，通过所述输出模块对工作状态的输出，以提示用户监测的高压电缆的工作状态是否存在异常，提高信息输出的准确度，从而提高系统对高压电缆工作环境的监测效率，提高监测的准确度。