一种低压成套开关柜的监控控制装置的制作方法
本发明涉及电力自动化监控，具体的，涉及一种低压成套开关柜的监控控制装置。
背景技术：
1、随着智能电网技术的快速发展，电力系统的监控与控制已成为保障其稳定运行的重要手段，特别是在低压成套开关柜的应用中，传统的监控方式往往存在响应速度慢、控制精度低、无法远程管理等局限性，为了满足现代电力系统对高可靠性、高效率、高自动化的需求，开发一种先进的低压成套开关柜监控控制装置变得尤为重要。
2、现有技术中，低压成套开关柜监控控制系统中，数据采集和传输的实时性、准确性有待提高，特别是在处理复杂电网环境和多变负荷时，传统系统往往难以快速响应并准确判断，此外，传统的监控方式缺乏智能化和自适应性，无法根据电网运行的历史数据和实时状态进行智能分析和控制策略优化，另外，现有技术在安全防护方面也存在不足，无法全面有效地监测和防护设备异常状态，存在安全隐患。
技术实现思路
1、本发明提出一种低压成套开关柜的监控控制装置，解决了相关技术中实时性差和智能化不足的问题。
2、本发明的技术方案如下：
3、包括智能主控模块、数据采集模块、信号转换模块、状态监控模块、人机交互模块、学习优化模块、主动防护模块以及远程协作模块，所述智能主控模块的输出端与所述数据采集模块输入端相连，所述数据采集模块输出端与所述信号转换模块的输入端相连，所述信号转换模块的输出端与所述状态监控模块的输入端相连；
4、所述状态监控模块的输出端与所述人机交互模块的输入端相连，人机交互模块的输出端与所述学习优化模块的输入端相连，所述学习优化模块的输出端与所述主动防护模块的输入端相连，所述主动防护模块的输出端与所述远程协作模块的输入端相连。
5、优选的，所述智能主控模块用于负责整个系统的数据处理、控制策略制定以及协调各模块间的工作，确保系统的稳定运行，所述数据采集模块用于电压采集电路和电流采集电路，实时采集低压成套开关柜中的电压、电流关键参数，并利用数据分析算法，对采集到的数据进行处理，识别潜在的运行风险，所述信号转换模块用于将数据采集模块输出的模拟信号转换为数字信号，供智能主控模块处理，确保数据的准确性和实时性，所述状态监控模块用于监测低压成套开关柜中各开关的分合状态，并将信息传递给智能主控模块，实时更新开关状态，确保控制策略的准确执行。
6、优选的，所述人机交互模块用于提供可触摸得人机交互界面，显示系统状态、参数设置以及远程控制，方便用户与系统进行交互，实时了解系统运行情况，所述学习优化模块用于通过内置的神经网络学习算法，不断学习和优化控制策略，并根据系统运行数据和历史经验，自动调整控制参数，提高系统的自适应能力和控制精度，所述主动防护模块用于实时监测设备的运行状态和外部环境，一旦发现异常情况，立即采取主动防护措施，确保设备的安全运行，所述远程协作模块用于支持can总线和以太网通讯协议，实现与外部设备的无缝对接，通过远程监控和控制功能，实现对多个低压成套开关柜的集中管理和远程操作。
7、优选的，所述数据采集模块包括电压采集模块、数据处理模块、风险识别模块以及数据存储模块，所述电压采集模块用于利用电压和电流采集电路，实时采集低压成套开关柜中的电压和电流，对采集到的信号进行放大、滤波和数字化处理，所述数据处理模块用于对采集到的数据进行清洗、去噪和校准，使用小波分析算法对处理后的数据进行分析，所述风险识别模块用于根据数据分析结果识别潜在的运行风险，电压波动、电流不平衡的情况，对识别出的风险进行等级评估，确定其严重程度和紧迫性，所述数据存储模块用于将采集到的数据和分析结果存储在本地的数据库中，根据用户需求生成报告，供用户查看和分析。
8、优选的，所述状态监控模块包括状态检测模块、数据传输模块、信息更新模块以及策略执行模块，所述状态检测模块用于使用霍尔效应传感器来检测开关的分合状态，将传感器输出的信号转换为数字信号，供后续处理，所述数据传输模块用于通过wi-fi、通信接口将开关状态信息传输给智能主控模块，并对传输的数据进行编码和解码，确保数据的准确性和可靠性。
9、优选的，所述信息更新模块用于实时监测开关状态的变化，并更新本地和远程的开关状态信息，确保所有模块的时间同步，以便准确记录开关状态的变化时间，所述策略执行模块用于接收智能主控模块的控制策略指令，根据控制策略指令，通过电动操作机构执行机构控制开关的分合。
10、优选的，所述主动防护模块包括断电保护模块、过热保护模块、防护保护模块以及传感技术模块，所述断电保护模块用于实时监测电网的电压、电流以及频率参数，评估电网的负荷情况，使用算法检测电网中的过载、短路异常情况，一旦发现异常情况，通过控制断路器切断相关电路。
11、优选的，所述过热保护模块用于使用热敏电阻传感器监测设备的温度，设置设备允许的最高温度阈值，当温度超过阈值时，启动风扇、散热片进行降温，或切断相关电路，所述防护保护模块用于在设备内部设置防水传感器，检测设备内部是否有水浸入，一旦发现水浸入，启动排水泵将水排出，同时切断可能受到水影响的电路，防止短路和电击，所述传感技术模块用于提供标准化的传感器接口，支持多种类型的传感器连接，将来自不同传感器的数据进行融合，提高异常检测的准确性和可靠性。
12、本发明的工作原理及有益效果为：
13、1、本发明通过智能主控模块、数据采集模块以及信号转换模块的配合，数据采集模块实时采集低压成套开关柜中的电压、电流关键参数，确保数据的即时性，随后，信号转换模块将采集到的模拟信号迅速转换为数字信号，以供智能主控模块进行处理，智能主控模块则基于实时数据，迅速制定控制策略，并通过状态监控模块和主动防护模块实时更新和执行，从而确保了对低压成套开关柜的高实时性监控与控制，这种高效的数据处理和控制流程，极大地提高了系统的响应速度，使得系统能够在最短的时间内对电网状态进行准确判断，并采取相应的措施，确保电网的稳定运行，实现了高实时性的效果。
14、2、本发明通过学习优化模块和主动防护模块的引入，学习优化模块通过内置的神经网络学习算法，能够不断学习和优化控制策略，并根据系统运行数据和历史经验，自动调整控制参数，使得系统的控制策略更加精准和高效，同时，主动防护模块能够实时监测设备的运行状态和外部环境，一旦发现异常情况，能够立即采取主动防护措施，如断电保护、过热保护等，确保设备的安全运行，这种智能化的监控与控制方式，不仅提高了系统的自适应能力和控制精度，还降低了故障发生的概率，提升了电网的安全性和可靠性，实现了提升智能化的效果。
技术特征：
1.一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，包括智能主控模块（1）、数据采集模块（2）、信号转换模块（3）、状态监控模块（4）、人机交互模块（5）、学习优化模块（6）、主动防护模块（7）以及远程协作模块（8），所述智能主控模块（1）的输出端与所述数据采集模块（2）输入端相连，所述数据采集模块（2）输出端与所述信号转换模块（3）的输入端相连，所述信号转换模块（3）的输出端与所述状态监控模块（4）的输入端相连；
2.根据权利要求1所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述智能主控模块（1）用于负责整个系统的数据处理、控制策略制定以及协调各模块间的工作，确保系统的稳定运行，所述数据采集模块（2）用于电压采集电路和电流采集电路，实时采集低压成套开关柜中的电压、电流关键参数，并利用数据分析算法，对采集到的数据进行处理，识别潜在的运行风险，所述信号转换模块（3）用于将数据采集模块（2）输出的模拟信号转换为数字信号，供智能主控模块（1）处理，确保数据的准确性和实时性，所述状态监控模块（4）用于监测低压成套开关柜中各开关的分合状态，并将信息传递给智能主控模块（1），实时更新开关状态，确保控制策略的准确执行。
3.根据权利要求2所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述人机交互模块（5）用于提供可触摸得人机交互界面，显示系统状态、参数设置以及远程控制，方便用户与系统进行交互，实时了解系统运行情况，所述学习优化模块（6）用于通过内置的神经网络学习算法，不断学习和优化控制策略，并根据系统运行数据和历史经验，自动调整控制参数，提高系统的自适应能力和控制精度，所述主动防护模块（7）用于实时监测设备的运行状态和外部环境，一旦发现异常情况，立即采取主动防护措施，确保设备的安全运行，所述远程协作模块（8）用于支持can总线和以太网通讯协议，实现与外部设备的无缝对接，通过远程监控和控制功能，实现对多个低压成套开关柜的集中管理和远程操作。
4.根据权利要求3所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述数据采集模块（2）包括电压采集模块（21）、数据处理模块（22）、风险识别模块（23）以及数据存储模块（24），所述电压采集模块（21）用于利用电压和电流采集电路，实时采集低压成套开关柜中的电压和电流，对采集到的信号进行放大、滤波和数字化处理，所述数据处理模块（22）用于对采集到的数据进行清洗、去噪和校准，使用小波分析算法对处理后的数据进行分析，所述风险识别模块（23）用于根据数据分析结果识别潜在的运行风险，电压波动、电流不平衡的情况，对识别出的风险进行等级评估，确定其严重程度和紧迫性，所述数据存储模块（24）用于将采集到的数据和分析结果存储在本地的数据库中，根据用户需求生成报告，供用户查看和分析。
5.根据权利要求4所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述状态监控模块（4）包括状态检测模块（41）、数据传输模块（42）、信息更新模块（43）以及策略执行模块（44），所述状态检测模块（41）用于使用霍尔效应传感器来检测开关的分合状态，将传感器输出的信号转换为数字信号，供后续处理，所述数据传输模块（42）用于通过wi-fi、通信接口将开关状态信息传输给智能主控模块（1），并对传输的数据进行编码和解码，确保数据的准确性和可靠性。
6.根据权利要求5所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述信息更新模块（43）用于实时监测开关状态的变化，并更新本地和远程的开关状态信息，确保所有模块的时间同步，以便准确记录开关状态的变化时间，所述策略执行模块（44）用于接收智能主控模块（1）的控制策略指令，根据控制策略指令，通过电动操作机构执行机构控制开关的分合。
7.根据权利要求6所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述主动防护模块（7）包括断电保护模块（71）、过热保护模块（72）、防护保护模块（73）以及传感技术模块（74），所述断电保护模块（71）用于实时监测电网的电压、电流以及频率参数，评估电网的负荷情况，使用算法检测电网中的过载、短路异常情况，一旦发现异常情况，通过控制断路器切断相关电路。
8.根据权利要求7所述的一种低压成套开关柜的监控控制装置，其特征在于，所述过热保护模块（72）用于使用热敏电阻传感器监测设备的温度，设置设备允许的最高温度阈值，当温度超过阈值时，启动风扇、散热片进行降温，或切断相关电路，所述防护保护模块（73）用于在设备内部设置防水传感器，检测设备内部是否有水浸入，一旦发现水浸入，启动排水泵将水排出，同时切断可能受到水影响的电路，防止短路和电击，所述传感技术模块（74）用于提供标准化的传感器接口，支持多种类型的传感器连接，将来自不同传感器的数据进行融合，提高异常检测的准确性和可靠性。
技术总结
本发明涉及电力自动化监控技术领域，提出了一种低压成套开关柜的监控控制装置，包括智能主控模块、数据采集模块、信号转换模块、状态监控模块、人机交互模块、学习优化模块、主动防护模块以及远程协作模块，所述智能主控模块的输出端与所述数据采集模块输入端相连，所述状态监控模块的输出端与所述人机交互模块的输入端相连，人机交互模块的输出端与所述学习优化模块的输入端相连，所述学习优化模块的输出端与所述主动防护模块的输入端相连，所述主动防护模块的输出端与所述远程协作模块的输入端相连，通过上述技术方案，解决了现有技术中实时性差和智能化不足的问题。
技术研发人员：杨梅芬,贾菊红,华益军,庞洪,李涛
受保护的技术使用者：杭州华宏通信设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23