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一种具有连续远程监视低压 开关柜智能供配电系统

阅读：123发布：2021-01-01

专利汇可以提供一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明具体涉及一种安全性高、自动化程度高的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统。智能供配电系统包括开关柜，开关柜内设置常规监测装置,开关柜的侧面设置观察窗，第一金属丝、第二金属丝安装在观察窗的内侧；配电室内设置电动检修小车，小车上设置的第二处理器、高清拍照模块、麦克风、旋转式轮廓扫描仪可以检测开关柜的位置是否正确，同时对开关柜内母线是否移位、接线螺母拧紧力矩进行监测，还可以监测空气开关触头表面是否清洁，以及空气开关的操作机构是否位于正确位置，完全实现了对开关柜的日常检修，节省人工成本；配合常规监测装置，可以实现开关柜的全自动实时监测，极大的提高了安全性。，下面是一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，所述的智能供配电系统包括多个安装在配电室内的开关柜(1)，开关柜(1)包括固定式或抽屉式的柜体，柜体内设置母线排、接线柱、空气开关、空气开关操作机构，所述的开关柜(1)内设置的常规监测装置(11)用于测量入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号，常规监测装置(11)通过有线或无线方式分别与开关柜(1)上设置的显示仪表(12)、配电室内设置的第一信号处理器(13)通信连接，第一信号处理器(13)通过互联网与远程监控台(14)连接；
其特征在于：所述的开关柜(1)的一个侧面设置透明塑料观察窗(2)，开关柜(1)内接线柱的接线头螺母一端与扭杆弹簧式第一金属丝(21)的一端连接，第一金属丝(21)的另一端安装在开关柜(1)的观察窗(2)的内侧；开关柜(1)内的母线与第二金属丝(28)的一端连接，第二金属丝(28)的另一端安装在观察窗(2)的内侧；所述的第一金属丝(21)、第二金属丝(28)靠近观察窗(2)的部分带有一定的弧度；
开关柜(1)内空气开关的触头附近设置第一防爆射灯(22)，第一防爆射灯(22)的光线照射到空气开关的触头上后反射到第一发光板(23)上；开关柜(1)内空气开关操作机构附近设置第二防爆射灯(26)，第二防爆射灯(26)的光线照射到空气开关操作机构上设置的反光片并反射到第二发光板(27)上；所述观察窗(2)内侧面上粘贴感温变色复合材料贴片(24)；所述的空气开关操作机构还通过机械连锁装置与观察窗(2)外侧面上设置的安全开关(25)连接；
所述的配电室内设置电动检修小车(3)，小车(3)上安装高清拍照设备(4)、第二处理器(5)、麦克风(6)，小车(3)的一个或多个侧面设置一个或多个电动伸缩机械手(7)；所述小车(3)的前部设置多个向前延伸的感知触手(31)，感知触手(31)与小车(3)连接的部分由绝缘材料制作，感知触手(31)的端头由金属导电材料制作；其中一个或多个感知触手(31)的端头与地面接触，与地面接触的感知触手(31)端头上设置第一电压传感器(32)；一个或多个感知触手(31)的端头悬空设置，悬空的感知触手(31)端头上设置第二电压传感器(33)、压力传感器(37)；所述的小车底部设置荧光粉划线器(34)，顶部设置荧光粉抛洒器(35)、旋转式轮廓扫描仪(36)；
所述的第二处理器(5)包括图片处理模块(51)、信号对比模块(52)、三维建模模块(53)、地图路径标引模块(54)，临时导航模块(55)、无线通信模块(56)、主处理器(57)；
所述的第二处理器(5)分别与高清拍照设备(4)、麦克风(6)、电动伸缩机械手(7)、常规监测装置(11)、第一电压传感器(32)、第二电压传感器(33)、压力传感器(37)、旋转式轮廓扫描仪(36)通信连接。
2.根据权利要求1所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，其特征在于：
所述的安全开关(25)上设置用于启动或关闭安全开关(25)的专用钥匙插孔，所述的电动伸缩机械手(7)的端头位置设置与专用钥匙插孔相配合的专用钥匙。
3.根据权利要求1所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，其特征在于：
所述的小车(3)上安装的蓄电池与配电室内设置的无线充电座配合充电。
4.根据权利要求1所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，其特征在于：
所述的常规监测装置(11)包括设置在开关柜(1)进线、出线处的柜内电压传感器、电流传感器，柜体内设置的温度传感器，以及用于检测空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号的继电器。
5.根据权利要求1至权利要求4所述的任意一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的监控方法包括以下步骤：信号标定、信号采集、信号处理、三维模型参数标记、后处理；
所述的信号标定步骤为：配电室内的多个开关柜(1)安装到位后，进行正常使用时，小车(3)按照地图路径标引模块(54)中存储好的初始路径行驶一次，小车(3)上设置的旋转式轮廓扫描仪(36)扫描出多个开关柜(1)的位置参数、轮廓尺寸参数，主处理器(57)根据开关柜(1)的位置参数、轮廓尺寸参数实时调整初始路径(54)，使行驶过程中小车(3)行驶到每个开关柜(1)附近时，悬空的感知触手(31)与柜体接触，此时压力传感器(37)发送符合要求的值，如果压力传感器(37)发送的值小于要求值或等于0，则小车(3)后退一定距离，主处理器(57)重新计算该段路径，小车(3)重新行驶该路段，直到压力传感器(37)发送符合要求的值；小车(3)在行驶的过程中，主处理器(57)实时调整初始路径，并将最新的路径信息存储在地图路径标引模块(54)中；
小车(3)行驶过程中，所述的主处理器(57)还根据开关柜(1)的位置参数、轮廓尺寸参数，在三维建模模块(53)中建立配电室三维模型图，配电室三维模型图中包括多个开关柜(1)的位置参数及轮廓形状；
小车(3)行驶过程中，拍照设备(4)对开关柜(1)侧面设置的观察窗(2)进行识别并拍照，然后将图片发送给图片处理模块(51)；小车(3)靠近开关柜(1)时，麦克风(6)采集开关柜(1)内设备运行发出的声音信号；图片处理模块(51)分别采集第一金属丝(21)、第二金属丝(28)的形状参数、贴片(24)的颜色参数、第一发光板(23)、第二发光板(27)的亮度参数；
所述的信号采集步骤为：小车(3)根据地图路径标引模块(54)中最新的路径信息重复信号标定步骤，且在行驶过程中增加以下内容：无线通信模块(56)与开关柜(1)的第一信号处理器(13)通信，实时接收常规监测装置发送的数据；同时实时接收第一电压传感器(32)、第二电压传感器(33)、压力传感器(37)发送的信号；
所述的信号处理步骤为：信号采集的整个过程中，实时将信号标定步骤与信号采集步骤中采集的各项参数进行对比，对比方法如下：
主处理器(57)根据开关柜(1)的位置、轮廓参数的变化计算开关柜(1)的位置、形状的最新数据；主处理器(57)根据图片处理模块(51)发送的照片，计算第一金属丝(21)、第二金属丝(28)的形状变化，从而推导出与第一金属丝(21)连接的接线柱的接线头螺母的拧紧力矩M，与第二金属丝(28)连接的母线的位置信息L1；根据照片中贴片(24)上显示的颜色变化计算出修正温度T2，根据第一发光板(23)显示的亮度计算空气开关触头表面的清洁情况Q，根据第二发光板(27)的亮度计算空气开关操作机构位置L2；根据麦克风(6)采集的声音信号的频率及幅度变化，计算出开关柜(1)内设备振动频率F、振幅A；
信号对比模块(52)将上述主处理器(57)计算的相应数据分别与信号标定步骤中存储的相应数据进行对比，并将结果反馈给主处理器(57)；三维建模模块(53)在同一个虚拟三维空间中，将信号标定步骤中已存储的开关柜(1)的初始的位置及轮廓参数使用实体建模方式建立，然后将信号采集步骤中采集的最新的开关柜(1)位置及轮廓参数使用半透明式的实体建模方式建立，信号对比模块(52)将参数标定步骤与参数采集步骤中、开关柜(1)的位置及轮廓参数发生变化的区域标记出来，并将结果反馈给主处理器(57)；
所述的三维模型参数标记步骤为：主处理器(57)将信号采集步骤中计算的M、L1、Q、L2、T2、F、A的数值，以及信号采集步骤中常规监测装置(11)发送的各项参数标记在相应的三维模型图的开关柜(1)附近；小车(3)行驶一次后，三维建模模块(53)将其中存储的三维模型图发送给远程监控台(14)；
所述的后处理步骤为：从信号采集步骤开始，至信号处理步骤结束的整个过程中，实时进行以下步骤：
a.若本次计算的开关柜(1)的位置参数或轮廓参数超过一个设定值，则进入步骤c，否则进入步骤b；
b.根据本次开关柜(1)的位置重新计算下次行驶路径数据并保存在地图路径标引模块(54)中，然后进入d步骤；
c.主处理器(57)向远程监控台(14)发送预警信号，并进入b步骤；
d.若M、L1、F、A、Q其中任意一个值超过其预设值，则进入e步骤，否则进入f步骤；
e.主处理器(57)向远程监控台(14)发送预警信号，并进入f步骤；
f.若入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、开关柜(1)柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号、L2值中的所有参数均正常，则进入j步骤，否则进入g步骤；
g.主处理器(57)向远程监控台(14)发送报警信号，并等待远程监控台(14)反馈信号，如果一定时间后远程监控台(14)反馈信号，则进入步骤j，否则进入步骤h；
h.小车(3)通过临时导航模块(55)自行运动至相应的开关柜(1)附近并通过操作电动伸缩机械手(7)按压安全开关(25)，使该开关柜(1)的空气开关断开，小车(3)的第二处理器(5)向远程监控台(14)发送开关柜(1)已关闭信号，后处理结束；
j.后处理结束。
6.根据权利要求5所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的三维模型参数标记步骤中，修正温度T2的值与柜内温度T1值的差值小于或等于5°，则三维模型图中只标记T1；所述的参数采集步骤中，若T1与T2的差值大于10°，则在三维模型参数标记步骤中标记T1、T2中较大值，并向远程监控台(14) 发送温度传感器异常信号。
7.根据权利要求5所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手(31)上的第一电压传感器(32)采集的电压超过警戒阀值，则主处理器(57)分别与临时导航模块(55)、第一电压传感器(32)通信，计算出一条地面电压未超过警戒阀值的临时路段，并让小车(3)按照临时路段行驶至下一个待监测的开关柜(1)附近，然后按照地图路径标引模块(54)中存储的路径继续行驶。
8.根据权利要求7所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的小车(3)按照临时路段行驶时，荧光粉划线器(23)在地面上划线，三维建模模块(53)在三维模型图中同步标示出与荧光粉划线器(23)相同位置的虚拟电压警戒线；小车(3)行驶完成后，向远程监控台(14)发送报警信号，并等待远程监控台(14)反馈信号，如果一定时间后远程监控台(14)没有反馈信号，则小车(3)关闭虚拟电压警戒线附近一定范围内的多个开关柜(1)，并向远程监控台(14)发送开关柜(1)已关闭信号。
9.根据权利要求8所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手(31)上的第一电压传感器(32)采集的电压超过警戒阀值，且小车(3)无法计算出可以行驶的临时路线，则小车(3)原路返回，然后向远程监控台(14)发送报警信号，并等待远程监控台(14)反馈信号，如果一定时间后远程监控台(14)没有反馈信号，则小车(3)关闭该配电室内所有开关柜(1)，并向远程监控台(14)发送开关柜(1)已关闭信号。
10.根据权利要求5所述的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，其特征在于：所述的信号采集步骤中，若悬空的感知触手(31)触碰到柜体后，第二电压传感器(33)采集的电压超过警戒阀值，则荧光粉抛洒器(35)将荧光粉抛洒到相应的柜体上，三维建模模块(53)在三维模型图中同步标示出与荧光粉抛洒器(35)抛洒区域相同位置的虚拟柜体警戒区域；行驶结束后，主处理器(57)向远程监控台(14)发送报警信号，并等待远程监控台(14)反馈信号，如果一定时间后远程监控台(14)没有反馈信号，则小车(3)自行关闭被标示了具有虚拟柜体警戒区域的开关柜(1)，并向远程监控台(14)发送开关柜(1)已关闭信号。

说明书全文

一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统

技术领域

[0001] 本发明涉及智能供配电技术领域，特别涉及一种监视范围广、安全性高、自动化程度高的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统。

背景技术

[0002] 开关柜适用于发电厂、变电站、厂矿、企业等电力用户，一般是由柜体、母线、空气开关、空气开关操作机构，源自开关柜的电能由母线传送到开关柜输入端，通过空气开关传送给终端负载。开关柜的稳定运行是保证电力用户正常工作的重要前提。

[0003] 现有技术中，对开关柜状态参数进行监控的方法是在开关柜上设置微机保护装置，具体来说，微机保护装置可以监控开关柜中开关的电流信号、电压信号、绝缘信号、故障跳闸状态等状态参数。然而，现有的微机保护装置提供的监测结果只是列表文字形式，且无法对接线螺丝是否拧紧、接触器触头表面是否有污渍等问题进行监控，因此还需要人工维护，以检查开关柜整体运行状况。

[0004] 人工检查开关柜时，需要检查自动空气开关操作机构是否到位，接线螺丝是否紧固。清除接触器触头表面及四周的污物，检查接触器触头接触是否完好，如触头接触不良，必要时可稍微修锉触头表面，如触头严重烧蚀(触头点磨损至原厚度的1/3)即应更换触头。电源指示仪表、指示灯完好。

[0005] 人工检查时注意事项如下：

[0006] 1：检修过程中必须设专人监护。

[0007] 2：工作前必须验电。

[0008] 3：检修人员应对整个开关柜的电气机械联锁情况熟悉并操作。

[0009] 4：检修中应详细了解哪些线路是双线供电。

[0010] 但随着建筑大型化，很多建筑内都设有多个配电室，在每个配电室中又设有数量众多的开关柜，供电企业通常面临运行维护人员不足与维护效率不高的问题。且维护人员一般只是简单的查看开关柜上的监测仪表，如果监测仪表失灵或损坏，则维护人员难以第一时间判断故障，而对于一些重要的开关柜，如数据中心、医院等重要场所，不能立即停电断闸检修维护，如果此时开关柜正出现短路现象，人员靠近非常危险，检修人员对于这种情况常难以防范。

[0011] 根据上述论述可知，目前开关柜的检查方式还是监测装置与人工检查同时存在，且人工检查浪费了大量人工资源，人工检查时还存在一定的危险性，因此急需设计一种安全性高、自动化程度高，可以实时对开关柜进行参数监测、同时实现定期自动检查开关柜的系统。

发明内容

[0012] 针对上述问题，本发明目的是提供一种监视范围广、安全性高、自动化程度高的具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统。

[0013] 为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，所述的智能供配电系统包括多个安装在配电室内的开关柜，开关柜包括固定式或抽屉式的柜体，柜体内设置母线排、接线柱、空气开关、空气开关操作机构，所述的开关柜内设置的常规监测装置用于测量入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号，常规监测装置通过有线或无线方式分别与开关柜上设置的显示仪表、配电室内设置的第一信号处理器通信连接，第一信号处理器通过互联网与远程监控台连接；

[0014] 所述的开关柜的一个侧面设置透明塑料观察窗，开关柜内接线柱的接线头螺母一端与扭杆弹簧式第一金属丝的一端连接，第一金属丝的另一端安装在开关柜的观察窗的内侧；开关柜内的母线与第二金属丝的一端连接，第二金属丝的另一端安装在观察窗的内侧；所述的第一金属丝、第二金属丝靠近观察窗的部分带有一定的弧度；

[0015] 开关柜内空气开关的触头附近设置第一防爆射灯，第一防爆射灯的光线照射到空气开关的触头上后反射到第一发光板上；开关柜内空气开关操作机构附近设置第二防爆射灯，第二防爆射灯的光线照射到空气开关操作机构上设置的反光片并反射到第二发光板上；所述观察窗内侧面上粘贴感温变色复合材料贴片；所述的空气开关操作机构还通过机械连锁装置与观察窗外侧面上设置的安全开关连接；

[0016] 所述的配电室内设置电动检修小车，小车上安装高清拍照设备、第二处理器、麦克风，小车的一个或多个侧面设置一个或多个电动伸缩机械手；所述小车的前部设置多个向前延伸的感知触手，感知触手与小车连接的部分由绝缘材料制作，感知触手的端头由金属导电材料制作；其中一个或多个感知触手的端头与地面接触，与地面接触的感知触手端头上设置第一电压传感器；一个或多个感知触手的端头悬空设置，悬空的感知触手端头上设置第二电压传感器、压力传感器；所述的小车底部设置荧光粉划线器，顶部设置荧光粉抛洒器、旋转式轮廓扫描仪；

[0017] 所述的第二处理器包括图片处理模块、信号对比模块、三维建模模块、地图路径标引模块，临时导航模块、无线通信模块、主处理器；

[0018] 所述的第二处理器分别与高清拍照设备、麦克风、电动伸缩机械手、常规监测装置、第一电压传感器、第二电压传感器、压力传感器、旋转式轮廓扫描仪通信连接。

[0019] 优选的，所述的安全开关上设置用于启动或关闭安全开关的专用钥匙插孔，所述的电动伸缩机械手的端头位置设置与专用钥匙插孔相配合的专用钥匙。

[0020] 优选的，所述的小车上安装的蓄电池与配电室内设置的无线充电座配合充电。

[0021] 优选的，所述的常规监测装置包括设置在开关柜进线、出线处的柜内电压传感器、电流传感器，柜体内设置的温度传感器，以及用于检测空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号的继电器。

[0022] 根据上述权利要求所述的任意一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，所述的监控方法包括以下步骤：信号标定、信号采集、信号处理、三维模型参数标记、后处理；

[0023] 所述的信号标定步骤为：配电室内的多个开关柜安装到位后，进行正常使用时，小车按照地图路径标引模块中存储好的初始路径行驶一次，小车上设置的旋转式轮廓扫描仪扫描出多个开关柜的位置参数、轮廓尺寸参数，主处理器根据开关柜的位置参数、轮廓尺寸参数实时调整初始路径，使行驶过程中小车行驶到每个开关柜附近时，悬空的感知触手与柜体接触，此时压力传感器发送符合要求的值，如果压力传感器发送的值小于要求值或等于0，则小车后退一定距离，主处理器重新计算该段路径，小车重新行驶该路段，直到压力传感器发送符合要求的值；小车在行驶的过程中，主处理器实时调整初始路径，并将最新的路径信息存储在地图路径标引模块中；

[0024] 小车行驶过程中，所述的主处理器还根据开关柜的位置参数、轮廓尺寸参数，在三维建模模块中建立配电室三维模型图，配电室三维模型图中包括多个开关柜的位置参数及轮廓形状；

[0025] 小车行驶过程中，拍照设备对开关柜侧面设置的观察窗进行识别并拍照，然后将图片发送给图片处理模块；小车靠近开关柜时，麦克风采集开关柜内设备运行发出的声音信号；图片处理模块分别采集第一金属丝、第二金属丝的形状参数、贴片的颜色参数、第一发光板、第二发光板的亮度参数；

[0026] 所述的信号采集步骤为：小车根据地图路径标引模块中最新的路径信息重复信号标定步骤，且在行驶过程中增加以下内容：无线通信模块与开关柜的第一信号处理器通信，实时接收常规监测装置发送的数据；同时实时接收第一电压传感器、第二电压传感器、压力传感器发送的信号；

[0027] 所述的信号处理步骤为：信号采集的整个过程中，实时将信号标定步骤与信号采集步骤中采集的各项参数进行对比，对比方法如下：

[0028] 主处理器根据开关柜的位置、轮廓参数的变化计算开关柜的位置、形状的最新数据；主处理器根据图片处理模块发送的照片，计算第一金属丝、第二金属丝的形状变化，从而推导出与第一金属丝连接的接线柱的接线头螺母的拧紧力矩M，与第二金属丝连接的母线的位置信息L1；根据照片中贴片上显示的颜色变化计算出修正温度T2，根据第一发光板显示的亮度计算空气开关触头表面的清洁情况Q，根据第二发光板的亮度计算空气开关操作机构位置L2；根据麦克风采集的声音信号的频率及幅度变化，计算出开关柜内设备振动频率F、振幅A；

[0029] 信号对比模块将上述主处理器计算的相应数据分别与信号标定步骤中存储的相应数据进行对比，并将结果反馈给主处理器；三维建模模块在同一个虚拟三维空间中，将信号标定步骤中已存储的开关柜的初始的位置及轮廓参数使用实体建模方式建立，然后将信号采集步骤中采集的最新的开关柜位置及轮廓参数使用半透明式的实体建模方式建立，信号对比模块将参数标定步骤与参数采集步骤中、开关柜的位置及轮廓参数发生变化的区域标记出来，并将结果反馈给主处理器；

[0030] 所述的三维模型参数标记步骤为：主处理器将信号采集步骤中计算的M、L1、Q、L2、T2、F、A的数值，以及信号采集步骤中常规监测装置发送的各项参数标记在相应的三维模型图的开关柜附近；小车行驶一次后，三维建模模块将其中存储的三维模型图发送给远程监控台；

[0031] 所述的后处理步骤为：从信号采集步骤开始，至信号处理步骤结束的整个过程中，实时进行以下步骤：

[0032] a.若本次计算的开关柜的位置参数或轮廓参数超过一个设定值，则进入步骤c，否则进入步骤b；

[0033] b.根据本次开关柜的位置重新计算下次行驶路径数据并保存在地图路径标引模块中，然后进入d步骤；

[0034] c.主处理器向远程监控台发送预警信号，并进入b步骤；

[0035] d.若M、L1、F、A、Q其中任意一个值超过其预设值，则进入e步骤，否则进入f步骤；

[0036] e.主处理器向远程监控台发送预警信号，并进入f步骤；

[0037] f.若入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、开关柜柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号、L2值中的所有参数均正常，则进入j步骤，否则进入g步骤；

[0038] g.主处理器向远程监控台发送报警信号，并等待远程监控台反馈信号，如果一定时间后远程监控台反馈信号，则进入步骤j，否则进入步骤h；

[0039] h.小车通过临时导航模块自行运动至相应的开关柜附近并通过操作电动伸缩机械手按压安全开关，使该开关柜的空气开关断开，小车的第二处理器向远程监控台发送开关柜已关闭信号，后处理结束；

[0040] j.后处理结束。

[0041] 优选的，所述的三维模型参数标记步骤中，修正温度T2的值与柜内温度T1值的差值小于或等于5°，则三维模型图中只标记T1；所述的参数采集步骤中，若T1与T2的差值大于10°，则在三维模型参数标记步骤中标记T1、T2中较大值，并向远程监控台发送温度传感器异常信号。

[0042] 优选的，所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手上的第一电压传感器采集的电压超过警戒阀值，则主处理器分别与临时导航模块、第一电压传感器通信，计算出一条地面电压未超过警戒阀值的临时路段，并让小车按照临时路段行驶至下一个待监测的开关柜附近，然后按照地图路径标引模块中存储的路径继续行驶；

[0043] 优选的，所述的小车按照临时路段行驶时，荧光粉划线器在地面上划线，三维建模模块在三维模型图中同步标示出与荧光粉划线器相同位置的虚拟电压警戒线；小车行驶完成后，向远程监控台发送报警信号，并等待远程监控台反馈信号，如果一定时间后远程监控台没有反馈信号，则小车关闭虚拟电压警戒线附近一定范围内的多个开关柜，并向远程监控台发送开关柜已关闭信号。

[0044] 优选的，所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手上的第一电压传感器采集的电压超过警戒阀值，且小车无法计算出可以行驶的临时路线，则小车原路返回，然后向远程监控台发送报警信号，并等待远程监控台反馈信号，如果一定时间后远程监控台没有反馈信号，则小车关闭该配电室内所有开关柜，并向远程监控台发送开关柜已关闭信号。

[0045] 优选的，所述的信号采集步骤中，若悬空的感知触手触碰到柜体后，第二电压传感器采集的电压超过警戒阀值，则荧光粉抛洒器将荧光粉抛洒到相应的柜体上，三维建模模块在三维模型图中同步标示出与荧光粉抛洒器抛洒区域相同位置的虚拟柜体警戒区域；行驶结束后，主处理器向远程监控台发送报警信号，并等待远程监控台反馈信号，如果一定时间后远程监控台没有反馈信号，则小车自行关闭被标示了具有虚拟柜体警戒区域的开关柜，并向远程监控台发送开关柜已关闭信号。

[0046] 本发明的有益效果在于：开关柜内的常规监测装置实时监测开关柜的运行情况，小车上设置的第二处理器、高清拍照模块、麦克风、旋转式轮廓扫描仪可以检测开关柜的位置是否正确，开关柜的轮廓形状是否完好，同时对开关柜内母线是否移位、接线螺母拧紧力矩进行监测，还可以监测空气开关触头表面是否清洁，以及空气开关的操作机构是否位于正确位置，完全实现了对开关柜的日常检修，节省人工成本；配合常规监测装置，可以实现开关柜的全自动实时监测，检测完毕后数据可以传递给远程监控台，实现了对开关柜真正的远程监控；如果在检修过程中发现开关柜漏电，则小车在漏电区域利用荧光粉划线器、荧光粉抛洒器将漏电区域标示出来，并将相关区域记录在三维模型图中，供远程监控台的相关人员及时查看，防止相关人员检查开关柜时触电，当远程监控台没有操作人员时，小车也可以自动关闭相应出现故障的开关柜，极大的提高了安全性。附图说明

[0047] 图1为一种现有技术的开关柜监测系统电路原理图；

[0048] 图2为本发明智能配电系统电路原理图；

[0049] 图3为第二处理器电路原理图；

[0050] 图4为开关柜结构示意图；

[0051] 图5为小车结构示意图。

具体实施方式

[0052] 如图1-图5所示的一种具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统，包括多个安装在配电室内的开关柜1，开关柜1包括固定式或抽屉式的柜体，柜体内设置母线排、接线柱、空气开关、空气开关操作机构，所述的开关柜1内设置的常规监测装置11用于测量入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号；所述的常规监测装置11包括设置在开关柜1进线、出线处的柜内电压传感器、电流传感器，柜体内设置的温度传感器，以及用于检测空气开关保险丝断路信号、柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号的继电器，还有分别与继电器，相应的电压传感器、电流传感器、温度传感器通信连接的的第一信号处理器13。

[0053] 常规监测装置11通过有线或无线方式分别与开关柜1上设置的显示仪表12、配电室内设置的第一信号处理器13通信连接，第一信号处理器13通过互联网与远程监控台14连接；

[0054] 其特征在于：所述的开关柜1的一个侧面设置透明塑料观察窗2，开关柜1内接线柱的接线头螺母一端与扭杆弹簧式第一金属丝21的一端连接，第一金属丝21的另一端安装在开关柜1的观察窗2的内侧；开关柜1内的母线与第二金属丝28的一端连接，第二金属丝28的另一端安装在观察窗2的内侧；所述的第一金属丝21、第二金属丝28靠近观察窗2的部分带有一定的弧度；接线头螺母松动时，第一金属丝21在观察窗2内的带有弧度部分的弧度会发生变化，母线发生移位时，第二金属丝28在观察窗2内的带有弧度部分的弧度会发生变化；

[0055] 开关柜1内空气开关的触头附近设置第一防爆射灯22，第一防爆射灯22的光线照射到空气开关的触头上后反射到第一发光板23上；若空气开关的触头表面不清洁或有污渍，则第一防爆射灯22反射到第一发光板23上的光线其亮度会降低；按照同样的原理，开关柜1内空气开关操作机构附近设置第二防爆射灯26，第二防爆射灯26的光线照射到空气开关操作机构上设置的反光片并反射到第二发光板27上，空气开关操作机构移位时，第二发光板27会发生改变；

[0056] 所述观察窗2内侧面上粘贴感温变色复合材料贴片24；所述的空气开关操作机构还通过机械连锁装置与观察窗2外侧面上设置的安全开关25连接；

[0057] 所述的配电室内设置电动检修小车3，小车3上安装高清拍照设备4、第二处理器5、麦克风6，小车3的一个或多个侧面设置一个或多个电动伸缩机械手7；可以是电机驱动丝杠旋转，丝杠带动滑块运动的结构，也可以是电机驱动式液压活塞缸结构；所述小车3的前部设置多个向前延伸的感知触手31，感知触手31可以是固定连接，也可以做成可拆卸式连接，感知触手31与小车3连接的部分由绝缘材料制作，可以是复合材料或塑料，感知触手31的端头由铜或铝等金属导电材料制作；其中一个或多个感知触手31的端头与地面接触，与地面接触的感知触手31端头上设置第一电压传感器32；一个或多个感知触手31的端头悬空设置，悬空的感知触手31端头上设置第二电压传感器33、压力传感器37；所述的小车底部设置可以沿小车3的运动轨迹将荧光粉洒落在地面上的荧光粉划线器34，顶部设置可以将荧光粉向前上方或前方抛洒出的荧光粉抛洒器35、旋转式轮廓扫描仪36，旋转式轮廓扫描仪36的结构及功能与自动驾驶汽车上端的旋转扫描仪一致，可以将小车3周围的物体轮廓进行扫描并传递扫描的数据；

[0058] 所述的第二处理器5包括图片处理模块51、信号对比模块52、三维建模模块53、地图路径标引模块54，临时导航模块55、无线通信模块56、主处理器57；

[0059] 所述的第二处理器5分别与高清拍照设备4、麦克风6、电动伸缩机械手7、常规监测装置11、第一电压传感器32、第二电压传感器33、压力传感器37、旋转式轮廓扫描仪36通过有线或无线方式通信连接。

[0060] 所述的安全开关25上设置用于启动或关闭安全开关25的专用钥匙插孔，所述的电动伸缩机械手7的端头位置设置与专用钥匙插孔相配合的专用钥匙。所述的小车3上安装的蓄电池与配电室内设置的无线充电座配合充电。

[0061] 根据上述具有连续远程监视低压开关柜智能供配电系统的监控方法，所述的监控方法包括以下步骤：信号标定、信号采集、信号处理、三维模型参数标记、后处理；

[0062] 所述的信号标定步骤为：配电室内的多个开关柜1安装到位后，进行正常使用时，小车3按照地图路径标引模块54中存储好的初始路径行驶一次，小车3上设置的旋转式轮廓扫描仪36扫描出多个开关柜1的位置参数、轮廓尺寸参数，主处理器57根据开关柜1的位置参数、轮廓尺寸参数实时调整初始路径54，使行驶过程中小车3行驶到每个开关柜1附近时，悬空的感知触手31与柜体上的金属部分接触，此时压力传感器37发送符合要求的值，如果压力传感器37发送的值小于要求值或等于0，则小车3后退一定距离，主处理器57重新计算该段路径，小车3重新行驶该路段，直到压力传感器37发送符合要求的值；小车3在行驶的过程中，主处理器57实时调整初始路径，并将最新的路径信息存储在地图路径标引模块54中；

[0063] 小车3行驶过程中，所述的主处理器57还根据开关柜1的位置参数、轮廓尺寸参数，在三维建模模块53中建立配电室三维模型图，配电室三维模型图中包括多个开关柜1的位置参数及轮廓形状；

[0064] 小车3行驶过程中，拍照设备4对开关柜1侧面设置的观察窗2进行识别并拍照，然后将图片发送给图片处理模块51；小车3靠近开关柜1时，麦克风6采集开关柜1内设备运行发出的声音信号；图片处理模块51分别采集第一金属丝21、第二金属丝28的形状参数、贴片24的颜色参数、第一发光板23、第二发光板27的亮度参数；

[0065] 所述的信号采集步骤为：小车3根据地图路径标引模块54中最新的路径信息重复信号标定步骤，且在行驶过程中增加以下内容：无线通信模块56与开关柜1的第一信号处理器13通信，实时接收常规监测装置发送的数据；同时实时接收第一电压传感器32、第二电压传感器33、压力传感器37发送的信号；

[0066] 所述的信号处理步骤为：信号采集的整个过程中，实时将信号标定步骤与信号采集步骤中采集的各项参数进行对比，对比方法如下：

[0067] 主处理器57根据开关柜1的位置、轮廓参数的变化计算开关柜1的位置、形状的最新数据；

[0068] 主处理器57根据图片处理模块51发送的照片，计算第一金属丝21、第二金属丝28的形状变化，从而推导出与第一金属丝21连接的接线柱的接线头螺母的拧紧力矩M，与第二金属丝28连接的母线的位置信息L1；根据照片中贴片24上显示的颜色变化计算出修正温度T2，根据第一发光板23显示的亮度计算空气开关触头表面的清洁情况Q，根据第二发光板27的亮度计算空气开关操作机构位置L2；根据麦克风6采集的声音信号的频率及幅度变化，计算出开关柜1内设备振动频率F、振幅A；信号对比模块52将上述主处理器57计算的相应数据分别与信号标定步骤中存储的相应数据进行对比，并将结果反馈给主处理器57；三维建模模块53在同一个虚拟三维空间中，将信号标定步骤中已存储的开关柜1的初始的位置及轮廓参数使用实体建模方式建立，然后将信号采集步骤中采集的最新的开关柜1位置及轮廓参数使用半透明式的实体建模方式建立，信号对比模块52将参数标定步骤与参数采集步骤中、开关柜1的位置及轮廓参数发生变化的区域标记出来，并将结果反馈给主处理器57；

[0069] 所述的三维模型参数标记步骤为：主处理器57将信号采集步骤中计算的M、L1、Q、L2、T2、F、A的数值，以及信号采集步骤中常规监测装置11发送的各项参数标记在相应的三维模型图的开关柜1附近；小车3行驶一次后，三维建模模块53将其中存储的三维模型图发送给远程监控台14；

[0070] 所述的后处理步骤为：从信号采集步骤开始，至信号处理步骤结束的整个过程中，实时进行以下步骤：

[0071] a.若本次计算的开关柜1的位置参数或轮廓参数超过一个设定值，则进入步骤c，否则进入步骤b；

[0072] b.根据本次开关柜1的位置重新计算下次行驶路径数据并保存在地图路径标引模块54中，然后进入d步骤；

[0073] c.主处理器57向远程监控台14发送预警信号，并进入b步骤；

[0074] d.若M、L1、F、A、Q其中任意一个值超过其预设值，则进入e步骤，否则进入f步骤；

[0075] e.主处理器57向远程监控台14发送预警信号，并进入f步骤；

[0076] f.若入柜电流、入柜电压、出柜电流、出柜电压、柜内温度T1、空气开关保险丝断路信号、开关柜1柜体短路信号、柜内导线短路/断路信号、L2值中的所有参数均正常，则进入j步骤，否则进入g步骤；

[0077] g.主处理器57向远程监控台14发送报警信号，并等待远程监控台14反馈信号，如果一定时间后远程监控台14反馈信号，则进入步骤j，否则进入步骤h；

[0078] h.小车3通过临时导航模块55自行运动至相应的开关柜1附近并通过操作电动伸缩机械手7按压安全开关25，使该开关柜1的空气开关断开，小车3的第二处理器5向远程监控台14发送开关柜1已关闭信号，后处理结束；

[0079] j.后处理结束。

[0080] 优选的，所述的三维模型参数标记步骤中，修正温度T2的值与柜内温度T1值的差值小于或等于5°，则三维模型图中只标记T1；所述的参数采集步骤中，若T1与T2的差值大于10°，则在三维模型参数标记步骤中标记T1、T2中较大值，并向远程监控台14发送温度传感器异常信号。

[0081] 优选的，所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手31上的第一电压传感器32采集的电压超过警戒阀值，则主处理器57分别与临时导航模块55、第一电压传感器32通信，计算出一条地面电压未超过警戒阀值的临时路段，并让小车3按照临时路段行驶至下一个待监测的开关柜1附近，然后按照地图路径标引模块54中存储的路径继续行驶；

[0082] 所述的小车3按照临时路段行驶时，荧光粉划线器23在地面上划线，三维建模模块53在三维模型图中同步标示出与荧光粉划线器23相同位置的虚拟电压警戒线；小车3行驶完成后，向远程监控台14发送报警信号，并等待远程监控台14反馈信号，如果一定时间后远程监控台14没有反馈信号，则小车3关闭虚拟电压警戒线附近一定范围内的多个开关柜1，并向远程监控台14发送开关柜1已关闭信号。

[0083] 优选的，所述的信号采集步骤中，若与地面接触的感知触手31上的第一电压传感器32采集的电压超过警戒阀值，且小车3无法计算出可以行驶的临时路线，则小车3原路返回，然后向远程监控台14发送报警信号，并等待远程监控台14反馈信号，如果一定时间后远程监控台14没有反馈信号，则小车3关闭该配电室内所有开关柜1，并向远程监控台14发送开关柜1已关闭信号。

[0084] 优选的，所述的信号采集步骤中，若悬空的感知触手31触碰到柜体后，第二电压传感器33采集的电压超过警戒阀值，则荧光粉抛洒器35将荧光粉抛洒到相应的柜体上，三维建模模块53在配电室三维模型图中同步标示出与荧光粉抛洒器35抛洒区域相同位置的虚拟柜体警戒区域；行驶结束后，主处理器57向远程监控台14发送报警信号，并等待远程监控台14反馈信号，如果一定时间后远程监控台14没有反馈信号，则小车3自行关闭被标示了具有虚拟柜体警戒区域的开关柜1，并向远程监控台14发送开关柜1已关闭信号。

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