一种智能型稳压柜 |
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| 申请号 | CN202410179732.5 | 申请日 | 2024-02-18 | 公开(公告)号 | CN118017364A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 江苏稳变电气有限公司; | 发明人 | 张永卫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种智能型稳压柜，包括柜体，所述柜体内壁固定安装有放置架。在柜体内部 短路 起火时，通过烟雾感应器将 信号 传递至第一 控制器 ，第一控制器控制电磁 阀 门 ，使 电子 阀门打开，高压储气瓶中的液态二 氧 化 碳 经由排气管排至起火点，对火苗进行扑灭，达到自动灭火的效果，与此同时第一控制器控制 电机 启动，电机带动 蜗杆 转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动转杆转动，转杆带动调节环转动，调节环转动将调节绳缠绕在调节环外表面带动页片转动，上下页片相互贴合对排热槽进行封堵，避免外部的氧气进入柜体内部，提高灭火效率，从而实现了柜体内部起火时自动进行灭火，减少电气元件短路起火对柜体的损害提高了柜体的安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能型稳压柜，其特征在于，包括柜体(1)，所述柜体(1)内壁固定安装有放置架(3)，所述放置架(3)上固定安装有电气元件(4)，所述柜体(1)下方固定安装有放置箱(2)，所述放置箱(2)内部设置有高压储气瓶(12)，所述高压储气瓶(12)输出口固定连接有排气管(13)，所述柜体(1)上端固定安装有烟雾感应器(5)和温度感应器(6)，所述柜体(1)两侧壁均设置有排热机构，所述排热机构由通风组件和驱动组件组成，所述驱动组件与通风组件相连，且所述柜体(1)一侧铰接有柜门(21)，所述柜门(21)上固定安装有把手(22)。 |
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| 说明书全文 | 一种智能型稳压柜技术领域[0001] 本发明涉及稳压柜技术领域，具体是涉及一种智能型稳压柜。 背景技术[0002] 稳压柜在户外配电以及大型设备的配电过程中的应用十分的广泛，可以将大型设备内需要分开供电的多个部件实现集中供电，可以有效的简化整体的供电结构，方便人们操作，为了实现多个部件集中供电的效果，采用在稳压柜内设置多个断路器、接触器等开关设备，在使用的过程中只需要将大型设备内需要供电的部件‑对应与稳压柜内断路器耦接即可。 [0003] 中国专利公开了一种稳压柜CN201811164583.6，包括柜体和柜门，柜门通过转轴与柜体活动连接，柜体内表面设有多个电风扇，柜体底部四角上设有万向轮，柜体外侧表面上设有进风口，柜体外上表面固定安装太阳能电池板，柜体侧壁上设有温湿度传感器，柜体内上壁设有紫外线灯；柜体内设有太阳能蓄电池，柜门上设有数控锁面板，数控锁面板上设有数控锁锁芯和数控锁状态显示屏；进风口处设有过滤网；本发明的有益效果是通过在设置进风口，并在进风口内嵌入电离子吸附装置，有效避免灰尘进入稳压柜内部；通过在另一侧设置并排抽风机，利于稳压柜内气体的流动，提高散热效率；通过设置数控锁结构，方便解决稳压柜集中使用时发生的上锁效率低的问题；本发明结构较为简单，实用性较高，适合推广使用。 [0004] 但是上述专利未设置有灭火机构，稳压柜内部电器元件都是有使用寿命的，在长期使用后会出现线路老化的现象，电器元件出现老化后容易短路着火，若不及时对控制柜内部的火进行扑灭，不仅会造成控制柜损毁还会造成更大的危害。 发明内容[0005] 为解决上述技术问题，提供一种智能型稳压柜，本技术方案解决了上述背景技术中提出的上述专利未设置有灭火机构，稳压柜内部电器元件都是有使用寿命的，在长期使用后会出现线路老化的现象，电器元件出现老化后容易短路着火，若不及时对控制柜内部的火进行扑灭，不仅会造成控制柜损毁还会造成更大的危害的问题。 [0006] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案为： [0007] 一种智能型稳压柜，包括柜体，所述柜体内壁固定安装有放置架，所述放置架上固定安装有电气元件，所述柜体下方固定安装有放置箱，所述放置箱内部设置有高压储气瓶，所述高压储气瓶输出口固定连接有排气管，所述柜体上端固定安装有烟雾感应器和温度感应器，所述柜体两侧壁均设置有排热机构，所述排热机构由通风组件和驱动组件组成，所述驱动组件与通风组件相连，且所述柜体一侧铰接有柜门，所述柜门上固定安装有把手。 [0008] 优选的，所述通风组件包括开设在柜体侧壁的排热槽、转动安装在排热槽侧壁的连杆和固定安装在连杆外表面的页片，所述排热槽、连杆及页片均设置有多组。 [0009] 优选的，所述驱动组件包括固定在柜体内部的电机、转动安装在柜体侧壁内部的蜗杆、与蜗杆相啮合的蜗轮和与蜗轮一端面固定连接的转杆，所述电机驱动轴与蜗杆一端同轴固定连接，所述转杆外表面固定套设有调节环，所述调节环外表面固定连接有调节绳，所述调节绳贯穿页片且与页片固定连接。 [0010] 优选的，所述排气管内设置有电磁阀门，所述排气管远离高压储气瓶一端贯穿放置箱上端且位于柜体内部。 [0012] 优选的，所述第一控制器的内部集成还包括有： [0014] 数据存储模块，所述数据存储模块存储有风机在标准运行状态下的历史运行数据，该历史运行数据包括运行功率和运行温度，并计算标准运行数据； [0015] 数据比对模块，所述数据比对模块与数据采集模块和数据存储模块均电性连接，将风机实时运行数据与标准运行数据进行比对，并按照故障风险预测模型进行风机故障风险预测，获得风机故障预测概率和将风机故障预测概率与预设值进行比对，并根据比对结果，输出风机故障风险信号。 [0016] 优选的，所述计算标准运行数据的方法为： [0017] 将稳压柜在运行状态下的历史运行数据按照从小到大的顺序进行排列； [0018] 确定检出水平，并根据检出水平确定峰度检验的临界值； [0019] 基于峰度检验公式计算每一个历史运行数据的峰度观测值； [0020] 判断历史运行数据的峰度观测值是否大于峰度检验的临界值，若是，则判定该点为离群点，若否，则判定该点为非离群点； [0022] 所述历史运行数据的峰度观测值的计算公式为： [0023] [0024] 式中，bk(n)为历史运行数据的峰度观测值； [0025] n为历史运行数据按照从小到大的排序数； [0026] 为所有历史运行数据的平均值； [0027] xi为按照从小到大的顺序排列在n之前的历史运行数据。 [0028] 优选的，所述故障风险预测模型为： [0029] [0030] 式中，y＝1代表稳压柜故障，y＝0代表稳压柜运行正常； [0031] G为概率预测模型的预测概率； [0032] MP为稳压柜的运行功率的异常运行指标； [0033] MT为稳压柜的运行温度的异常运行指标； [0034] α、β1和β2均为风险预测模型的系数； [0035] 所述异常运行指标的计算公式为： [0036] M＝∑Δ偏×t [0037] 式中，Δ偏为运行数据相对于标准运行数据的偏移量， [0038] t为稳压柜在Δ偏状态下的运行时长； [0039] 所述α、β1和β2的计算方法为： [0040] 按照稳压柜最终是否发生故障对历史运行数据进行分类，获得稳压柜最终发生故障的历史运行数据和稳压柜最终未发生故障的历史运行数据； [0041] 根据稳压柜最终发生故障的历史运行数据和稳压柜最终未发生故障的历史运行数据，以最大似然法进行α、β1和β2的计算； [0042] 检验α、β1和β2对故障风险预测模型的参数的显著性，判断α、β1和β2是否满足显著性要求。 [0043] 优选的，所述将稳压柜在运行状态下的运行数据与稳压柜的标准运行数据进行比对，根据比对结果发出稳压柜故障风险信号具体包括如下步骤： [0044] 将实时稳压柜在运行状态下的实时运行数据与标准运行数据进行比对，判断实时运行数据是否在标准运行数据区间内，若是，则判断为稳压柜运行正常，输出稳压柜正常信号；若否，则判断为稳压柜运行不正常； [0045] 对运行不正常时的稳压柜的实时运行数据与预设的故障阈值比较，判断实时运行数据是否超过故障阈值，若是，则判断为稳压柜运行故障，输出稳压柜故障信号，若否，则判断为稳压柜运行异常，输出稳压柜异常信号。 [0046] 与现有技术相比，本发明提供了一种智能型稳压柜，具备以下有益效果： [0047] 1、与现有技术相比，本发明中，在柜体内部短路起火时，通过烟雾感应器将信号传递至第一控制器，第一控制器控制电磁阀门，使电子阀门打开，高压储气瓶中的液态二氧化碳经由排气管排至起火点，对火苗进行扑灭，达到自动灭火的效果，与此同时第一控制器控制电机启动，电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动转杆转动，转杆带动调节环转动，调节环转动将调节绳缠绕在调节环外表面带动页片转动，上下页片相互贴合对排热槽进行封堵，避免外部的氧气进入柜体内部，提高灭火效率，从而实现了柜体内部起火时自动进行灭火，减少电气元件短路起火对柜体的损害提高了柜体的安全性。 [0048] 2、对于稳压柜的运行数据的监控采用分级的方式进行判断，首先判断实时运行数据是否在标准运行数据区间内，则此时可判断稳压柜处于正常的运行状态下，对于实时运行数据在标准运行数据区间外的数据，则判断其是否超过故障阈值，并根据判断结果来输出稳压柜是否已经发生故障，若发生故障，则警报器进行报警。附图说明 [0049] 图1是本发明的立体结构示意图； [0050] 图2是本发明中放置箱的剖面结构示意图； [0051] 图3是本发明中蜗轮、蜗杆及页片的结构示意图； [0052] 图4是本发明中页片的结构示意图； [0053] 图5是本发明中另一状态的结构示意图； [0054] 图6是本发明中第一控制器和第二控制器的控制结构框图。 [0055] 图中标记为：1、柜体；2、放置箱；3、放置架；4、电气元件；5、烟雾感应器；6、温度感应器；7、第一控制器；8、第二控制器；9、排热槽；10、页片；11、电机；12、高压储气瓶；13、排气管；14、电磁阀门；15、连杆；16、转杆；17、调节环；18、调节绳；19、蜗杆；20、蜗轮；21、柜门；22、把手。 具体实施方式[0056] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。 [0057] 请参照图1‑6所示，一种智能型稳压柜，包括柜体1，柜体1内壁固定安装有放置架3，放置架3上固定安装有电气元件4，柜体1下方固定安装有放置箱2，放置箱2内部设置有高压储气瓶12，高压储气瓶12输出口固定连接有排气管13，柜体1上端固定安装有烟雾感应器 5和温度感应器6，柜体1两侧壁均设置有排热机构，排热机构由通风组件和驱动组件组成，驱动组件与通风组件相连，且柜体1一侧铰接有柜门21，柜门21上固定安装有把手22。 [0058] 在本方案中，高压储气瓶12内部储存有高压高浓度液态二氧化碳，液态二氧化碳喷向起火点时，起火点附近氧的浓度迅速下降，当二氧化碳达到足够浓度时火焰会窒息而熄灭，同时由于液态二氧化碳会迅速气化，在很短的时间内吸收大量的热量，因此对燃烧物起到一定的冷却作用，也有助于灭火，高压储气瓶12输出口固定连接有排气管13，液态二氧化碳经由排气管13输入柜体1内部，对火苗进行扑灭。烟雾感应器5能在起火的第一时间做出反应，温度感应器6用于检测柜体1内部的温度，柜体1两侧壁均设置有排热机构，排热机构用于柜体1内部与外界进行温度交换，降低柜体1内部因电气元件4工作产生的热量。 [0059] 通风组件包括开设在柜体1侧壁的排热槽9、转动安装在排热槽9侧壁的连杆15和固定安装在连杆15外表面的页片10，排热槽9、连杆15及页片10均设置有多组。 [0060] 在本方案中，柜体1内部电气元件4工作会产生的热量，致使柜体1内部与外界气体存在温度差，从而柜体1内部与外界气体通过排热槽9流通，流通的气体带走柜体1内部的热量，即达到降温的效果，页片10对流通的气体有阻碍作用，页片10与流通气体接触面积越大阻碍作用就越大，即排热效果也就越差，从而转动页片10改变页片10与流通气体的接触面积来达到控制排热效果，排热槽9、连杆15及页片10均设置有多组，在本发明中，柜体1两侧均设置有三组排热槽9，排热槽9内部设置有六组连杆15，页片10数量与连杆15数量相同，排热槽9及连杆15的数量可根据实际使用需求对数量进行增减。 [0061] 驱动组件包括固定在柜体1内部的电机11、转动安装在柜体1侧壁内部的蜗杆19、与蜗杆19相啮合的蜗轮20和与蜗轮20一端面固定连接的转杆16，电机11驱动轴与蜗杆19一端同轴固定连接，转杆16外表面固定套设有调节环17，调节环17外表面固定连接有调节绳18，调节绳18贯穿页片10且与页片10固定连接。 [0062] 在本方案中，电机11驱动轴与蜗杆19一端同轴固定连接，电机11为蜗杆19的转动提供动力，电机11带动蜗杆19转动，蜗杆19带动蜗轮20转动，蜗轮20带动转杆16转动，转杆16外表面固定套设有调节环17，调节环17外表面固定连接有调节绳18，调节绳18贯穿页片 10且与页片10固定连接，转杆16带动调节环17转动，调节环17转动将调节绳18缠绕在调节环17外表面，如附图3所示，缩短调节绳18，由于连杆15转动安装在排热槽9侧壁且调节绳18与页片10固定连接，故调节绳18带动页片10绕连杆15转动。 [0063] 排气管13内设置有电磁阀门14，排气管13远离高压储气瓶12一端贯穿放置箱2上端且位于柜体1内部。 [0064] 柜体1内设置有第一控制器7和第二控制器8，第一控制器7与烟雾感应器5、电机11、电磁阀门14电性连接，第二控制器8与温度感应器6、电机11电性连接。 [0065] 综上所述，当柜体1内部电气元件4短路起火时，产生的烟雾被烟雾感应器5感知，烟雾感应器5将信号传递至第一控制器7，第一控制器7控制电磁阀门14，使电子阀门打开，此时高压储气瓶12中的液态二氧化碳经由排气管13排至起火点，对火苗进行扑灭，达到自动灭火的效果，与此同时第一控制器7控制电机11启动，电机11带动蜗杆19转动，蜗杆19带动蜗轮20转动，蜗轮20带动转杆16转动，转杆16带动调节环17转动，调节环17转动将调节绳18缠绕在调节环17外表面带动页片10转动，上下页片10相互贴合对排热槽9进行封堵，如附图4所示，避免外部的氧气进入柜体1内部，提高灭火效率。 [0066] 柜体1内部的电器元件正常工作时会产生热量，使柜体1内部的温度升高，温度被温度感应器6检测，当温度过高时，温度感应器6传递信号至第二控制器8，第二控制器8控制电机11，通过电机11带动蜗杆19转动，蜗杆19带动蜗轮20转动，蜗轮20带动转杆16转动，转杆16带动调节环17转动，调节环17转动将缠绕在调节环17外表面的调节绳18放下，使页片10处于水平状态，如附图5所示，减少页片10对排热槽9内流通气体的阻碍，便于柜体1内部的热量排出。 [0067] 第一控制器7和第二控制器8均采用KV‑8000可编程控制器，此为现有成熟技术，市场购买即可。 [0068] 需要说明的是，第一控制器7与第二控制器8相联通，且第一控制器7对电机11的控制优先级大于第二控制器8，即电气元件4起火时，第一控制器7控制电机11而不是温度升高，温度感应器6传递信号通过第二控制器8控制电机11。 [0069] 第一控制器7的内部集成还包括有： [0070] 数据采集模块，数据采集模块采集风机实时运行数据； [0071] 数据存储模块，数据存储模块存储有风机在标准运行状态下的历史运行数据，该历史运行数据包括运行功率和运行温度，并计算标准运行数据； [0072] 数据比对模块，数据比对模块与数据采集模块和数据存储模块均电性连接，将风机实时运行数据与标准运行数据进行比对，并按照故障风险预测模型进行风机故障风险预测，获得风机故障预测概率和将风机故障预测概率与预设值进行比对，并根据比对结果，输出风机故障风险信号。 [0073] 计算标准运行数据的方法为： [0074] 将稳压柜在运行状态下的历史运行数据按照从小到大的顺序进行排列； [0075] 确定检出水平，并根据检出水平确定峰度检验的临界值； [0076] 基于峰度检验公式计算每一个历史运行数据的峰度观测值； [0077] 判断历史运行数据的峰度观测值是否大于峰度检验的临界值，若是，则判定该点为离群点，若否，则判定该点为非离群点； [0078] 对所有非离群点的历史运行数据进行求平均值和标准差，则电力终端的标准运行′数据为 式中， 为所有非离群点的历史运行数据的平均值，s 为所有非离群点的 历史运行数据的标准差； [0079] 历史运行数据的峰度观测值的计算公式为： [0080] [0081] 式中，bk(n)为历史运行数据的峰度观测值； [0082] n为历史运行数据按照从小到大的排序数； [0083] 为所有历史运行数据的平均值； [0084] xi为按照从小到大的顺序排列在n之前的历史运行数据。 [0085] 故障风险预测模型为： [0086] [0087] 式中，y＝1代表稳压柜故障，y＝0代表稳压柜运行正常； [0088] G为概率预测模型的预测概率； [0089] MP为稳压柜的运行功率的异常运行指标； [0090] MT为稳压柜的运行温度的异常运行指标； [0091] α、β1和β2均为风险预测模型的系数； [0092] 异常运行指标的计算公式为： [0093] M＝∑Δ偏×t [0094] 式中，Δ偏为运行数据相对于标准运行数据的偏移量， [0095] t为稳压柜在Δ偏状态下的运行时长； [0096] α、β1和β2的计算方法为： [0097] 按照稳压柜最终是否发生故障对历史运行数据进行分类，获得稳压柜最终发生故障的历史运行数据和稳压柜最终未发生故障的历史运行数据； [0098] 根据稳压柜最终发生故障的历史运行数据和稳压柜最终未发生故障的历史运行数据，以最大似然法进行α、β1和β2的计算； [0099] 检验α、β1和β2对故障风险预测模型的参数的显著性，判断α、β1和β2是否满足显著性要求。 [0100] 本方案提出的故障风险预测模型是基于Logistic回归模型原理建立的，建立故障风险预测模型，Logistic回归模型是一种广义的线性回归分析模型，常用于数据挖掘，结果预测等领域。 [0101] 将稳压柜在运行状态下的运行数据与稳压柜的标准运行数据进行比对，根据比对结果发出稳压柜故障风险信号具体包括如下步骤： [0102] 将实时稳压柜在运行状态下的实时运行数据与标准运行数据进行比对，判断实时运行数据是否在标准运行数据区间内，若是，则判断为稳压柜运行正常，输出稳压柜正常信号；若否，则判断为稳压柜运行不正常； [0103] 对运行不正常时的稳压柜的实时运行数据与预设的故障阈值比较，判断实时运行数据是否超过故障阈值，若是，则判断为稳压柜运行故障，输出稳压柜故障信号，若否，则判断为稳压柜运行异常，输出稳压柜异常信号。 [0104] 在本方案中，对于稳压柜的运行数据的监控采用分级的方式进行判断，首先判断实时运行数据是否在标准运行数据区间内，则此时可判断稳压柜处于正常的运行状态下，对于实时运行数据在标准运行数据区间外的数据，则判断其是否超过故障阈值，并根据判断结果来输出稳压柜是否已经发生故障，若发生故障，则警报器进行报警。 [0105] 本发明的工作原理及使用流程：当柜体1内部电气元件4短路起火时，产生的烟雾被烟雾感应器5感知，烟雾感应器5将信号传递至第一控制器7，第一控制器7控制电磁阀门14，使电子阀门打开，此时高压储气瓶12中的液态二氧化碳经由排气管13排至起火点，对火苗进行扑灭，达到自动灭火的效果，与此同时第一控制器7控制电机11启动，电机11带动蜗杆19转动，蜗杆19带动蜗轮20转动，蜗轮20带动转杆16转动，转杆16带动调节环17转动，调节环17转动将调节绳18缠绕在调节环17外表面带动页片10转动，上下页片10相互贴合对排热槽9进行封堵，避免外部的氧气进入柜体1内部，提高灭火效率。且对于稳压柜的运行数据的监控采用分级的方式进行判断，首先判断实时运行数据是否在标准运行数据区间内，则此时可判断稳压柜处于正常的运行状态下，对于实时运行数据在标准运行数据区间外的数据，则判断其是否超过故障阈值，并根据判断结果来输出稳压柜是否已经发生故障，若发生故障，则警报器进行报警。 |
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