电动隔离开关设备监测系统、方法和装置与流程

1.本技术涉及城市轨道交通供电技术领域，尤其涉及一种电动隔离开关设备监测系统、方法和装置。


背景技术：

2.近几年来，随着国家对城市轨道交通领域的不断赋能，区域经济对市政交通的不断夹持，城市轨道交通行业已得到了长足发展，其已成为城市建设的重中之重，在缓解城市交通方面的作用举足轻重。城市轨道交通地铁接触网供电系统中使用的隔离开关是线路日常供电、检修的重要设备，其在供电时形成闭点，检修时形成断点，使人员直观辨识接触网是否接通，安全的进行相关作业。接触网供电系统中的隔离开关在操作方式上一般分为手动隔离开关和电动隔离开关两种类型，对于电动隔离开关，一般用于线路正线区间的供电及检修，由于具有实现遥控、遥测等自动控制功能，电动隔离开关在项目使用量上往往比较大，其使用的稳定性、可靠性等性能对线路运行及作业的重要性不言而喻。
3.但是使用的过程中常会出现运行故障，如电机故障、过欠压运行、温升过高烧毁触头、湿度过高元件失效等，因此，及时掌握的运行参数，了解设备的运行状态，能发现设备运行的隐患点，提前规避，以及在故障时及时确定设备故障点。
4.现阶段，对于电动隔离开关设备的运行参数的监测不够全面，从而大多数情况下难以提前预判设备可能存在或即将发生的故障隐患。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种电动隔离开关设备监测系统、方法和装置，用以解决背景技术中提到的技术问题。
6.第一方面，本技术提供一种电动隔离开关设备监测系统，应用于电动隔离开关设备，所述电动隔离开关设备包括：隔离开关和电动操作机构，所述电动操作机构用于控制所述隔离开关动作；
7.所述电动隔离开关设备监测系统包括：数据采集装置、数据管理装置、数据传输装置和用户装置；
8.所述数据采集装置，用于采集所述电动隔离开关设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输给所述数据管理装置，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和所述隔离开关的分合闸di开关量；
9.所述数据管理装置，用于根据所述运行状态数据以及与所述运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，并将所述运行状态数据和所述运行状态通过所述数据传输装置发送至所述用户装置；
10.所述用户装置，用于根据预设显示模式，生成用于展示所述运行状态数据和所述
运行状态的图表，并向监控人员显示。
11.可选的，所述数据采集装置包括：角度传感器、温湿度传感器、闭锁继电器、温度传感器、转接接口；
12.所述角度传感器、所述温湿度传感器、所述闭锁继电器安装在所述电动操作机构上，所述温度传感器安装在所述隔离开关的导电刀闸位置处；
13.所述角度传感器，用于采集所述电动操作机构的输出角度，并将所述输出角度传输给所述数据管理装置；
14.所述温湿度传感器，用于采集所述电动操作机构内部的温湿度值，并将所述温湿度值传输给所述数据管理装置；
15.所述温度传感器，用于采集所述隔离开关的温升值，并将所述温升值传输给所述数据管理装置；
16.所述闭锁继电器，用于所述数据管理装置通过所述转接接口获取所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量；
17.转接接口，用于将所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和所述隔离开关的分合闸di开关量传输给所述数据管理装置。
18.可选的，所述数据管理装置中设置有电压传感器、电流传感器；
19.所述电压传感器，用于通过所述转接接口获取所述电动操作机构的电压；
20.所述电流传感器，用于通过所述转接接口获取所述电动操作机构的电流。
21.可选的，所述电动操作机构的输出角度对应的运行状态确定模型包括合闸时所述电动操作机构的输出角度的允许变化范围，以及分闸时所述电动操作机构的输出角度的允许变化范围；
22.所述电动操作机构的温湿度对应的运行状态确定模型包括所述电动操作机构的温度的允许变化范围和所述电动操作机构的湿度的允许变化范围；
23.所述隔离开关的温升值对应的运行状态确定模型为所述隔离开关的温升值的允许变化范围；
24.所述电动操作机构的电压值对应的运行状态确定模型为所述电动操作机构的电压值的允许变化范围；
25.所述电动操作机构的电流值对应的运行状态确定模型为所述电动操作机构的电流值的允许变化范围。
26.第二方面，本技术提供一种电动隔离开关设备监测方法，应用于第一方面任一项所述的电动隔离开关设备监测系统中的数据管理装置，所述方法包括：
27.获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁状态、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流和所述隔离开关的分合闸di开关量传输；
28.通过所述运行状态数据的数据类别，确定与所述数据类别对应的运行状态确定模型；
29.根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的
运行状态；
30.将所述运行状态数据和所述运行状态发送至用户装置，以向监控人员显示。
31.可选的，所述根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，包括：
32.根据所述运行状态确定模型，确定所述运行状态数据的允许变化范围；
33.根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，获取所述电动隔离开关设备的运行状态。
34.可选的，所述根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，包括：
35.根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，确定出位于所述运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据；
36.根据所述位于所述运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据，获取所述电动隔离开关设备的运行状态。
37.第三方面，本技术提供一种电动隔离开关设备监测装置，包括：
38.获取模块，用于获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流和所述隔离开关的分合闸di开关量传输；
39.处理模块，用于通过所述运行状态数据的数据类别，确定与所述数据类别对应的运行状态确定模型；以及用于根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态；
40.发送模块，用于将所述运行状态数据和所述运行状态发送至用户模块，以向监控人员显示。
41.可选的，处理模块在根据运行状态数据和运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态时，具体用于：
42.根据运行状态确定模型，确定运行状态数据的允许变化范围；
43.根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，获取电动隔离开关设备的运行状态。
44.可选的，处理模块在根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，获取电动隔离开关设备的运行状态时，具体用于：
45.根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，确定出位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据；
46.根据位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据，获取电动隔离开关设备的运行状态。
47.第四方面，本技术提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；
48.所述存储器存储计算机执行指令；
49.所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如第二方面任一项所述的方法。
50.第五方面，本技术提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机执
行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第二方面任一项所述的方法。
51.第六方面，本技术提供一种程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面中任一项所述的方法。
52.本技术提供的一种电动隔离开关设备监测系统、方法和装置，通过在电动隔离开关设备监测系统中设置数据采集装置、数据管理装置、数据传输装置和用户装置，由数据采集装置采集电动隔离开关设备的运行状态数据，然后，数据管理装置根据运行状态数据和与运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态，最后，将运行状态数据和运行状态通过数据传输装置发送至用户装置，从而在用户装置中根据预设显示模式，生成用于展示运行状态数据和运行状态的图表，使得监控人员可以获知电动隔离开关设备的运行状态，从而在电动隔离开关设备运行出现故障时，及时提示监控人员，使其能快速发现电动隔离开关设备出现故障，以及实现对电动隔离开关设备可能存在或即将发生的故障点预判的功能。
附图说明
53.为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1为本技术一实施例提供的电动隔离开关设备监测系统结构示意图；
55.图2为本技术另一实施例提供的电动隔离开关设备监测系统结构示意图；
56.图3为本技术另一实施例提供的电动隔离开关设备监测系统结构示意图；
57.图4为本技术一实施例提供的电动隔离开关设备监测方法流程图；
58.图5为本技术一实施例提供的电动隔离开关设备监测装置的结构示意图；
59.图6a为本技术一实施例提供的电动操作机构的输出角度正常状态折线图；
60.图6b为本技术一实施例提供的电动操作机构的输出角度故障状态折线图；
61.图7a为本技术一实施例提供的电动操作机构的电机电流与输出角度正常状态对应折线图；
62.图7b为本技术一实施例提供的电动操作机构的电机电流与输出角度故障状态对应折线图；
63.图8为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
64.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
65.图1为本技术一实施例提供的电动隔离开关设备监测系统结构示意图。图1示出电动隔离开关设备监测系统应用于电动隔离开关设备，其中，电动隔离开关设备包括：隔离开关和电动操作机构，电动操作机构用于控制隔离开关动作。
66.如图1所示，电动隔离开关设备监测系统包括：数据采集装置101、数据管理装置102、数据传输装置103和用户装置104。
67.数据采集装置101，用于采集电动隔离开关设备的运行状态数据，并将运行状态数据传输给数据管理装置102，其中，运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、隔离开关的温升值、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流和隔离开关的分合闸di开关量。
68.数据管理装置102，用于根据运行状态数据以及与运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取运行状态数据中的电动隔离开关设备的运行状态，并将运行状态数据和运行状态通过数据传输装置103发送至用户装置104。用户装置104，用于根据预设显示模式，生成用于展示运行状态数据和运行状态的图表，并向监控人员显示。
69.本实施例，在连接上，数据采集装置101、数据管理装置102、数据传输装置103和用户装置104依次连接。其中，可选的，数据传输装置103包括：串口服务器、光纤收发器、电源模块，电源模块用于为串口服务器和光纤收发器供电。需要说明的是，数据传输装置103还可以是其他结构，本技术不做限制。
70.对于电动隔离开关设备，运行状态数据反应电动隔离开关设备的运行状态。其中，本技术采集的运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、隔离开关的温升值、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流和隔离开关的分合闸di开关量。
71.采集电动操作机构的输出角度：
72.对于输出形式为旋转型控制电动隔离开关设备来说，角度是其关键参数，输出角度或者轨迹是否按照理想值进行，是反映电动隔离开关设备运行状态良好的重要因素，若输出角度不在理想值或标准定义范围内，则反映电动隔离开关设备运行出现异常。在电动隔离开关设备动作过程中，输出角度是不断变化的，因此，监测输出角度的变化对于反馈电动隔离开关设备的运行状态具有重要的意义。
73.其中，电动操作机构的输出角度，可间接反应隔离开关的分闸、合闸角度，因此，本技术采集电动操作机构的输出角度。通过监测电动操作机构的输出角度，监测隔离开关在工作过程中的分闸、合闸角度值，根据监测到的终点角度值反馈隔离开关是否分闸或合闸到位，在工作过程中隔离开关的分合闸角度值是随运行时间呈正比规律递增或递减的，其中，定义合闸到分闸递增，分闸到合闸递减，在电动隔离开关设备运行良好的状态下，其合闸的终点角度值在合闸对应的标准定义范围内，分闸的终点角度值在分闸对应的标准定义范围内，若低于标准定义范围内的允许值，则反映隔离开关分闸或合闸不到位，存在故障现象，如机械卡滞等；若超出标准定义范围内的允许值，则反映隔离开关分闸或合闸过度，也是不到位的一种形式，存在故障现象，如机械限位回落等。
74.采集电动操作机构内部的温湿度值：
75.温湿度环境会影响电动隔离开关设备的工作，特别是对电动隔离开关设备内部的电子电气元件造成影响。本实施例获取到的温湿度用于用户监控人员实时了解和掌握电动隔离开关设备工作的实际环境，以便及时干预，例如，当出现温湿度环境变化较大，超过温度和/或湿度上限时，启动加热单元、启动除湿单元或散热等，减少环境因素对电动隔离开
关设备产生的不利或隐患，避免电动隔离开关设备周围环境湿度过高，导致电动隔离开关设备绝缘性能下降、电接触能力下降，例如接触点氧化、锈蚀等，避免发生电动隔离开关设备短路或不能正常工作等故障现象的产生。
76.采集隔离开关的温升值：
77.温升值是是隔离开关的工作过程中温度的增加值，在线路带电运行中，隔离开关的温升值是其自身发热和散热两方面因素综合作用而来，隔离开关的发热的热量来自于其导电刀闸接触处的集中发热及其它导电部位的焦耳热量，是由流过的负荷电流产生的。隔离开关的温升值是越小越好，越小其导电导流性越好。针对隔离开关导电部分，监测其温升值数据变化，在温升值激增明显，超过限定范围时，可以反映出隔离开关的导电刀闸间接触不良，接触电阻增大等，其中，而引起隔离开关的温升值激增明显的直接原因主要是由于导电刀闸接触间存在污染物、未能及时涂抹润滑脂而出现的磨损间隙等。因此，通过监测到的隔离开关的温升值，监控人员可以更迅速的识别导电刀闸部分的接触状况。
78.采集电动操作机构的电压值：
79.对于电动隔离开关设备来说，电动操作机构的工作电压是电动隔离开关设备的一个重要基本电气参数。正常范围内的工作电压值是电动隔离开关设备稳定运行的先决条件。本技术中对电动隔离开关设备的电压监测主要是对电动操作机构的电源供电回路的电压值进行监测，监测其在启动前、启动中、启动后电压值数据是否存在异常波动，是否存在欠、过压现象。
80.其中，当电动隔离开关设备处于欠压时，由于电压不够，会使电动隔离开关设备内部元件损坏，也可能导致火灾的发生，会使电机转速降低，电机转速不协调会直接导致电动隔离开关设备损坏和重大安全隐患。当电动隔离开关设备处于过压时，由于电压超过允许变化范围或者元件承受值，会导致电气元件损坏。
81.采集电动操作机构的电流值：
82.对于电动操作机构的电流，本技术中对电流监测主要是通过对电动操作机构中的电机电流进行监测，实时监测电动操作机构电机的工作电流，实时了解电动隔离开关设备电机的运行状态，预判电动操作机构工作是否有异常。若超出电流值允许变化范围，电机电流出现异常激增的现象，可反映出隔离开关电动隔离开关设备是否有故障，例如机械部位卡滞、触头卡滞、电机堵转等异常现象，监测到的运行状态可上传至客户端，具有过流运行状态下的故障反馈。
83.采集di开关量：
84.对于di开关量，包括电动操作机构的闭锁di开关量、隔离开关的分合闸di开关量，闭锁di开关量可直接反应电动操作机构闭锁的闭合状态，分合闸di开关量可直接反应隔离开关分合闸状态。
85.数据管理装置102根据运行状态确定模型来判断电动隔离开关设备的运行状态，电动隔离开关设备的运行状态有正常运行状态或存在故障状态，故障状态例如机械部位卡滞、触头卡滞、电机堵转等异常现象。其中，运行状态确定模型是预先根据每个数据类别设定的，与该数据类别下，国家设定的标准值或者行业要求的安全值有关。
86.用户装置104接收来自数据管理装置102的电动隔离开关设备的运行状态数据，并以预设的显示模式展示给用户。预设显示模式可以是文字显示或图表显示，例如运行状态
的图表，可查看到出现异常的时间和运行状态值，根据运行状态值，检修人员掌握故障点的位置，方便进一步的检修工作。
87.例如，监控人员可以选择以折线图的形式显示输出角度，用户装置104上显示出折线图表示的输出角度。本实施例规定为合闸到分闸角度值递增，分闸到合闸角度值递减，如图6a和图6b所示，示出的是合闸到分闸对应的输出角度的变化。
88.其中，图6a示出的是电动隔离开关设备运行良好的状态下对应的输出角度，从图6a可以看出，电动隔离开关设备运行正常的状态下，分闸完成时，电动操作机构的输出角度值在设定的允许值范围内。
89.图6b示出的是电动隔离开关设备运行异常的状态下对应的输出角度，从图6b可以看出，电动隔离开关设备运行异常的状态下，分闸完成时，电动操作机构的输出角度值在设定的允许值范围外。其中，若低于设定的允许值范围，如图6b则反映电动隔离开关设备分闸不到位，存在故障现象，如机械卡滞等；若超出设定的允许值范围，则反映隔离开关设备分闸过角度，也是不到位的一种形式，存在故障现象，如机械限位回落等。
90.在本技术实施例中，可以通过在电动隔离开关设备监测系统中设置数据采集装置101、数据管理装置102、数据传输装置103和用户装置104，由数据采集装置101采集电动隔离开关设备的运行状态数据，然后，数据管理装置102根据运行状态数据和与运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态，最后，将运行状态数据和运行状态通过数据传输装置103发送至用户装置104，从而在用户装置104中根据预设显示模式，生成用于展示运行状态数据和运行状态的图表，使得监控人员可以获知电动隔离开关设备的运行状态，从而在电动隔离开关设备运行出现故障时，及时提示监控人员，使其能快速发现电动隔离开关设备出现故障，以及实现对电动隔离开关设备可能存在或即将发生的故障点预判的功能。
91.可选的，如图2所示，数据采集装置101包括：角度传感器2011、温湿度传感器2012、闭锁继电器2013、温度传感器2014、转接接口2015。
92.其中，角度传感器2011、温湿度传感器2012、闭锁继电器2013安装在电动操作机构上，通过将角度传感器2011设置于隔离开关电动操作机构的机械输出部分，机械输出部分例如电动操作机构的传动总成或摆臂；温度传感器2014安装在隔离开关的导电刀闸位置处。
93.角度传感器2011，用于采集电动操作机构的输出角度，并将输出角度传输给数据管理装置102。
94.温湿度传感器2012，用于采集电动操作机构内部的温湿度值，并将温湿度值传输给数据管理装置102。
95.温度传感器2014，用于采集隔离开关的温升值，并将温升值传输给数据管理装置102。
96.闭锁继电器2013，用于数据管理装置102通过转接接口2015获取电动隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量。
97.转接接口2015，用于将电动操作机构的电压、电动操作机构的电流、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和隔离开关的分合闸di开关量传输给数据管理装置102。
98.角度传感器2011，隔离开关合闸时输出角度的基准参考值可以是0
°
，隔离开关分
闸时输出角度的基准参考值可以是90
°
，限定参考值为
±5°
；角度传感器2011输出角度的范围为[-5
°
，95
°
]，其中，对于隔离开关分闸，设置第一预设分闸角度是85
°
，第二预设分闸角度是95
°
，所以分闸时电动操作机构的输出角度的允许变化范围是[85
°
，95
°
]，因此，分闸对应的运行状态确定模型可以为[85
°
，95
°
]，分闸完成时角度传感器2011监测的输出角度位于[85
°
，95
°
]内时说明隔离开关分闸成功。
[0099]
对于隔离开关合闸，设置第一预设合闸角度是-5
°
，第二预设合闸角度5
°
，所以合闸时电动操作机构的输出角度的允许变化范围是[-5
°
，5
°
]，因此合闸对应的运行状态确定模型可以为[-5
°
，5
°
]，合闸完成时角度传感器2011监测的输出角度位于[-5
°
，5
°
]内时说明隔离开关合闸成功。
[0100]
温湿度传感器2012，将温湿度值传输给数据管理装置102；其中，对于电动隔离开关设备中电动操作机构的温度，设置第一预设温度是-10℃，第二预设温度是55℃，所以电动操作机构的温度的允许变化范围是[-10℃，55℃]，因此，电动操作机构的温度对应的运行状态确定模型可以为[-10℃，55℃]，温湿度传感器2012监测到电动操作机构温度值位于[-10℃，55℃]内时说明电动隔离开关设备状态正常。
[0101]
对于电动操作机构的湿度，设置第一预设湿度是0％，第二预设湿度是85％，所以电动操作机构的湿度的允许变化范围是[0％，85％]，因此，电动操作机构的湿度对应的运行状态确定模型可以为[0％，85％]，温湿度传感器2012监测到隔离开关湿度值位于[0％，85％]内时说明电动隔离开关设备状态正常。
[0102]
温度传感器2014，用于采集隔离开关的温升值，针对隔离开关导电部分，监测其温升值数据变化，其中，设置第一预设温升值是-40℃，第二预设温升值是120℃，所以隔离开关的温升值的允许变化范围是[-40℃，120℃]，因此，隔离开关的温升值对应的运行状态确定模型可以为[-40℃，120℃]，温度传感器2014监测到隔离开关温升值位于[-40℃，120℃]内时说明电动隔离开关设备状态正常；在温升值激增明显，超过隔离开关刀闸国标温升值时，则反映出隔离开关导电刀闸间接触不良，隔离开关刀闸国标温升值一般要求不大于65k，接触电阻增大等，而引起该现象的直接原因主要是由于导电刀闸接触间存在污染物、未能及时涂抹润滑脂而出现的磨损间隙等。具体的，该传感器可以采用无源形式，其通过无线发送温升数据的形式与的数据管理装置102连接。
[0103]
隔离开关的温升值的理想值是越小越好，越小其导电导流性越好，在线路运行中隔离开关较高的温升值会使其导电，电阻率增大，导电性能下降，轻则使触头灼伤，重则使导电刀闸烧毁。
[0104]
闭锁继电器2013设置在隔离开关电动操作机构部分，具体的，将闭锁继电器2013线圈回路接入到电动操作机构控制回路中；闭锁继电器2013用于数据管理装置102通过转接接口2015获取电动操作机构闭锁的闭锁di开关量；闭锁di开关量可以是数字信号0或1。
[0105]
转接接口2015，用于将电动操作机构对应的电压、电流、隔离开关的分合闸di开关量和电动隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量传输给数据管理装置102。例如转接接口2015以常见的电气接线端子形式存在。
[0106]
本技术实施例的技术方案，通过在电动隔离开关设备监测系统的采集装置中设置多个传感器，实现电动隔离开关设备运行数据的采集，实现在故障时及时确定电动隔离开关设备故障点；对于电动隔离开关设备的运行参数进行全面的检测，实现对电动隔离开关
设备可能存在或即将发生的故障隐患判断的可能。
[0107]
可选的，如图3所示，该系统数据管理装置102还包括：电压传感器3021、电流传感器3022。
[0108]
电压传感器，用于通过转接接口2015获取电动操作机构的电压。
[0109]
电流传感器，用于通过转接接口2015获取电动操作机构的电流。
[0110]
本实施例中，转接接口将电动操作机构的电压通过导线转接到数据管理装置102中的电压传感器中，以及将电动操作机构的电流通过导线转接到数据管理装置102中的电流传感器中，从而使数据管理装置102获取到电动操作机构的电压和电流。
[0111]
其中电压值允许变化范围通过基准参考值和限定参考值生成，基准参考值为220v，限定参考值为
±
33v，其中，对于电动操作机构电压值，设置第一预设电压值是187v，第二预设电压值是253v，所以电动操作机构的电压值的允许变化范围是[187v，253v]，因此，电动操作机构的电压值对应的运行状态确定模型可以为[187v，253v]，电压传感器监测到隔离开关电压值位于[187v，253v]内时说明电动隔离开关设备状态正常。
[0112]
其中电流值允许变化范围通过基准参考值和限定参考值生成，电动操作机构的电流的基准参考值可以是0.8a，限定参考值为
±
0.7a，其中，对于电动操作机构的电流值，设置第一预设电流值是0.1a，第二预设电流值是1.5a，所以电动操作机构的电流值的允许变化范围是[0.1a，1.5a]，因此电流值对应的运行状态确定模型可以是[0.1a，1.5a]，电流传感器监测到隔离开关电流值位于[0.1a，1.5a]内时说明电动隔离开关设备状态正常；另外监测到的电机电流数据可以由客户端自行形成曲线图，方便客户直观的进行观察。
[0113]
本技术实施例的技术方案，当电动隔离开关设备处于欠压时，由于电压不够，会使电器内部元件损坏；当电动隔离开关设备处于过电压状态时，由于电压超过规定值或者元件承受值，会导致电气元件损坏；电机电流若超过额定电流，即过流现象，会使电机线圈发热，进而会损坏电机。通过监测系统中的电压传感器3021和电流传感器3022获取到电动操作机构的电压值和电流值，及时掌握电动隔离开关设备的运行参数，了解电动隔离开关设备的运行状态，在故障时及时为检修人员提供电动隔离开关设备故障点故障和故障情况。
[0114]
图4为本技术一实施例提供的电动隔离开关设备监测方法流程图，该方法的执行主体是电动隔离开关设备监测系统中的数据管理装置102，图4所示，该方法具体包括如下步骤：
[0115]
s401、获取电动隔离开关设备的运行状态数据。
[0116]
其中，运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、隔离开关的温度值、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和隔离开关的分合闸di开关量。
[0117]
具体的，数据采集装置101采集电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、隔离开关的温度值、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和隔离开关的分合闸di开关量，传输给数据管理装置102，数据管理装置102通过获取运行状态数据可以满足电动隔离开关设备运行状态监测的需求功能。
[0118]
s402、通过运行状态数据的数据类别，确定与数据类别对应的运行状态确定模型。
[0119]
具体的，每种运行状态数据的数据类别对应一个运行状态确定模型，运行状态数据根据其对应的数据类型别，如电流值、电压值、温湿度值和温升值，确定对应的运行状态
确定模型，运行状态确定模型可以是指从运行状态数据中确定出异常运行状态数据的自定义允许变化范围，从而可以判断运行状态数据类别是否在自定义允许变化范围内。
[0120]
输出角度对应的运行状态确定模型例如可以是，隔离开关合闸时输出角度的基准参考值可以是0
°
，隔离开关分闸时输出角度的基准参考值可以是90
°
，限定参考值为
±5°
；对于合闸时输出角度位于[-5
°
，5
°
]之间时，确定隔离开关合闸成功；对于分闸时输出角度位于[85
°
，95
°
]之间时，确定隔离开关分闸成功；角度传感器2011输出角度的范围为[-5
°
，95
°
]。
[0121]
输出温湿度对应的运行状态确定模型例如可以是，电动隔离开关设备中电动操作机构内部的温度值位于[-10℃，55℃]之间时，确定电动隔离开关设备运行环境温度正常；电动隔离开关设备中电动操作机构内部的湿度值位于[85％，0％]之间时，确定电动隔离开关设备运行环境湿度正常。
[0122]
输出隔离开关的温升值对应的运行状态确定模型例如可以是，监测隔离开关导电部分温升值数据变化位于[-40℃，120℃]之间时，确定隔离开关导电正常；监测隔离开关导电部分温升值数据变化位于[-40℃，120℃]之外时，确定隔离开关导电异常。
[0123]
输出电动操作机构的电流对应的运行状态确定模型例如可以是，监测电动隔离开关设备的电机电流数据位于[0.1a，1.5a]之间时，确定电动隔离开关设备运行状态正常；监测电动隔离开关设备的电机电流数据位于[0.1a，1.5a]之外时，确定电动隔离开关设备运行状态异常。
[0124]
电动操作机构的电压对应的运行状态确定模型例如可以是，监测电动隔离开关设备中电动操作机构的电压数据位于[187v，253v]之间时，确定电动隔离开关设备运行状态正常；监测电动隔离开关设备中电动操作机构的电压数据位于[187v，253v]之外时，确定电动隔离开关设备运行状态异常。
[0125]
电动隔离开关设备闭锁的闭锁di开关量和隔离开关的分合闸di开关量可以是数字信号0或1，其中当di开关量为1时属于故障状态。
[0126]
s403、根据运行状态数据和运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态。
[0127]
具体的，将运行状态数据与运行状态确定模型进行对比，判断运行状态数据正常或异常，从而确定电动隔离开关设备的运行状态，其中，电动隔离开关设备的运行状态包括正常状态和异常状态。
[0128]
从而在电动隔离开关设备的运行状态为异常状态时，使监控人员及时获知电动隔离开关设备的运行状态异常，以及根据异常的运行状态数据的数据类别判断故障位置点，例如电压值异常则故障点出现在电动隔离开关设备的电动操作机构供电电源处。
[0129]
s404、将运行状态数据和运行状态发送至用户装置，以向监控人员显示。
[0130]
具体的，运行状态数据为实际检测到的电动隔离开关设备当下运行状态，根据运行状态确定模型，确定电动隔离开关设备运行状态后，将运行状态数据和运行状态发送至用户装置。其中，如果确定电动隔离开关设备运行状态为异常状态，发送运行状态数据到用户装置104的同时可以发送“error”来表示异常状态，以提醒监控人员，使监控人员及时获知哪些运行状态数据出现问题，从而可以及时查看对应的监测设备，即查看电动隔离开关设备。
[0131]
可选的，通过用户装置104确定电动隔离开关设备故障位置时，用户装置104根据需求生成折线图监测电机电流和角度数据的关系。如图7a为电机电流正常时折线图，图7b为电机电流异常时折线图，即隔离开关在工作过程中的每一个采集周期内的角度值都会对应有相应采集周期内的电机电流值，而该对应在本技术中体现为同采集周期内以角度值数据为基准来类比及判断电机电流值数据，通过电机电流值的变化进而反应电动隔离开关设备工作有无异常。
[0132]
如图7b所示，电机电流值对应的折线图上可以确定电机电流值异常的时间点，可以在输出角度对应的折线图上通过这个时间点确定电机电流值异常时对应的输出角度值，通过输出角度找到故障位置点，方便故障点或隐患点的发现。
[0133]
本实施例，通过获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、隔离开关的温升值、隔离开关设备外部闭锁的闭锁状态、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流和隔离开关的分合闸di开关量传输，通过运行状态数据的数据类别，确定与数据类别对应的运行状态确定模型，根据运行状态数据和运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态，将运行状态数据和运行状态发送至用户装置，以向监控人员显示。实现电动隔离开关设备的监测，通过监测到的运行状态数据进行隐患预判，从而实现电动隔离开关设备在故障时及时掌握故障点。
[0134]
可选的，s403的一种具体的实现方式为：
[0135]
s4031、根据运行状态确定模型，确定运行状态数据的允许变化范围。
[0136]
具体的，运行状态确定模型是预先根据每种数据类别设定的，对于每种数据类别有相应的行业标准，在相应的国家规定的行业标准内保证电动隔离开关设备的安全运行。
[0137]
s4032、根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，获取电动隔离开关设备的运行状态。
[0138]
具体的，s4032的一种可能实现方式为：
[0139]
s40321、根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，确定出位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据。
[0140]
s40322、根据位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据，获取电动隔离开关设备的运行状态。
[0141]
例如，监测角度值时如图6b所示，角度值运行状态数据终止时，运行状态数据位于允许变化范围之外，根据允许变化范围之外的运行状态数据获知运行状态数据低于设定的允许值范围，则反映电动隔离开关设备分闸不到位，存在故障现象，如机械卡滞等。
[0142]
本技术实施例的技术方案，通过在电动隔离开关设备监测系统中将采集到的运行状态数据与所设定的运行状态确定模型进行比对，实现电动隔离开关设备故障位置的确定，能发现电动隔离开关设备运行的隐患点。
[0143]
图5为本技术实施例提供的电动隔离开关设备监测装置的结构示意图，如图5所示，本技术实施例提供的电动隔离开关设备监测装置包括：获取模块501、处理模块502、发送模块503。
[0144]
获取模块501，用于获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：电动操作机构的输出角度、电动操作机构内部的温湿度值、
隔离开关的温度值、隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量、电动操作机构的电压、电动操作机构的电流和分合闸di开关量传输；
[0145]
处理模块502，用于通过运行状态数据的数据类别，确定与数据类别对应的运行状态确定模型；以及用于根据运行状态数据和运行状态确定模型，确定出运行状态；
[0146]
发送模块503，将运行状态数据和运行状态发送至用户模块。
[0147]
可选的，处理模块502在根据运行状态数据和运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态时，具体用于：
[0148]
根据运行状态确定模型，确定运行状态数据的允许变化范围；
[0149]
根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，获取电动隔离开关设备的运行状态。
[0150]
可选的，处理模块502在根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，获取电动隔离开关设备的运行状态时，具体用于：
[0151]
根据运行状态数据和运行状态数据的允许变化范围，确定出位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据；
[0152]
根据位于运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据，获取电动隔离开关设备的运行状态。
[0153]
本技术实施例提供的电动隔离开关设备监测装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。
[0154]
图8为本技术另一实施例提供的电动隔离开关设备监测装置的结构示意图，如图8所示，该电动隔离开关设备监测装置包括：处理器810和存储器820，其中，处理器810、存储器820通过总线830连接。
[0155]
在具体实现过程中，处理器810执行存储器820存储的计算机执行指令，使得处理器810执行如上的电动隔离开关设备监测方法。
[0156]
处理器810的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
[0157]
在上述图8所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0158]
存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如磁盘存储器。
[0159]
总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
[0160]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上的电动隔离开关设备监测方法。
[0161]
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
[0162]
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
[0163]
本技术实施例提供的一种程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本实施例任一项的方法。
[0164]
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0165]
最后应说明的是，本技术技术方案中没有描述的内容均可以使用现有技术实现。另外，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电动隔离开关设备监测系统，其特征在于，应用于电动隔离开关设备，所述电动隔离开关设备包括：隔离开关和电动操作机构，所述电动操作机构用于控制所述隔离开关动作；所述电动隔离开关设备监测系统包括：数据采集装置、数据管理装置、数据传输装置和用户装置；所述数据采集装置，用于采集所述电动隔离开关设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输给所述数据管理装置，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和所述隔离开关的分合闸di开关量；所述数据管理装置，用于根据所述运行状态数据以及与所述运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，并将所述运行状态数据和所述运行状态通过所述数据传输装置发送至所述用户装置；所述用户装置，用于根据预设显示模式，生成用于展示所述运行状态数据和所述运行状态的图表，并向监控人员显示。2.根据权利要求1所述的电动隔离开关设备监测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：角度传感器、温湿度传感器、闭锁继电器、温度传感器、转接接口；所述角度传感器、所述温湿度传感器、所述闭锁继电器安装在所述电动操作机构上，所述温度传感器安装在所述隔离开关的导电刀闸位置处；所述角度传感器，用于采集所述电动操作机构的输出角度，并将所述输出角度传输给所述数据管理装置；所述温湿度传感器，用于采集所述电动操作机构内部的温湿度值，并将所述温湿度值传输给所述数据管理装置；所述温度传感器，用于采集所述隔离开关的温升值，并将所述温升值传输给所述数据管理装置；所述闭锁继电器，用于所述数据管理装置通过所述转接接口获取所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量；转接接口，用于将所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量和所述隔离开关的分合闸di开关量传输给所述数据管理装置。3.根据权利要求2所述的电动隔离开关设备监测系统，其特征在于，所述数据管理装置中设置有电压传感器、电流传感器；所述电压传感器，用于通过所述转接接口获取所述电动操作机构的电压；所述电流传感器，用于通过所述转接接口获取所述电动操作机构的电流。4.根据权利要求1-3任一项所述的电动隔离开关设备监测系统，其特征在于，所述电动操作机构的输出角度对应的运行状态确定模型包括合闸时所述电动操作机构的输出角度的允许变化范围，以及分闸时所述电动操作机构的输出角度的允许变化范围；所述电动操作机构的温湿度对应的运行状态确定模型包括所述电动操作机构的温度的允许变化范围和所述电动操作机构的湿度的允许变化范围；
所述隔离开关的温升值对应的运行状态确定模型为所述隔离开关的温升值的允许变化范围；所述电动操作机构的电压值对应的运行状态确定模型为所述电动操作机构的电压值的允许变化范围；所述电动操作机构的电流值对应的运行状态确定模型为所述电动操作机构的电流值的允许变化范围。5.一种电动隔离开关设备监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的电动隔离开关设备监测系统中的数据管理装置，所述方法包括：获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁状态、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流和所述隔离开关的分合闸di开关量传输；通过所述运行状态数据的数据类别，确定与所述数据类别对应的运行状态确定模型；根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态；将所述运行状态数据和所述运行状态发送至用户装置，以向监控人员显示。6.根据权利要求5所述的电动隔离开关设备监测方法，其特征在于，所述根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，包括：根据所述运行状态确定模型，确定所述运行状态数据的允许变化范围；根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，获取所述电动隔离开关设备的运行状态。7.根据权利要求5所述的电动隔离开关设备监测方法，其特征在于，所述根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，获取所述电动隔离开关设备的运行状态，包括：根据所述运行状态数据和所述运行状态数据的允许变化范围，确定出位于所述运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据；根据所述位于所述运行状态数据的允许变化范围之外的运行状态数据，获取所述电动隔离开关设备的运行状态。8.一种电动隔离开关设备监测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取电动隔离开关设备的运行状态数据，其中，所述运行状态数据的数据类别包括以下至少一项：所述电动操作机构的输出角度、所述电动操作机构内部的温湿度值、所述隔离开关的温升值、所述隔离开关设备外部闭锁的闭锁di开关量、所述电动操作机构的电压、所述电动操作机构的电流和所述隔离开关的分合闸di开关量传输；处理模块，用于通过所述运行状态数据的数据类别，确定与所述数据类别对应的运行状态确定模型；以及用于根据所述运行状态数据和所述运行状态确定模型，获取所述电动隔离开关设备的运行状态；发送模块，用于将所述运行状态数据和所述运行状态发送至用户模块，以向监控人员显示。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求5至7任一项所述的方法。10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求5至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种电动隔离开关设备监测系统、方法和装置，该系统通过设置数据采集装置、数据管理装置、数据传输装置和用户装置，由数据采集装置采集电动隔离开关设备的运行状态数据，然后，数据管理装置根据运行状态数据和与运行状态数据的数据类别对应的运行状态确定模型，获取电动隔离开关设备的运行状态，最后，将运行状态数据和运行状态通过数据传输装置发送至用户装置，从而在用户装置中根据预设显示模式，生成用于展示运行状态数据和运行状态的图表，使得监控人员可以获知电动隔离开关设备的运行状态，从而在电动隔离开关设备运行出现故障时，及时提示监控人员，以及实现对电动隔离开关设备可能存在或即将发生的故障点预判的功能。预判的功能。预判的功能。


技术研发人员：顾晏齐 徐安博 董晖 李毅 何张胜
受保护的技术使用者：西安德华科技发展有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/9/14