[发明专利]一种开关柜非介入式在线监测诊断系统和方法

说明书

本发明公开了一种开关柜非介入式在线监测诊断系统和方法，系统包括分布设于开关柜的柜体表面的多个非介入式温度传感器和后台系统；每个非介入式温度传感器均设有冷端面和热端面，安装于开关柜的柜体表面，其热端面与开关柜的柜体表面直接接触；每个非介入式温度传感器，用于根据热端面的温度、冷端面的温度以及预先配置的非介入算法模型推算得出开关柜的集总热源温度，并将推算得出的开关柜的集总热源温度上传至后台系统，从而使得后台系统根据系统预设的故障诊断阈值对开关柜的运行状态进行诊断。本发明可解决现有技术中传感器的数量多和安装工程复杂等问题。

技术领域

本发明涉及开关柜温度监测，尤其涉及一种开关柜非介入式在线监测诊断系统和方法。

背景技术

传统的开关柜监测一般是在开关柜的柜体内部的对应部位安装接触式传感器或者红外探头传感器，来实现对开关柜内的温度监测。但是开关柜在运行时为全封闭式的，其内部存在大电流以及高电压；当需要对传感器安装或维护时，首先需要断开开关柜的电源并打开开关柜，才能实现传感器的安装与更换。因此，对于开关柜的非介入式的监测方式相对于传统的接触式监测的方式来说，对于传感器的安装以及维护相对来说，更为便捷。但是，现有的开关柜的非介入式监测，是通过在开关柜的柜体表面的多个关键部位安装传感器实现对柜体表面的温度进行监测，同时通过设置对应的环境温度传感器监测环境温度，通过获取多个环境温度传感器的监测数据并结合非介入式算法来推算开关柜内的集总热源温度。这种方式需要多个独立的传感器，分别进行相应的监测，一旦某个环境温度传感器与监测系统的连接断开，则无法实现开关柜的集总热源温度的推算；同时，在许多实际的工程中，由于环境温度传感器的数量多，安装很容易出现混乱和遗漏，进而造成监测结果出现错误等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种开关柜非介入式在线监测诊断系统，其能够解决现有技术中对于开关柜的温度监测中的传感器的数量多和安装工程复杂等问题。

本发明的目的之二在于提供一种开关柜非介入式在线监测诊断方法，其能够解决现有技术中对于开关柜的温度监测中的传感器的数量多和安装工程复杂等问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种开关柜非介入式在线监测诊断系统，包括分布设于开关柜的柜体表面的多个非介入式温度传感器和后台系统；其中，每个非介入式温度传感器均设有冷端面和热端面；每个非介入式温度传感器安装于开关柜的柜体表面，其热端面与开关柜的柜体表面直接接触；每个非介入式温度传感器与后台系统通信连接，用于根据热端面的温度、冷端面的温度以及预先配置的非介入算法模型推算得出开关柜的集总热源温度，并将推算得出的开关柜的集总热源温度上传至后台系统，从而使得后台系统根据系统预设的故障诊断阈值，对开关柜的运行状态进行诊断。

进一步地，每个非介入式温度传感器均包括集控模块；所述集控模块与后台系统通信连接，用于根据每个非介入式温度传感器的热端面的温度、冷端面的温度以及非介入算法模型推算得出开关柜的集总热源温度；

其中，开关柜的集总热源温度θ₁(t)为：

其中，θ₂(t)为热端面的温度；θ₃(t)为冷端面的温度；A₁₂为开关柜集总热源与热端面之间的传热热阻系数，为常数；A₂₃为热端面与冷端面之间的传热热阻系数，为常数；B₁₂为开关柜的热端面等温面内部全部物质总和的热容性系数，为常数；t为传感器采样时间，则是温度对于时间的导数。

进一步地，所述非介入式温度传感器还包括无线通讯模块和数据存储模块；所述集控模块通过无线通讯模块与后台系统通信连接；所述数据存储模块与集控模块电性连接，用于存储配置的非介入算法模型、热端面的温度、冷端面的温度、推算的结果数据以及对应的采样时间。