1.本实用新型涉及配电设备技术领域，尤其涉及一种高压开关柜水侵入智能化监测系统。
背景技术：2.开关柜是电力系统中接受和分配电能的装置一种电设备，具有对电路进行控制，保护和检测的部分。主要用于发电厂，变电站等场所。有些开关柜放置在户外，雨水很容易进入开关柜中，从而影响开关柜的使用。一般处理方法是开关柜表面涂有防水层，或是在户外设置雨棚等处理方法，这样不仅浪费资源，而且长时间经过雨水的侵蚀，会使表变产生锈迹，从而影响防水的质量。
3.开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。由于电力开关柜多用于室外，雨雪天气之后，地面的积水挥发出来的湿气极易从开关柜的下端进入内部，对电力开关柜内部的电路元器件造成不利影响，严重时会造成短路，甚至引起火灾。
4.中国专利文献cn103560411a公开了一种“防水开关柜”。采用了开关柜本体，所述开关柜顶部和侧部分别设有条形凹槽，所述条凹槽为引水槽，所述引水槽呈之字形分布，所述开关柜本体涂有防水涂料，在开关柜顶部和侧部分别设有条形凹槽，所述条凹槽为引水槽，所述侧部引水槽呈之字形分布，能够将开关柜顶部的水通过引水槽流到地面，在开关柜本体涂有防水涂料。上述技术方案仅考虑降水导影响开关柜的情况，缺少对湿气进入开关柜的情况下主动有效的处理办法。
技术实现要素：5.本实用新型主要解决原有的技术方案仅考虑降水导影响开关柜的情况，缺少对水蒸气进入开关柜的情况下主动有效的处理办法技术问题，提供一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，通过设置在不同高度的湿度传感器采集开关柜内部湿度并根据湿度分布状况判断湿度来源，同时根据湿度分布控制处理模块工作将开关柜内部液体及湿气排出，保持开关柜内部干燥稳定的工作环境，避免潮湿环境对电力开关柜内部的电路元器件造成不利影响。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括依次相连的采集模块、数控模块、通信模块、控制中心监控管理云平台和终端，所述数控模块分别与处理模块、告警模块相连，所述终端与控制中心相连。采集模块用于进行开关柜内各部件数据采集。数控模块用于对采集数据格式进行汇总和处理。通信模块用于实现信息交互，控制中心用于实现采集数据与预设的阈值比较判断，监控管理云平台用于将采集数据及比较结果存储到云端，终端用于访问监控管理云平台实现远程监控，同时向控制中心发送控制指令实现远程控制，处理模块用于开关柜内湿气处理，告警模块用于接收到控制中心超出阈值的信号时发出告警信号。
7.作为优选，所述的采集模块包括电力数据采集模块、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别安装在开关柜的仪表室、真空断路器室、前下电缆室、母线室、后电缆室处，所述电力数据采集模块包括安装在仪表室的第一电力数据采集装置和安装在带电显示器处的第二电力数据采集装置。温湿度传感器用于采集当前环境的温湿度，若上方湿度高，则判定湿气来源为顶部漏水，若下方湿气高，则判定湿气来源为下方水蒸气进入。并与设定阈值比较判断工作状态及环境是否正常，第一电力数据采集装置采集仪表室中的电力数据，第二电力数据采集装置采集带电显示器处的电力数据，二者比较实现电力数据设备工作状态的判定。
8.作为优选，所述的电力数据采集装置包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与数控模块相连。电力采集单元对来自外接的电流、电压信号采样后进行滤波保护、隔离处理并输出模拟量信号至运算放大单元，运算放大单元对信号进行放大后输出至模数转换单元进行模数转换，然后通过输出单元传输到数控模块。
9.作为优选，所述的处理模块包括排湿装置和排风扇，所述排湿装置设置在开关柜侧壁底部，排湿装置贯穿开关柜侧壁，所述排风扇安装在开关柜中央靠近顶部的位置，排风扇风向朝向开关柜底部。安装在开关柜中央靠近顶部的位置的排风扇用于将湿气吹到下方，配合排湿装置排出开关柜。
10.作为优选，所述的排湿装置上表面水平，下表面为倾斜的底面，构成喇叭形通道，所述喇叭形通道开口小的一侧设有排风扇，开口大的一侧设有排湿口。下表面为倾斜的底面便于液体向开关柜外侧方向流动，排风扇吹风起辅助液体和湿气排出作用。
11.作为优选，所述的排湿装置的喇叭形通道中设有挡板，所述挡板通过转轴与排湿装置上表面铰接，所述底面上设有挡块，挡块位于挡板与排风扇之间并与挡板抵接。挡板起阻隔湿气作用，挡块起干涉作用，确保挡板只能在风力作用下向开关柜外侧方向抬起，即气体单向流通，只能阻挡向内部的气流。
12.作为优选，所述的通信模块包括zigbee通信单元和分别与zigbee通信单元相连的电源滤波单元、通信接口单元、天线。zigbee通信单元是基于zigbee协议标准，用于对经天线单元接收到的无线数据包进行接收处理，或对待发送的无线数据包进行发送处理后输出至天线单元，通信接口单元用于与数控模块相连接收传输数据。
13.本实用新型的有益效果是：通过设置在不同高度的湿度传感器采集开关柜内部湿度并根据湿度分布状况判断湿度来源，同时根据湿度分布控制处理模块工作将开关柜内部液体及湿气排出，保持开关柜内部干燥稳定的工作环境，避免潮湿环境对电力开关柜内部的电路元器件造成不利影响。
附图说明
14.图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
15.图2是本实用新型的一种开关柜结构示意图。
16.图3是本实用新型的一种排湿口结构示意图。
17.图中1采集模块，2数控模块，3处理模块，3.1排湿装置，3.2底面，3.3排风扇，3.4挡板，3.5转轴，3.6挡块，3.7排湿口，4告警模块，5通信模块，6控制中心，7监控管理云平台，8
终端，9开关柜，9.1泄压盖，9.2柜顶母线端子，9.3仪表室，9.4真空断路器室，9.5前下电缆室，9.6母线室，9.61穿墙套管，9.62绝缘子，9.63触头盒，9.7电流互感器，9.8后电缆室，9.81带电显示器，9.82接地开关，9.83加热器，9.84高压电缆，9.85高压避雷器。
具体实施方式
18.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
19.实施例：本实施例的一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，如图1所示，包括依次相连的采集模块1、数控模块2、通信模块5、控制中心6监控管理云平台7和终端8，所述数控模块2分别与处理模块3、告警模块4相连，所述终端8与控制中心6相连。采集模块用于进行开关柜内各部件数据采集。数控模块用于对采集数据格式进行汇总和处理。通信模块用于实现信息交互，控制中心用于实现采集数据与预设的阈值比较判断，监控管理云平台用于将采集数据及比较结果存储到云端，终端用于访问监控管理云平台实现远程监控，同时向控制中心发送控制指令实现远程控制，处理模块用于开关柜内湿气处理，告警模块用于接收到控制中心超出阈值的信号时发出告警信号。
20.电力数据采集装置包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与数控模块2相连。电力采集单元对来自外接的电流、电压信号采样后进行滤波保护、隔离处理并输出模拟量信号至运算放大单元，运算放大单元对信号进行放大后输出至模数转换单元进行模数转换，然后通过输出单元传输到数控模块。通信模块5包括zigbee通信单元和分别与zigbee通信单元相连的电源滤波单元、通信接口单元、天线。zigbee通信单元是基于zigbee协议标准，用于对经天线单元接收到的无线数据包进行接收处理，或对待发送的无线数据包进行发送处理后输出至天线单元，通信接口单元用于与数控模块相连接收传输数据。
21.如图2所示，采集模块1包括电力数据采集模块、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别安装在开关柜9的仪表室9.3、真空断路器室9.4、前下电缆室9.5、母线室9.6、后电缆室9.8处，所述电力数据采集模块包括安装在仪表室9.3的第一电力数据采集装置和安装在带电显示器9.81处的第二电力数据采集装置。温湿度传感器用于采集当前环境的温湿度，若上方湿度高，则判定湿气来源为顶部漏水，若下方湿气高，则判定湿气来源为下方水蒸气进入。并与设定阈值比较判断工作状态及环境是否正常，第一电力数据采集装置采集仪表室中的电力数据，第二电力数据采集装置采集带电显示器处的电力数据，二者比较实现电力数据设备工作状态的判定。处理模块3包括排湿装置3.1和排风扇3.3，所述排湿装置3.1设置在开关柜9侧壁底部，排湿装置3.1贯穿开关柜9侧壁，所述排风扇3.3安装在开关柜9中央靠近顶部的位置，排风扇3.3风向朝向开关柜9底部。安装在开关柜中央靠近顶部的位置的排风扇用于将湿气吹到下方，配合排湿装置排出开关柜。
22.如图3所示，排湿装置3.1上表面水平，下表面为倾斜的底面3.2，构成喇叭形通道，所述喇叭形通道开口小的一侧设有排风扇3.3，开口大的一侧设有排湿口3.7。下表面为倾斜的底面便于液体向开关柜外侧方向流动，排风扇吹风起辅助液体和湿气排出作用。排湿装置3.1的喇叭形通道中设有挡板3.4，所述挡板3.4通过转轴3.5与排湿装置3.1上表面铰接，所述底面3.2上设有挡块3.6，挡块3.6位于挡板3.4与排风扇3.3之间并与挡板3.4抵接。挡板起阻隔湿气作用，挡块起干涉作用，确保挡板只能在风力作用下向开关柜外侧方向抬
起，即气体单向流通，只能阻挡向内部的气流。
23.工作时，首先将采集模块1的各个传感器安装到开关柜9相应位置，采集模块1采集正常运行状态下个各传感器工作值，汇总多次设定的阈值并取平均值，根据传感器种类分别在平均值上下波动10％范围内设定控制中心正常工作阈值。数控模块2接收采集信息进行汇总并通过通信模块驻波信号传输。控制中心进行数据的比较以实现开关柜工作状态监测。当收集的安装在仪表室9.3的第一电力数据采集装置与安装在带电显示器9.81处的第二电力数据采集装置数据存在明显差别时，控制中心发出重新采集指令，若再次采集的数据依然存在明显差别，则发出告警信号。温湿度传感器用于采集当前环境的温湿度，若上方湿度高，则判定湿气来源为顶部漏水，若下方湿气高，则判定湿气来源为下方水蒸气进入，并发出相应排查信号。处理模块工作将湿气排出，当开关柜内湿气在正常工作阈值范围内时，排湿装置停止工作，挡板在重力作用下与挡块抵接，阻挡外界湿气进入。
24.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
25.尽管本文较多地使用了采集模块、处理模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
技术特征：1.一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，其特征在于，包括依次相连的采集模块(1)、数控模块(2)、通信模块(5)、控制中心(6)监控管理云平台(7)和终端(8)，所述数控模块(2)分别与处理模块(3)、告警模块(4)相连，所述终端(8)与控制中心(6)相连，所述采集模块(1)包括电力数据采集模块、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别安装在开关柜(9)的仪表室(9.3)、真空断路器室(9.4)、前下电缆室(9.5)、母线室(9.6)、后电缆室(9.8)处，所述电力数据采集模块包括安装在仪表室(9.3)的第一电力数据采集装置和安装在带电显示器(9.81)处的第二电力数据采集装置，所述处理模块(3)包括排湿装置(3.1)和排风扇(3.3)，所述排湿装置(3.1)设置在开关柜(9)侧壁底部，排湿装置(3.1)贯穿开关柜(9)侧壁，所述排风扇(3.3)安装在开关柜(9)中央靠近顶部的位置，排风扇(3.3)风向朝向开关柜(9)底部。2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，其特征在于，所述电力数据采集装置包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与数控模块(2)相连。3.根据权利要求1所述的一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，其特征在于，所述排湿装置(3.1)上表面水平，下表面为倾斜的底面(3.2)，构成喇叭形通道，所述喇叭形通道开口小的一侧设有排风扇(3.3)，开口大的一侧设有排湿口(3.7)。4.根据权利要求3所述的一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，其特征在于，所述排湿装置(3.1)的喇叭形通道中设有挡板(3.4)，所述挡板(3.4)通过转轴(3.5)与排湿装置(3.1)上表面铰接，所述底面(3.2)上设有挡块(3.6)，挡块(3.6)位于挡板(3.4)与排风扇(3.3)之间并与挡板(3.4)抵接。5.根据权利要求1所述的一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，其特征在于，所述通信模块(5)包括zigbee通信单元和分别与zigbee通信单元相连的电源滤波单元、通信接口单元、天线。
技术总结本实用新型公开了一种高压开关柜水侵入智能化监测系统，包括依次相连的采集模块、数控模块、通信模块、控制中心监控管理云平台和终端，所述数控模块分别与处理模块、告警模块相连，所述终端与控制中心相连。采集模块用于进行开关柜内各部件数据采集。上述技术方案通过设置在不同高度的湿度传感器采集开关柜内部湿度并根据湿度分布状况判断湿度来源，同时根据湿度分布控制处理模块工作将开关柜内部液体及湿气排出，保持开关柜内部干燥稳定的工作环境，避免潮湿环境对电力开关柜内部的电路元器件造成不利影响。元器件造成不利影响。元器件造成不利影响。
技术研发人员：管银洽 林贤峰 陈洪龙 林仕斌 李忆 罗词伟 叶明瑞 陈斌 罗兰凤 何杰 李竞辉 罗贤炜 倪璐琦 毕云 缪雪蓉
受保护的技术使用者：杭州耐立电气有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/7/5
