CN111044100A - 一种用于电力计量的传感器装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力计量技术领域，公开了一种用于电力计量的传感器装置及控制方法，通过电流、电压检测器检测电流、电压数据；利用温度、湿度传感器检测温度、湿度数据；利用红外探测器进行红外探测；设定电力计量参数、设定温度、湿度、红外辐射量正常阈值范围；当超出预设阈值时，利用调压器、散热装置、除湿装置进行相应调节；通过分析程序对电力数据进行分析；通过共享程序对电力数据进行共享。本发明能够实时监测装置环境数据，避免温度、湿度过高导致装置出现异常，同时能够自动调节环境温度、湿度数据保证装置的稳定运行，还能够出现异常自动报警并中断，保证了装置运行的安全性。

Description

一种用于电力计量的传感器装置及控制方法

技术领域

本发明属于电力计量技术领域，尤其涉及一种用于电力计量的传感器装置及控制方法。

背景技术

电力是以电能作为动力的能源。电能的传输和变电、配电、用电一起，构成电力系统的整体功能。通过输电，把相距甚远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输(如输煤、输油等)相比，输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少；输电还可以将不同地点的发电厂连接起来，实行峰谷调节。输电是电能利用优越性的重要体现，在现代化社会中，它是重要的能源动脉。然而，现有用于电力计量的传感器装置对电力数据分析不准确；同时，共享安全性低。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有电力计量传感器不具备防盗功能，且无法实现自动化的温度、湿度、电压调节，且安全性能低，现有用于电力计量的传感器装置对电力数据分析不准确；同时，共享安全性低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于电力计量的传感器装置。

本发明是这样实现的，一种用于电力计量的传感器装置及其控制方法，包括：

第一步，通过统计程序统计线路电压互感器电压，并记入创建的数据库数据以5分钟为周期采样的历史30天的数据；

第二步，基于第一步中统计出的相关数据按照如下公式做平均数列：

平均数列＝[实际值(a相)+实际值(b相)+实际值(c相)]/3；

第三步，基于第二步中得到的平均数列进行A相偏离度计算、B相偏离度计算以及C相偏离度计算；

所述A相偏离度计算、B相偏离度计算以及C相偏离度计算公式如下：

A相偏离＝实际值(a相)-平均数列；

B相偏离＝实际值(b相)-平均数列；

C相偏离＝实际值(c相)-平均数列；

第四步，基于第三步计算得到的A相偏离度、B相偏离度以及C相偏离度数组以6/12/288行数据为一组求平均值，得出新数组，计算周期偏离度曲线；

第五步，基于第四步计算得到的三相偏离周期数进行故障数据判别故障相，采用周期偏离数组的每个相邻两组数据进行变化率计算，用此变化率与百分之0.4去比较，大于0.4的则进入数据预判过程；再根据不同策略，6小时内连续12组或判定整体时间段的三分之一为判定依据划分数据异常情况；划分数据异常情况后，生成电力数据报告；

第六步，获取第五步中生成的电力数据报告，根据数据共享要求获取所述遮蔽策略，基于所述遮蔽策略对电力数据报告进行遮蔽，生成共享电力数据；当电力数据报告中并没有包含不允许共享的电力数据时，提取所述电力数据报告，并将所述电力数据报告确定为所述共享电力数据。

进一步，所述第一步之前还需进行：通过电流检测器检测电流数据；通过压流检测器检测电压数据；利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据；利用红外探测器进行红外探测；通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外辐射量正常阈值范围；当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿。

进一步，所述第六步之前，还需进行通过共享程序获取电力数据的访问请求；对所述访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证；当所述审批验证通过后，提取所述原始电力数据。

进一步，所述对访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证，包括：

根据所述数据共享要求判断所述原始电力数据是中是否包含不允许共享的电力数据；

当所述原始电力数据中包含不允许共享的电力数据时，判断去除所述不允许共享的电力数据后的所述原始电力数据是否满足所述访问请求中的预设数据共享条件；

当满足所述预设数据共享条件时，判定所述原始电力数据通过所述审批验证。

进一步，第六步中，所述根据数据共享要求获取所述遮蔽策略，基于所述遮蔽策略对电力数据报告进行遮蔽，生成共享电力数据包括：

根据数据共享要求获取电力数据报告的预设隐私字段；根据所述预设隐私字段确定对应的所述遮蔽策略；采用所述遮蔽策略对所述隐私字段进行遮蔽，生成共享电力数据。

进一步，第六步后，通过存储设备对检测的电力数据、生成的电力数据报告以及共享电力数据及其他相关信息进行存储；通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及电力数据报告、共享电力数据。

进一步，第六步后，还进行：当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿；若调节后，检测的电压数据、温度、湿度数据依然未恢复正常阈值，则利用报警器进行报警，并利用中断装置进行中断操作；

同时利用红外感应进行实时红外探测，当探测到的红外辐射量值超出预设阈值时，利用报警装置进行报警。

本发明的另一目的在于提供一种由所述用于电力计量的传感器装置控制方法控制的用于电力计量的传感器装置，所述用于电力计量的传感器装置包括：电流检测模块，与主控模块连接，用于通过电流检测器检测电流数据；

电压检测模块，与主控模块连接，用于通过压流检测器检测电压数据；

环境参数检测模块，与主控模块连接，用于利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据；

红外监控模块，与主控模块连接，用于利用红外探测器进行红外探测；

参数配置模块，与主控模块连接，用于通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外感应正常阈值范围；

主控模块，与电流检测模块、电压检测模块、环境参数检测模块、红外监控模块、参数配置模块、调压模块、散热模块、除湿模块、分析模块、共享模块、存储模块、报警模块、中断模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；

调压模块，与主控模块连接，用于通过调压器调节电压；

散热模块，与主控模块连接，用于利用散热装置进行散热；

除湿模块，与主控模块连接，用于利用除湿装置进行除湿；

分析模块，与主控模块连接，用于通过分析程序对电力数据进行分析；

共享模块，与主控模块连接，用于通过共享程序对电力数据进行共享；

存储模块，与主控模块连接，用于通过存储设备对检测的电力数据及相关信息进行存储；

报警模块，与主控模块连接，用于当装置工作出现异常情况时利用报警装置进行报警；

中断模块，与主控模块连接，用于通过中断装置进行装置中断；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及电力数据报告、共享数据。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述用于电力计量的传感器装置控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述用于电力计量的传感器装置控制方法。

本发明的优点及积极效果为：本发明能够实时监测装置环境数据，避免因温度过高，或湿度过高导致装置出现异常，同时能够自动调节环境温度、湿度数据保证装置的稳定运行，还能够出现异常自动报警并中断，保证了装置运行的安全性。本发明利用红外传感器进行实时监控，能够有效防盗。

本发明通过分析模块根据现场经验及研究发现电力运行数据之间存在一定的逻辑关系及关联关系，对这些数据进行综合分析、判断，并通过计算机软件技术揭示数据间的逻辑关系，对各数据进行关联、统计、分析，可以更客观反应电力设备实际运行状况并对电力设备的一些潜在故障进行提前预警；同时，通过共享模块在获取访问请求后，该请求对应的原始电力数据的数据共享要求进行审批验证，验证通过提取该原始电力数据，然后根据数据共享要求确定所对应的遮蔽策略对该原始电力数据进行数据遮蔽，生成共享电力数据。从而通过执行审批验证和设定与原始电力数据对应的遮蔽策略，生成共享电力数据，既满足了电力数据保密性、安全性及隐私性的要求，又实现了对电力数据的资源共享，进而提高了电力数据的利用率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置结构框图。

图中：1、电流检测模块；2、电压检测模块；3、环境参数检测模块；4、红外监控模块；5、参数配置模块；6、主控模块；7、调压模块；8、散热模块；9、除湿模块；10、分析模块；11、共享模块；12、存储模块；13、报警模块；14、中断模块；15、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置控制方法包括：

S101，通过电流检测器检测电流数据；通过压流检测器检测电压数据；利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据；利用红外探测器进行红外探测。

S102，通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外辐射量正常阈值范围。

S103，当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿。

S104，通过分析程序对电力数据进行分析；通过共享程序对电力数据进行共享。

S105，通过存储设备对检测的电力数据及相关信息进行存储；通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及分析结果、共享数据。

步骤S105后，本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置控制方法还包括：

当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿；若调节后，检测的电压数据、温度、湿度数据依然未恢复正常阈值，则利用报警器进行报警，并利用中断装置进行中断操作。

同时利用红外感应进行实时红外探测，当探测到的红外辐射量值超出预设阈值时，利用报警装置进行报警。

如图2所示，本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置包括：电流检测模块1、电压检测模块2、环境参数检测模块3、红外监控模块4、参数配置模块5、主控模块6、调压模块7、散热模块8、除湿模块9、分析模块10、共享模块11、存储模块12、报警模块13、中断模块14、显示模块15。

电流检测模块1，与主控模块6连接，用于通过电流检测器检测电流数据。

电压检测模块2，与主控模块6连接，用于通过压流检测器检测电压数据。

环境参数检测模块3，与主控模块6连接，用于利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据。

红外监控模块4，与主控模块6连接，用于利用红外探测器进行红外探测。

参数配置模块5，与主控模块6连接，用于通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外感应正常阈值范围。

主控模块6，与电流检测模块1、电压检测模块2、环境参数检测模块3、红外监控模块4、参数配置模块5、调压模块7、散热模块8、除湿模块9、分析模块10、共享模块11、存储模块12、报警模块13、中断模块14、显示模块15连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作。

调压模块7，与主控模块6连接，用于通过调压器调节电压。

散热模块8，与主控模块6连接，用于利用散热装置进行散热。

除湿模块9，与主控模块6连接，用于利用除湿装置进行除湿。

分析模块10，与主控模块6连接，用于通过分析程序对电力数据进行分析。

共享模块11，与主控模块6连接，用于通过共享程序对电力数据进行共享。

存储模块12，与主控模块6连接，用于通过存储设备对检测的电力数据及相关信息进行存储。

报警模块13，与主控模块6连接，用于当装置工作出现异常情况时利用报警装置进行报警。

中断模块14，与主控模块6连接，用于通过中断装置进行装置中断。

显示模块15，与主控模块6连接，用于通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及电力数据报告、共享数据。

下面结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置控制方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的数据分析方法如下：

(1)通过统计程序统计线路电压互感器电压，并记入创建的数据库数据以5分钟为周期采样的历史30天的数据。

(2)对统计出数组做平均数列，其采用如下公式：

平均数列＝[实际值(a相)+实际值(b相)+实际值(c相)]/3。

(3)求三相偏离度

A相偏离＝实际值(a相)-平均数列。

B相偏离＝实际值(b相)-平均数列。

C相偏离＝实际值(c相)-平均数列。

(4)求周期偏离度曲线。

用三相偏离数组以6/12/288行数据为一组求平均值，得出出新数组。

(5)求变化率数组：研究过程中发现如果单一以周期偏离度数组进行数据判定会查找出三相平衡度非常高的设备发生单相电压值的轻微变化，此变化量化概念为132kV到132.35kV是百分之0.27以内的变化，为正常波动不计入我们故障判定区域。

(6)查找故障数据，判别故障相：

在425-455点C相电压值波动到132值，此值并不满足保护动作条件，但在电力系统运行过程中这种轻微扰动会体现出设备有可能存在的匝间短路，绝缘介质老损等问题，此类情况是目前技术水平，和设备本身保护措施无法考虑到、监测到的问题。

步骤(6)中，本发明实施例提供的用三相偏离周期数组进行连续判定包括：

首先用周期偏离数组的每个相邻两组数据进行变化率计算，用此变化率与百分之0.4去比较，大于0.4的则进入数据预判过程。

再根据不同策略，6小时内连续12组或判定整体时间段的三分之一为判定依据划分数据异常情况。

本发明实施例提供的电压值无故障数据时幅值、三相偏离度：如果电压数据曲线在正常情况下，我们使用统计的三相偏离度曲线，周期偏离曲线，变化率曲线的三相波动变化会以一种高度拟合的趋势发展。

实施例2：

本发明实施例提供的用于电力计量的传感器装置控制方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的共享方法如下：

1)通过共享程序获取电力数据的访问请求。

2)对所述访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证。

3)当所述审批验证通过后，提取所述原始电力数据。

4)根据所述数据共享要求确定遮蔽策略，并根据所述遮蔽策略对所述原始电力数据进行遮蔽，生成共享电力数据。

本发明实施例提供的对所述访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证，包括：

根据所述数据共享要求判断所述原始电力数据是中是否包含不允许共享的电力数据。

当所述原始电力数据中包含不允许共享的电力数据时，判断去除所述不允许共享的电力数据后的所述原始电力数据是否满足所述访问请求中的预设数据共享条件。

当满足所述预设数据共享条件时，判定所述原始电力数据通过所述审批验证。

本发明实施例提供的共享方法还包括：

当所述原始电力数据中并没有包含不允许共享的电力数据时，提取所述原始电力数据，并将所述原始电力数据确定为所述共享电力数据。

当不满足所述预设数据共享条件时，判定所述原始电力数据未通过所述审批验证。

本发明实施例提供的提取所述原始电力数据，包括：

获取所述原始电力数据的提取方式。

根据所述提取方式提取所述原始电力数据。

本发明实施例提供的根据所述数据共享要求确定遮蔽策略，并根据所述遮蔽策略对所述原始电力数据进行遮蔽，生成共享电力数据，包括：

根据所述数据共享要求获取所述原始电力数据的预设隐私字段。

根据所述预设隐私字段确定对应的所述遮蔽策略。

采用所述遮蔽策略对所述隐私字段进行遮蔽，生成所述共享电力数据。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，所述用于电力计量的传感器装置控制方法包括：

第一步，通过统计程序统计线路电压互感器电压，并记入创建的数据库数据以5分钟为周期采样的历史30天的数据；

第二步，基于第一步中统计出的相关数据按照如下公式做平均数列：

平均数列＝[实际值(a相)+实际值(b相)+实际值(c相)]/3；

第三步，基于第二步中得到的平均数列进行A相偏离度计算、B相偏离度计算以及C相偏离度计算；

所述A相偏离度计算、B相偏离度计算以及C相偏离度计算公式如下：

A相偏离＝实际值(a相)-平均数列；

B相偏离＝实际值(b相)-平均数列；

C相偏离＝实际值(c相)-平均数列；

第四步，基于第三步计算得到的A相偏离度、B相偏离度以及C相偏离度数组以6/12/288行数据为一组求平均值，得出新数组，计算周期偏离度曲线；

第五步，基于第四步计算得到的三相偏离周期数进行故障数据判别故障相，采用周期偏离数组的每个相邻两组数据进行变化率计算，用此变化率与百分之0.4去比较，大于0.4的则进入数据预判过程；再根据不同策略，6小时内连续12组或判定整体时间段的三分之一为判定依据划分数据异常情况；划分数据异常情况后，生成电力数据报告；

第六步，获取第五步中生成的电力数据报告，根据数据共享要求获取所述遮蔽策略，基于所述遮蔽策略对电力数据报告进行遮蔽，生成共享电力数据；当电力数据报告中并没有包含不允许共享的电力数据时，提取所述电力数据报告，并将所述电力数据报告确定为所述共享电力数据。

2.如权利要求1所述电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，所述第一步之前还需进行：通过电流检测器检测电流数据；通过压流检测器检测电压数据；利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据；利用红外探测器进行红外探测；通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外辐射量正常阈值范围；当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿。

3.如权利要求1所述电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，所述第六步之前，还需进行通过共享程序获取电力数据的访问请求；对所述访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证；当所述审批验证通过后，提取所述原始电力数据。

4.如权利要求3所述电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，所述对访问请求对应的原始电力数据中的数据共享要求进行审批验证，包括：

根据所述数据共享要求判断所述原始电力数据是中是否包含不允许共享的电力数据；

当所述原始电力数据中包含不允许共享的电力数据时，判断去除所述不允许共享的电力数据后的所述原始电力数据是否满足所述访问请求中的预设数据共享条件；

当满足所述预设数据共享条件时，判定所述原始电力数据通过所述审批验证。

5.如权利要求1所述电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，第六步中，所述根据数据共享要求获取所述遮蔽策略，基于所述遮蔽策略对电力数据报告进行遮蔽，生成共享电力数据包括：

根据数据共享要求获取电力数据报告的预设隐私字段；根据所述预设隐私字段确定对应的所述遮蔽策略；采用所述遮蔽策略对所述隐私字段进行遮蔽，生成共享电力数据。

6.如权利要求1所述用于电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，第六步后，通过存储设备对检测的电力数据、生成的电力数据报告以及共享电力数据及其他相关信息进行存储；通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及电力数据报告、共享电力数据。

7.如权利要求1所述用于电力计量的传感器装置控制方法，其特征在于，

第六步后，还进行：当检测到的电压数据、温度、湿度数据超出预设阈值时，分别利用调压器进行电压调节、利用散热装置进行散热、利用除湿装置进行除湿；若调节后，检测的电压数据、温度、湿度数据依然未恢复正常阈值，则利用报警器进行报警，并利用中断装置进行中断操作；

同时利用红外感应进行实时红外探测，当探测到的红外辐射量值超出预设阈值时，利用报警装置进行报警。

8.一种由如权利要求1-7所述用于电力计量的传感器装置控制方法控制的用于电力计量的传感器装置，其特征在于，所述用于电力计量的传感器装置包括：

电流检测模块，与主控模块连接，用于通过电流检测器检测电流数据；

电压检测模块，与主控模块连接，用于通过压流检测器检测电压数据；

环境参数检测模块，与主控模块连接，用于利用温度传感器与湿度传感器检测环境温度与湿度数据；

红外监控模块，与主控模块连接，用于利用红外探测器进行红外探测；

参数配置模块，与主控模块连接，用于通过配置程序配置电力计量参数、设定温度、湿度、红外感应正常阈值范围；

主控模块，与电流检测模块、电压检测模块、环境参数检测模块、红外监控模块、参数配置模块、调压模块、散热模块、除湿模块、分析模块、共享模块、存储模块、报警模块、中断模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；

调压模块，与主控模块连接，用于通过调压器调节电压；

散热模块，与主控模块连接，用于利用散热装置进行散热；

除湿模块，与主控模块连接，用于利用除湿装置进行除湿；

分析模块，与主控模块连接，用于通过分析程序对电力数据进行分析；

共享模块，与主控模块连接，用于通过共享程序对电力数据进行共享；

存储模块，与主控模块连接，用于通过存储设备对检测的电力数据及相关信息进行存储；

报警模块，与主控模块连接，用于当装置工作出现异常情况时利用报警装置进行报警；

中断模块，与主控模块连接，用于通过中断装置进行装置中断；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的电流、电压、配置参数、环境温度、湿度数据及电力数据报告、共享数据。

9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1-7任意一项所述用于电力计量的传感器装置控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-7任意一项所述用于电力计量的传感器装置控制方法。

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