一种配电箱内外温湿度联动百叶窗控制方法与流程

本发明涉及信息，尤其涉及一种配电箱内外温湿度联动百叶窗控制方法。

背景技术：

1、配电箱是电力输配系统中承担分路、无功补偿、保护与计量功能的核心设备，其内部母排绝缘子的表面清洁与干燥直接决定了整个电气回路能否安全带电运行。一旦绝缘子表面出现凝结水膜，爬电起始电压便会明显下降，爬电起始电压定义为沿绝缘子表面开始形成连续放电通道所需的最低施加电压，轻则出现放电痕迹，重则发展为相间短路，因此维持箱内合适的空气状态是保障供电可靠性的关键一环。围绕配电箱的通风调控，目前常见的做法多以箱内相对湿度或箱内外温差作为唯一触发条件，一旦读数超限就加大百叶窗开度进行排湿。这类方法将箱体简单等效为可单向释放湿气的容器，忽略了室外空气本身携带的水汽随开度增大同步涌入。梅雨季连续阴雨时，室外空气绝对含湿量持续高于箱内，百叶窗开度越大则进入箱体的水汽总量越多，箱内空气的绝对含湿量随之抬升，对应的露点温度被逐步推高，而母排绝缘子因自身材质和体积带来的热惯性使其壁面温度在环境升温过程中明显滞后于周围空气，当被推高的露点温度越过尚未完成升温的绝缘子壁面时，水汽便优先在绝缘子表面析出形成水膜；相反，干冷时，室外绝对含湿量远低于箱内，此时加大百叶窗开度能够有效稀释箱内水汽，排湿效果显著。

技术实现思路

1、本发明提供了一种配电箱内外温湿度联动百叶窗控制方法，主要包括：

2、获取室外温度及湿度，分析箱内空气绝对含湿量，将室外空气状态划分为高温高含湿型、低温近饱和型和非富湿型三类室外空气类别；

3、根据箱内温度及湿度确定箱内空气含湿量，比较箱内外绝对含湿量，室外绝对含湿量大于箱内时判定百叶窗通道内水汽迁移方向为由外向内，结合室外空气类别生成倒灌预警信号并执行；

4、倒灌预警信号触发后，同步获取母排绝缘子表面红外热像数据，提取绝缘子表面各位置温度值，将表面温度低于箱内空气温度的区域确定为低温区域；

5、以箱内空气温度开始上升的时刻为升温起点，追踪低温区域表面温度跟随上升的时刻，确定出温度滞后阶段；

6、在温度滞后阶段内，根据箱内温湿度确定空气露点温度，比较空气露点温度与低温区域表面温度，追踪表面温度接近或低于露点的区域，确定露点逼近区域；

7、空间匹配露点逼近区域与母排绝缘子伞裙位置，定位最先达到露点温度的伞裙表面位置为冷凝起始位置，沿相邻逼近区域的连通方向识别水膜铺展路径，评估该路径对爬电路径的覆盖情况，结合室外空气类别生成百叶窗闭锁指令，驱动叶片关闭并封闭进气通道。

8、获取室外温度及湿度，分析箱内空气绝对含湿量，将室外空气划分为高温高含湿型、低温近饱和型和非富湿型三类室外空气类别；

9、根据箱内温湿度确定箱内空气含湿量，比较箱内外绝对含湿量，室外绝对含湿量大于箱内时，判定百叶窗通道内水汽迁移方向为由外向内，结合室外空气类别生成倒灌预警信号并执行；

10、倒灌预警信号触发后，同步获取母排绝缘子表面红外热像数据，提取绝缘子表面各位置温度值，将表面温度低于箱内空气温度的区域确定为低温区域；

11、以箱内空气温度上升的时刻为升温起点，追踪低温区域表面温度跟随上升的时刻，确定温度滞后阶段；

12、在温度滞后阶段内，根据箱内温湿度确定空气露点温度，比较空气露点温度与低温区域表面温度，追踪表面温度逼近或低于露点的区域，确定露点逼近区域；

13、空间匹配露点逼近区域与母排绝缘子伞裙位置，定位最先达到露点温度的伞裙表面位置，沿相邻逼近区域的连通方向识别水膜铺展路径，评估水膜铺展路径对爬电路径的覆盖情况，结合室外空气类别生成百叶窗闭锁指令，驱动叶片关闭并封闭进气通道。

14、进一步的，所述获取室外温度及湿度，分析箱内空气绝对含湿量，将室外空气划分为高温高含湿型、低温近饱和型和非富湿型三类室外空气类别，包括：

15、针对室外温度预设高温判定阈值与低温判定阈值，针对室外相对湿度预设近饱和湿度阈值，室外绝对含湿量与箱内绝对含湿量做差得到含湿量增量；室外温度高于高温判定阈值且含湿量增量为正时判定为高温高含湿型；室外温度低于低温判定阈值且室外相对湿度高于近饱和湿度阈值时判定为低温近饱和型；剩余状态判定为非富湿型。

16、进一步的，判定百叶窗通道内水汽迁移方向为由外向内，结合室外空气类别生成倒灌预警信号并执行，包括：

17、水汽迁移方向为由外向内时读取室外空气类别标签，室外空气类别为高温高含湿型或低温近饱和型时生成倒灌预警信号并送入百叶窗驱动电机。

18、进一步的，所述倒灌预警信号触发后，同步获取母排绝缘子表面红外热像数据，提取绝缘子表面各位置温度值，将表面温度低于箱内空气温度的区域确定为低温区域，包括：

19、红外热像数据以像素矩阵形式存储，每个像素点承载对应位置的表面温度；逐位置调取表面温度与箱内温度做差得到温差量，温差量为负的位置归属低温区域。

20、进一步的，所述以箱内空气温度上升的时刻为升温起点，追踪低温区域表面温度跟随上升的时刻，确定温度滞后阶段，包括：

21、记录箱内温度得到箱内温度时间序列，对所述箱内温度时间序列做一阶差分得到温升速率，预设窗口长度内的温升速率均超过箱内升温速率阈值时，将窗口起始采样点判定为升温起点；调取低温区域像素坐标列表并提取对应位置的表面温度，做一阶差分得到区域温升速率，从升温起点向升温后扫描，预设窗口长度内的区域温升速率均超过区域升温速率阈值时将窗口起始采样点判定为跟随时刻；取升温起点至跟随时刻之间的时段判定为温度滞后阶段。

22、进一步的，所述在温度滞后阶段内，根据箱内温湿度确定空气露点温度，比较空气露点温度与低温区域表面温度，追踪表面温度逼近或低于露点的区域，确定露点逼近区域，包括：

23、逐个采样时刻取出所述低温区域各位置的表面温度与空气露点温度做差得到温度逼近差值，温度逼近差值小于逼近阈值的位置记入露点逼近像素，串接相邻的露点逼近像素得到露点逼近区域。

24、进一步的，所述串接相邻的露点逼近像素得到露点逼近区域，包括：

25、从温度滞后阶段截取低温区域各位置的表面温度变化片段，按位置对齐各采样时刻的空气露点温度与对应表面温度并逐时做差得到时刻逼近差值序列；判定在持续窗口长度内的时刻逼近差值均小于逼近阈值的位置为持续逼近位置，判定仅在单一采样时刻小于逼近阈值而随后回升的位置为瞬时逼近位置并剔除；采用八邻域连通域标记算法串接相邻的持续逼近位置，对各连通域赋予逼近区域标签，得到露点逼近区域。

26、进一步的，所述空间匹配露点逼近区域与母排绝缘子伞裙位置，定位最先达到露点温度的伞裙表面位置，沿相邻逼近区域的连通方向识别水膜铺展路径，评估水膜铺展路径对爬电路径的覆盖情况，结合室外空气类别生成百叶窗闭锁指令，驱动叶片关闭并封闭进气通道，包括：

27、将所述露点逼近区域的像素坐标与预存伞裙位置图的伞裙分区坐标空间叠合匹配，表面温度首次低于露点温度的采样时刻最早的伞裙分区判定为冷凝起始位置；沿相邻露点逼近区域的连通方向按采样时刻顺序连接各区域中心坐标得到水膜铺展路径，对水膜铺展路径与爬电路径叠合以计算覆盖率；覆盖率超过覆盖阈值且室外空气类别为高温高含湿型或低温近饱和型时生成百叶窗闭锁指令，驱动叶片关闭至零开度。

28、进一步的，所述沿相邻露点逼近区域的连通方向按采样时刻顺序连接各区域中心坐标得到水膜铺展路径，包括：

29、从所述露点逼近区域调取各表面位置首次达到露点温度的采样时刻作为达点时刻，按达点时刻由早到晚排序得到达点时刻序列，以冷凝起始位置为首个位置锚点；沿伞裙表面连通方向在相邻达点位置之间绘制空间衔接段，按达点时刻次序逐段串接，当前空间衔接段起点坐标与前一空间衔接段终点坐标重合时串入水膜铺展路径，不重合时判定为中断段并剔除。

30、进一步的，所述方法还包括：所述室外空气类别为非富湿型时，生成通风许可信号，驱动百叶窗电机按预设开度增量加大叶片开度，引入干冷空气稀释箱内水汽。

31、本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

32、本发明公开了一种配电箱内外温湿度联动百叶窗控制方法，针对配电箱百叶窗通道易发生湿空气倒灌、母排绝缘子表面冷凝水膜沿爬电路径铺展引发闪络的问题，通过获取室外温湿度并分析绝对含湿量，将室外空气划分为高温高含湿型、低温近饱和型和非富湿型，比较箱内外绝对含湿量判定水汽迁移方向，对富湿工况生成倒灌预警并对非富湿工况开启叶片引入干冷空气；预警触发后同步采集绝缘子红外热像提取低温区域，以箱内升温起点至低温区表面跟随升温时刻确定温度滞后阶段，在该阶段逐时比对露点温度，筛除单时刻回升位置并串接持续逼近位置形成露点逼近区域，空间匹配伞裙定位冷凝起始位置，沿连通方向串接空间衔接段还原水膜铺展路径并评估爬电覆盖，进而下发百叶窗闭锁指令封闭进气通道。本发明实现了对倒灌与冷凝的时空联动预判和主动阻断，有效抑制表面水膜形成，显著降低绝缘闪络风险，提升配电箱运行可靠性。