漏保断路器定期维保提醒管控系统的制作方法

本发明涉及低压配电维保，更具体地说，本发明涉及漏保断路器定期维保提醒管控系统。

背景技术：

1、漏保断路器作为低压配电系统中不可或缺的保护器件，其定期维保测试的合规性直接关系到用电安全。按照国家标准和行业规程，漏保断路器需每间隔一定周期（通常为30天）由专业人员按压测试按钮进行动作测试，以验证其机械机构和剩余电流检测元件的可靠性。目前这一测试制度的执行完全依赖人工记录和管理，维保人员是否按期完成测试、测试时漏保是否真正脱扣动作，均缺乏有效的技术验证手段，导致实际运维中存在漏测、补录虚假记录甚至长期未测而无人知晓的情况，给供用电安全埋下了严重隐患。

2、现有技术中，已有部分方案尝试通过监测漏保的剩余电流或辅助触点状态来判断其是否发生过脱扣动作，但此类方案无法区分该脱扣是人工按压测试按钮所致、还是线路发生真实漏电故障所致，更无法识别测试过程中漏保的动作特性是否正常。此外，部分智能化漏保虽然具备通讯功能，能够上报脱扣事件，但仅仅是简单的事件记录，缺乏对测试有效性的精准识别以及对维保周期的自适应调整能力，固定周期的维保提醒既不考虑设备实际运行环境的恶劣程度，也不反映设备自身的性能劣化趋势，提醒周期与设备实际维保需求脱节。

3、针对上述问题，现有技术尚未形成一套完整的漏保维保管控解决方案：缺少能够精准识别有效人工测试事件的技术手段，缺少能够根据环境应力、负荷应力和机构劣化趋势动态调整维保周期的计算模型，更缺少从预警到强制干预的完整闭环管控机制。本发明旨在通过测试有效性识别、动态提醒周期计算和递进预警联动三大模块，构建一套全流程的漏保断路器定期维保提醒管控系统，从源头上杜绝漏保失管、失测、失效的安全风险。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供漏保断路器定期维保提醒管控系统。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、漏保断路器定期维保提醒管控系统，包括如下模块：

4、测试有效性识别模块，用于采集漏保的动作信号并提取特征，与预存的标准模板进行匹配，结合温度补偿后的脱扣延迟容限区间判定是否为有效人工测试事件；

5、动态提醒周期计算模块，用于以最近一次有效测试事件为基准，根据环境参数、负荷应力参数以及脱扣延迟偏移程度计算动态提醒周期，并确定下一次维保提醒到期时刻；

6、递进预警与联动模块，用于根据所述动态提醒周期设定多级预警时间阈值，当超期未收到新的有效测试事件时逐级执行预警及联动控制操作。

7、具体的，所述测试有效性识别模块中，采集漏保的动作信号并提取特征的具体方式为：

8、网关以2khz采样率连续采集漏保出线回路的剩余电流和外壳振动信号，同时通过漏保辅助触头或实时监测剩余电流有效值判断断路器分合状态；

9、当检测到断路器从合闸变为分闸时，即刻冻结环形缓冲区，截取分闸时刻前0.5秒的剩余电流波形和振动信号；

10、对剩余电流波形计算其一阶差分，提取首个正向脉冲的上升时间、峰值幅值、半峰脉宽，并记录脉冲结束点至断路器脱扣信号出现的时间作为脱扣延迟时间；

11、对振动信号进行希尔伯特变换求取包络，提取包络峰值及从峰值衰减至20%所需时长，组合得到6维特征向量。

12、具体的，所述预存的标准模板的建立方式为：

13、在设备投运前，对该型号漏保在额定电压下连续按压测试按钮10次，采集每次动作的所述6维特征向量，剔除最大值和最小值后取均值向量作为标准模板，同时记录10次脱扣延迟时间的范围以及建立模板时的环境温度作为参考温度，一并存入网关。

14、具体的，所述温度补偿后的脱扣延迟容限区间通过如下方式获得：

15、网关通过内置温度传感器锁存当前漏保壳体温度，获取该型号漏保预先标定的温度-延迟漂移系数，将当前壳体温度与建立模板时的参考温度的差值乘以该系数后，分别与模板库中记录的脱扣延迟时间最小值和最大值相加，得到温度补偿后的脱扣延迟容限区间下限和上限。

16、具体的，所述判定是否为有效人工测试事件的具体方式为：

17、计算实时特征向量与标准模板向量的动态时间规整距离并转化为相似度分数，当相似度大于第一预设阈值且脱扣延迟时间落入温度补偿后的脱扣延迟容限区间内时，判定为一次有效人工测试事件，网关生成包含时间戳、设备标识、相似度、延迟时间及壳体温度的记录并上传平台；

18、若相似度低于第二预设阈值或脱扣延迟超出补偿后区间，则标记为非测试脱扣或异常脱扣，仅记录事件日志供排查。

19、具体的，所述动态提醒周期计算模块中：

20、所述环境参数包括自最近一次有效测试事件以来的日平均温度和日平均相对湿度，所述负荷应力参数包括自最近一次有效测试事件以来的总谐波畸变率均值和大电流冲击累计次数；

21、所述大电流冲击定义为电流峰值超过断路器额定电流3倍且持续时间超过10ms的事件，冲击次数的累计仅在断路器处于合闸状态下进行，若断路器已分闸则暂停冲击计数，直至断路器重新合闸后恢复累计。

22、具体的，所述动态提醒周期计算模块计算动态提醒周期的具体方式为：

23、根据所述日平均温度、日平均相对湿度、总谐波畸变率均值和大电流冲击累计次数计算老化加速因子；

24、从模板库中读取延迟中心值和半区间宽度，计算最近一次有效测试事件中记录的脱扣延迟时间与所述延迟中心值的偏移比，根据该偏移比定义机构劣化趋势因子，将所述老化加速因子乘以该机构劣化趋势因子得到修正后的老化加速因子；

25、动态提醒周期等于基础维保周期除以修正后的老化加速因子，且动态提醒周期被约束在预设的最小周期与最大周期之间，基础维保周期默认为30天并允许管理员调整。

26、具体的，所述递进预警与联动模块中：

27、所述多级预警时间阈值包括一级阈值、二级阈值和三级阈值，其中一级阈值为所述动态提醒周期，二级阈值为动态提醒周期乘以第一系数，三级阈值为动态提醒周期乘以第二系数，且第二系数大于第一系数；

28、根据最近一次有效测试的脱扣延迟偏移程度计算延迟偏移指数，根据该延迟偏移指数定义预警加速因子，将所述二级阈值和三级阈值分别除以该预警加速因子进行实时修正，一级阈值保持不变。

29、具体的，所述逐级执行预警及联动控制操作具体为：

30、当系统时钟超过所述下一次维保提醒到期时刻且未收到新的有效测试事件时，将对应漏保状态设为待提醒，平台向边缘网关下发一级预警指令，驱动漏保所在配电箱内的声光报警器发出声光报警；

31、当超时达到修正后的二级阈值时，平台向预先绑定的运维人员终端推送告警消息，并在管理界面将该漏保图标变为第一颜色；

32、当超时进一步达到修正后的三级阈值时，平台将管理界面该漏保图标变为第二颜色并闪烁，同时向对应回路的智能网关发送强制减载指令，智能网关根据预配置的负载性质配置表，向所有标记为可切断的回路发送分闸命令，保留不可切断回路的供电，并将执行结果回传平台。

33、本发明的技术效果和优点：

34、本发明通过提取漏保脱扣时的多维特征向量并结合温度补偿后的脱扣延迟容限区间进行双重校验，能够精准区分人工测试脱扣与线路漏电故障或异常脱扣，彻底规避了传统方案中仅靠辅助触点或剩余电流变化无法辨别脱扣性质的弊端。同时，系统以有效测试事件为基准，将环境温湿度、谐波畸变率、大电流冲击次数等外部应力因素以及脱扣延迟偏移所反映的机构内部劣化趋势共同纳入维保周期的动态计算，使维保提醒周期能够跟随设备实际运行工况自适应调整，既避免固定周期过于保守导致的人力浪费，也防止恶劣工况下维保滞后带来的安全风险。

35、此外，本发明建立了一级声光报警、二级远程推送、三级自动减载的递进式预警响应机制，并根据当前漏保动作特性的偏移程度动态压缩后续预警时间窗口，使性能已出现劣化趋势的设备获得更密集的督促干预。三级减载指令仅切断非关键负载，保留消防、应急照明等重要回路供电，兼顾了安全性与供电连续性。而一旦新的有效测试事件上报，全部报警状态和减载动作自动复位并重新计算下一周期，形成“识别—预警—干预—复位”的完整闭环管控，杜绝了漏保长期失管、失测的问题。