用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置、方法、设备及介质与流程

本发明涉及配电设备防护与监测，具体地涉及一种用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置、方法、设备及介质。

背景技术：

1、配电箱、电缆分支箱、计量箱是配电系统的核心末端设备，承担着电力分配、设备保护的重要功能，其运行状态的稳定性直接影响整个配电系统的安全。在实际运维过程中，运维人员需要定期巡检设备内部元器件运行状态、接线情况，及时排查松动、老化、发热等隐患，而传统配电设备的防护与可视化监测存在明显矛盾。

2、目前，现有配电箱、电缆分支箱、计量箱多采用全封闭金属箱体结构，仅在门板设置小型检修窗口，巡检时需开启柜门才能观察内部状态，不仅操作繁琐，且开启柜门过程中可能引发误触、触电等安全隐患，尤其在高压带电巡检场景下，安全性极低；部分开关柜虽设置透明观察窗，但多采用普通玻璃，缺乏防刮、防雾、阻燃性能，长期使用后易模糊、破损，无法清晰观察内部状态，且不具备辅助监测功能，难以发现隐性隐患。

3、此外，传统透明防护结构多为固定设计，无法根据设备内部元器件布局灵活调整观察角度，对于开关柜内部深层的母线、接线端子等部件，观察难度大。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置、方法、设备及介质，该装置无需开启柜门即可安全、清晰地观察内部状态，避免触电风险；并能灵活调整观察角度，提升巡检安全性和便捷性。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置，包括：

3、透明防护组件，设置于配电箱、电缆分支箱或计量箱的箱体上，所述透明防护组件包括高强度透明阻燃玻璃、设置在所述高强度透明阻燃玻璃内外两侧的防刮防雾涂层、以及围绕所述高强度透明阻燃玻璃四周的防护边框；

4、辅助监测组件，嵌入所述透明防护组件的防护边框内，用于实时监测配电箱、电缆分支箱或计量箱的内部状态；

5、密封固定组件，包括设置在透明防护组件与箱体连接处的密封胶条、用于压紧固定的压紧螺栓、以及用于定位安装的定位卡扣；

6、角度调节组件，与所述透明防护组件及箱体连接，采用分区独立调节与多点自锁联动结构，用于调节所述透明防护组件的观察角度。

7、可选的，所述防刮防雾涂层包括内侧防雾涂层和外侧防刮涂层；其中，

8、所述内侧防雾涂层为亲水性纳米二氧化硅/聚合物复合涂层，经涂覆、固化后形成；

9、所述外侧防刮涂层为有机-无机杂化耐磨涂层，经涂覆、紫外或热固化后形成。

10、可选的，对于电缆分支箱或计量箱，所述透明防护组件采用分区设计，包括分别对应母线室、电缆室、控制室的多个独立透明防护窗，各防护窗尺寸适配对应区域；

11、对于配电箱，所述透明防护组件采用整体式透明防护盖，该整体式透明防护盖采用可翻转设计。

12、可选的，所述角度调节组件包括设置于防护边框与箱体之间的自锁铰链以及阻尼件；

13、所述自锁铰链包括第一铰链臂、第二铰链臂及铰链轴，其中，所述第一铰链臂固定于防护边框上，所述第二铰链臂固定于箱体上，所述铰链轴穿设于第一铰链臂与第二铰链臂之间；

14、所述第一铰链臂与第二铰链臂的相对接面上分别设有自锁斜面，当防护边框转动至预设角度范围时，两自锁斜面在防护边框及第一铰链臂的重力作用下相互压紧，形成自锁以保持当前角度；

15、所述阻尼件套设于铰链轴上，并夹持于第一铰链臂与第二铰链臂之间，用于在防护边框转动过程中提供恒定的旋转阻尼，使防护边框在0°至90°范围内的任意角度稳定悬停定位。

16、可选的，所述辅助监测组件包括：

17、微型高清摄像头，嵌入透明防护组件的防护边框内，镜头朝向设备内部；

18、补光模块，于所述微型高清摄像头联动，用于在设备内部光线不足时启动进行补光；

19、数据传输单元，与所述微型高清摄像头电连接，用于将拍摄画面实时推送至运维终端；

20、其中，所述微型高清摄像头内置异常识别算法，当检测到元器件发热、接线松动、凝露异常情况时，触发报警信号并通过数据传输单元推送至运维终端。

21、可选的，异常识别算法包括：

22、接线松动识别单元，用于基于边缘检测与轮廓匹配，提取图像中接线及端子区域的边缘特征，并与预设的标准轮廓、标准间距进行比对，当边缘偏移量超过设定阈值时判定为接线异常；

23、发热区域识别单元，用于基于颜色空间融合与温度伪彩色映射，提取元器件表面的颜色分布特征及温升区域色块，当温升值或相对温度值超过预设温度阈值时判定为发热异常；

24、凝露识别单元，用于基于图像纹理特征与灰度方差分析，通过分析透明阻燃玻璃内壁及元器件表面的模糊度、均匀性及漫反射变化，当灰度方差值低于预设阈值时判定为凝露异常。

25、可选的，所述密封固定组件采用多层密封与分级压紧结构；

26、其中，所述密封胶条为耐高温、耐腐蚀的硅橡胶材质，其截面呈双u型复合截面结构，内侧设有两道连续密封唇，外侧设有防滑压紧纹路；所述密封胶条可拆卸地嵌装于所述防护边框的密封槽内；

27、所述压紧螺栓为多个，沿所述防护边框周向均匀分布，用于将所述防护边框压紧固定于所述箱体；

28、所述定位卡扣为弹性插扣式结构，包括公扣和母扣；其中，所述公扣固定于所述防护边框的底部，所述母扣预埋于所述箱体的内壁，所述公扣与母扣插接配合以实现快速定位安装；

29、所述防护边框与所述高强度透明阻燃玻璃之间夹设有缓冲垫；

30、所述辅助监测组件的微型高清摄像头安装位置设有环形防水密封结构，包括：套装于摄像头外周的o型圈，以及围设于微型高清摄像头外部的防水隔离腔；其中，所述o型圈被压缩于摄像头与防护边框之间，所述防水隔离腔与所述防护边框一体注塑成型。

31、第二方面，本发明还提供一种用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置的可视化防护监测方法，包括：

32、通过密封固定组件将透明防护组件固定于配电箱、电缆分支箱或计量箱的箱体上，并通过角度调节组件调整透明防护组件的观察角度，使其对准设备内部待观测区域；

33、启动辅助监测组件，控制微型高清摄像头实时采集设备内部图像，并通过内置的异常识别算法对采集的设备内部图像进行分析，识别发热异常、接线松动异常或凝露异常中的至少一种；

34、其中，所述异常识别算法包括基于canny边缘检测与轮廓匹配算法识别接线松动，基于rgb-hsv颜色空间融合与温度伪彩色映射算法识别发热区域，基于图像纹理特征与灰度方差算法识别凝露；

35、当识别到异常时，生成包含异常类型、异常发生时间、异常位置坐标及异常图像的报警信号，并推送至运维终端。

36、第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置的可视化防护监测方法的步骤。

37、第四方面，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述用于配电箱、电缆分支箱及计量箱的可视化防护与监测一体化装置的可视化防护监测方法的步骤。

38、通过上述技术方案，通过设置集成有防刮防雾涂层及透明防护组件，使运维人员无需开启柜门即可清晰、安全地观察设备内部状态，避免了带电巡检时的误触、触电风险；而且通过角度调节组件能够灵活调整透明防护组件的观察角度，提升了配电设备巡检的安全性和便捷性。

39、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。