一种配电柜的综合状态监测与远程运维系统的制作方法

本发明属于配电柜运维，具体为一种配电柜的综合状态监测与远程运维系统。

背景技术：

1、配电柜作为电力配电系统的核心终端设备，广泛应用于工业生产、建筑楼宇、市政供电、轨道交通等各类场景，其运行稳定性直接决定整体配电系统的供电可靠性。目前现有配电柜运维模式多以人工定期巡检为主，辅以简单的单一电气参数监测设备，存在诸多技术缺陷。

2、首先，监测维度单一，现有监测设备仅能采集电压、电流等基础电气数据，无法兼顾配电柜内部环境、机械结构、外部安防等关键状态，难以全面覆盖设备故障诱因，极易出现隐患漏判。其次，运维实时性差，人工巡检存在周期间隔，无法实时捕捉突发故障与瞬时异常状态，故障发生后需依赖人工排查，响应滞后，易引发供电中断、设备损坏甚至安全事故。

3、同时，现有技术缺乏边缘端预处理能力，所有监测数据直接上传云端，造成网络资源浪费与云端运算压力过大，数据冗余度高、故障研判效率低。此外，现有运维系统本地化干预能力薄弱，异常发生后无法实现本地即时处置，完全依赖远程人工操作，运维自主性与可靠性不足。针对现有技术存在的监测不全面、故障研判精准度低、运维滞后、本地干预能力缺失、智能化程度不足的问题，亟需研发一种全维度监测、边缘智能研判、本地与远程协同运维的配电柜综合运维系统。

4、基于此，设计一种配电柜的综合状态监测与远程运维系统。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种配电柜的综合状态监测与远程运维系统，有效的解决了背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配电柜的综合状态监测与远程运维系统，包括：现场感知采集模块、边缘数据处理模块、本地交互管控模块、远程云服务模块以及终端运维模块；

3、所述现场感知采集模块，用于实时采集配电柜的电气运行参数、内部环境参数、机械结构状态参数以及外部安防状态参数，并将采集的原始监测数据同步传输至所述边缘数据处理模块；

4、所述边缘数据处理模块，通信连接所述现场感知采集模块，用于对接收的原始监测数据进行数据清洗、滤波去噪、特征参数提取，基于内置状态研判模型完成配电柜运行状态分级判定与故障初步定位，将有效监测数据、状态判定结果与故障定位信息上传至所述远程云服务模块，同时将本地管控指令下发至所述本地交互管控模块；

5、所述本地交互管控模块，分别通信连接所述边缘数据处理模块与配电柜本体，用于实时展示配电柜运行状态与监测数据，接收边缘数据处理模块下发的告警指令与干预指令，执行本地声光告警、配电柜紧急断电、回路闭锁干预操作；

6、所述远程云服务模块，网络通信连接所述边缘数据处理模块，用于接收并存储边缘上传的各类数据，通过云端深度分析模型完成故障溯源、隐患预判与运维策略匹配，同步推送运维任务与告警信息至所述终端运维模块；

7、所述终端运维模块，网络通信连接所述远程云服务模块，用于接收云端推送的告警信息与运维任务，展示配电柜实时运行数据、历史运行台账与故障记录，响应运维人员的远程查询、参数调校与设备运维操作指令。

8、优选的，所述现场感知采集模块包括电气采集单元、环境采集单元、机械状态采集单元以及安防采集单元；

9、所述电气采集单元用于采集配电柜母线电压、回路电流、有功功率、无功功率、漏电电流、开关分合闸电气信号；

10、所述环境采集单元用于采集配电柜内部温度、湿度、粉尘浓度、气体浓度数据；

11、所述机械状态采集单元用于采集配电柜柜门开合状态、断路器分合闸机械位置、柜体振动幅度数据；

12、所述安防采集单元用于采集配电柜周边人体红外侵入信号、视频监控画面数据。

13、优选的，所述边缘数据处理模块包括数据预处理单元、状态研判单元、本地通信单元；

14、所述数据预处理单元用于对原始监测数据进行去重、滤波、异常值剔除、数据归一化处理，筛选有效监测数据；

15、所述状态研判单元内置正常、预警、故障三级状态判定阈值，结合多维度监测数据完成配电柜整体运行状态判定，针对异常数据匹配故障类型并完成初步位置定位；

16、所述本地通信单元采用有线与无线双备份通信模式，实现与本地交互管控模块的指令交互，同时完成与远程云服务模块的数据加密上传。

17、优选的，所述本地交互管控模块包括本地显示单元、声光告警单元、本地执行单元；

18、所述本地显示单元用于可视化展示配电柜实时监测数据、设备状态、告警记录；

19、所述声光告警单元用于在配电柜处于预警、故障状态时，触发对应等级的声光提示信号；

20、所述本地执行单元用于根据边缘数据处理模块下发的干预指令，执行配电柜对应供电回路的断电、闭锁、复位操作。

21、优选的，所述远程云服务模块包括数据存储单元、智能分析单元、运维管理单元、消息推送单元；

22、所述数据存储单元用于分类存储配电柜实时监测数据、历史运行数据、故障记录、运维操作记录与设备台账信息；

23、所述智能分析单元用于基于历史数据与实时数据，实现设备老化趋势分析、运行隐患预判、故障精准溯源；

24、所述运维管理单元用于根据设备异常状态与故障类型，自动匹配对应的运维方案，生成运维工单并完成工单闭环管理；

25、所述消息推送单元用于将设备告警信息、运维工单、状态变更信息实时推送至终端运维模块。

26、优选的，所述终端运维模块包括移动端运维单元与pc端运维单元，所述移动端运维单元与pc端运维单元数据同步、功能互通；

27、所述移动端运维单元用于接收实时告警推送、查看设备简易运行状态、确认运维工单、执行简易远程复位操作；

28、所述pc端运维单元用于展示全维度监测数据、调取历史运行曲线、修改设备运行阈值、下发精细化运维指令、导出运维报表。

29、优选的，所述边缘数据处理模块采用断点续传机制，在网络中断状态下缓存本地有效数据，网络恢复后自动完成批量数据补传，保障数据完整性。

30、优选的，所述智能分析单元内置时序分析模型与故障关联规则库，通过多维度数据关联比对，区分设备本体故障、环境干扰故障与外部电网波动故障。

31、优选的，系统整体采用分层加密传输机制，边缘数据处理模块对上传数据进行加密打包，远程云服务模块对下行指令进行校验解密，防止数据篡改与指令误触发。

32、优选的，所述远程云服务模块支持多设备统一管理，可批量接入多台配电柜设备，实现片区化配电设备集中监测与统一运维调度。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

34、1、本发明实现了配电柜全维度状态监测，覆盖电气、环境、机械、安防多类核心参数，彻底解决传统监测维度单一、隐患漏判的问题，全面掌握设备运行状态，为设备运维提供完整的数据支撑；

35、2、本发明采用边缘端预处理+云端深度分析的双层数据处理架构，通过边缘端过滤冗余数据、完成初步故障研判，降低云端运算与传输压力，提升数据处理效率与故障响应速度，同时断点续传机制保障了复杂现场环境下的数据完整性；

36、3、本发明具备本地即时干预与远程智能运维的双重能力，本地可实现异常告警、紧急故障处置，避免故障扩大；云端可实现隐患预判、故障溯源、智能派单与闭环运维，摆脱传统人工巡检依赖，大幅提升运维智能化水平与故障处置效率；

37、4、本发明采用双终端协同运维模式，适配不同运维场景，同时支持多设备集中管控，可实现片区化配电设备统一运维调度，通用性与适配性极强，可广泛适配各类配电应用场景；且本发明设置分层加密传输与指令校验机制，有效保障设备数据传输安全与运维指令执行的准确性，提升系统运行的稳定性与安全性。