电力系统刀闸控制方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电力系统刀闸控制方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.刀闸，又称闸刀或地刀，是电力设备中开关的一种，广泛应用于电力系统，如换流站和变压器等电力系统核心场所内。
3.传统的电力系统刀闸控制方法，需要由运维人员就地在刀闸设备本体上使用操作杆，进行分、合闸操作，效率低下。因此，传统的电力系统刀闸控制方法，需要进行人工手动操作，具有工作效率低的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种工作效率高的电力系统刀闸控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
5.一种电力系统刀闸控制方法，包括：
6.获取刀闸的型号和当前状态；所述当前状态包括分闸状态和合闸状态；
7.根据所述型号，以及型号与驱动参数的对应关系，确定控制所述刀闸转动的驱动参数；
8.根据所述当前状态确定控制所述刀闸转动的转动方向；
9.发送第一控制指令；所述第一控制指令用于指示制动装置在所述驱动参数的条件下，驱动所述刀闸沿所述转动方向转动。
10.在其中一个实施例中，所述根据所述型号，以及型号与驱动参数的对应关系，确定控制所述刀闸转动的驱动参数之前，还包括：
11.确定型号与驱动参数的对应关系。
12.在其中一个实施例中，所述驱动参数为临界力矩；所述确定型号与驱动参数的对应关系，包括：
13.发送第二控制指令；所述第二控制指令用于指示制动装置施加预设初始力矩，驱动刀闸沿当前转动方向转动；
14.判断所述刀闸是否能沿当前转动方向转动；
15.在所述刀闸能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，直至所述刀闸不能沿当前转动方向转动，得到临界力矩；
16.获取所述刀闸的型号，并根据所述型号以及所述临界力矩，确定型号与临界力矩的对应关系。
17.在其中一个实施例中，所述判断所述刀闸是否能沿当前转动方向转动之后，所述在所述刀闸能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，直至所述刀闸不能沿当前转动方向转动，得到临界力矩之前，还包括：
18.在所述刀闸不能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩加上设定值，直至所述刀闸能沿当前转动方向转动；所述设定值大于所述预设值。
19.在其中一个实施例中，所述发送第一控制指令之后，还包括：
20.判断所述刀闸是否转动到位；
21.若是，发送结束指令；所述结束指令用于指示所述制动装置停止运行；
22.若否，发送报警信息。
23.在其中一个实施例中，所述判断所述刀闸是否转动到位，包括：
24.将当前驱动参数增加临界值后，若所述刀闸仍无法转动，确定所述刀闸转动到位；
25.否则，确定所述刀闸未转动到位。
26.一种电力系统刀闸控制装置，包括：
27.获取模块，用于获取刀闸的型号和当前状态；所述当前状态包括分闸状态和合闸状态；
28.参数确定模块，用于根据所述型号，以及型号与驱动参数的对应关系，确定控制所述刀闸转动的驱动参数，以及根据所述当前状态确定控制所述刀闸转动的转动方向；
29.发送模块，用于发送第一控制指令；所述第一控制指令用于指示制动装置在所述驱动参数的条件下，驱动所述刀闸沿所述转动方向转动。
30.在其中一个实施例中，电力系统刀闸控制装置还包括：
31.生成模块，用于确定型号与驱动参数的对应关系。
32.在其中一个实施例中，驱动参数为临界力矩，生成模块具体用于：发送第二控制指令；所述第二控制指令用于指示制动装置施加预设初始力矩，驱动所述刀闸沿当前转动方向转动；判断所述刀闸是否能沿当前转动方向转动；在所述刀闸能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，直至所述刀闸不能沿当前转动方向转动，得到临界力矩；获取所述刀闸的型号，并根据所述型号以及所述临界力矩，确定型号与临界力矩的对应关系。
33.在其中一个实施例中，生成模块还用于：在所述刀闸不能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩加上设定值，直至所述刀闸能沿当前转动方向转动；所述设定值大于所述预设值。
34.在其中一个实施例中，电力系统刀闸控制装置还包括判断模块和报警模块；所述判断模块用于判断所述刀闸是否转动到位；所述报警模块用于在所述刀闸未转动到位的情况下发送报警信息；所述发送模块还用于在所述刀闸转动到位的情况下，发送结束指令；所述结束指令用于指示所述制动装置停止运行。
35.在其中一个实施例中，判断模块具体用于：将当前驱动参数增加临界值后，若所述刀闸仍无法转动，确定所述刀闸转动到位；否则，确定所述刀闸未转动到位。
36.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
37.一种计算机可读存储介质，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的方法的步骤。
38.上述电力系统刀闸控制方法，由控制装置直接控制制动装置驱动刀闸转动，实现刀闸的分合闸操作，无需人员参与，有利于降低人力成本，提高工作效率。
附图说明
39.图1为一实施例中电力系统刀闸控制方法的流程图；
40.图2为另一实施例中电力系统刀闸控制方法的流程图；
41.图3为一实施例中获取刀闸的型号和当前状态的流程图；
42.图4为一实施例中电力系统刀闸控制装置的结构框图；
43.图5为另一实施例中电力系统刀闸控制装置的结构框图；
44.图6为一实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
45.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
47.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
48.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电力系统刀闸控制方法，包括步骤s200至步骤s800。
49.步骤s200：获取刀闸的型号和当前状态。
50.其中，刀闸的型号可以用不同的编号表示，例如户内型隔离刀闸的型号可以记为“gn
‑
额定电压等级/额定电流”，户外型隔离刀闸的型号可以记为“gw
‑
额定电压等级/额定电流”。刀闸的当前状态包括分闸状态和合闸状态。具体的，刀闸的型号和当前状态的确定方法并不唯一，例如，可以由运维人员通过终端或交互装置向控制装置直接发送刀闸的型号和当前状态；也可以配置图像采集装置对刀闸进行实时图像采集，由控制装置通过对采集的图像进行分析，确定刀闸的型号和当前状态。进一步的，还可以通过在刀闸分位和/或合位设置传感装置，由控制装置获取对应传感装置的传感数据，进而确定刀闸的当前状态。
51.步骤s400：根据型号，以及型号与驱动参数的对应关系，确定控制刀闸转动的驱动参数。
52.其中，驱动参数可以包括力和力矩等，通过改变施加于刀闸的驱动参数，可以使刀闸向不同方向旋转，进而实现分闸或合闸操作。控制刀闸转动的驱动参数，是指，在当前条件下，能使刀闸发生转动且能量损失相对较少的临界驱动参数。
53.步骤s600：根据当前状态确定控制刀闸转动的转动方向。
54.如上文所述，刀闸的当前状态包括分闸状态和合闸状态，因此刀闸的转动方向也包括两个方向：当刀闸在分闸状态，即起始位置在分位，需要由分位转动至合位时，记为正向转动；当刀闸在合闸状态，即起始位置在合位，需要由合位转动至分位时，记为反向转动。
55.步骤s800：发送第一控制指令，该第一控制指令用于指示制动装置在驱动参数条件下，驱动刀闸沿转动方向转动。
56.其中，制动装置可以是电机或操作机器人等。刀闸由制动装置驱动，沿转动方向转动，进行分闸或合闸动作。具体的，制动装置的操作杆与刀闸的操作孔匹配，驱动过程中，操作杆插入刀闸的操作孔中，再施加一定的作用力，带动刀闸转动。在一个实施例中，驱动装置为转速v(r/min)、力矩t(n
·
m)均可调节，功率p(kw)不可变，且t＝30000p/(π
·
v)≈9550p/v的直流电机，即力矩与转速成反比关系，通过调节其中一个参数，即可确定另一参数，进行实现驱动参数的调节，可以简化驱动参数调节过程，进一步提高工作效率。
57.上述电力系统刀闸控制方法，由控制装置直接控制制动装置驱动刀闸转动，实现刀闸的分合闸操作，无需人员参与，有利于降低人力成本，提高工作效率。
58.在一个实施例中，如图2所示，步骤s800之后，还包括步骤s900：判断刀闸是否转动到位；若是，发送结束指令；若否，发送报警信息。
59.其中，刀闸转动到位是指刀闸由合位转动至分位，完成分闸动作，或者，刀闸由分位转动至合位，完成合闸动作。具体的，判断刀闸是否转动到位的方式并不唯一。例如，可以配置图像采集装置对刀闸进行实时图像采集，由控制装置通过对采集的图像进行分析，确定刀闸是否转动到位。
60.进一步的，在一个实施例中，将当前驱动参数增加临界值后，若刀闸仍无法转动，确定刀闸转动到位；否则，确定刀闸未转动到位。具体的，当刀闸转动到位时，由于刀闸金属接头相互卡住，刀闸的操作机构转动力矩随之剧增，若将当前驱动参数增加临界值后，刀闸仍无法转动，说明刀闸已经转动到位，否则，则说明刀闸未转动到位。其中，临界值由制动装置的具体参数确定。以转速、力矩均可调节，功率p不变，且t＝30000p/(π
·
v)≈9550p/v的直流电机为例，驱动参数为力矩，临界值可以为19n
·
m、20n
·
m或21n
·
m。
61.此外，若刀闸转动到位，则发送结束指令，该结束指令用于指示制动装置停止运行。否则，发送报警信息，便于运维人员及时了解刀闸运行情况，进行后续处理。该报警信息的形式不唯一，可通过声光报警、显示报警等形式进行对应的报警，其中声光报警包括指示灯、扬声器等报警形式，显示报警包括短信、邮件、语音等报警形式。本实施例中，同样通过显示界面将报警信息与刀闸对应的信息数据关联显示，运维人员可在显示界面了解出现报警的具体刀闸，以便对出现报警的刀闸进行处理。
62.在一个实施例中，请继续参考图2，步骤s400之前，还包括步骤s300：确定型号与驱动参数的对应关系。步骤s300可以在步骤s200之前、之后，或者与步骤s200同时执行。
63.其中，型号与驱动参数的对应关系的确定方式并不唯一，例如，可以由运维人员通过终端或交互装置输入刀闸的型号和驱动参数信息，控制装置直接获取刀闸型号及其对应的驱动参数，确定型号与驱动参数的对应关系。
64.在一个实施例中，如图3所示，驱动参数为临界力矩，步骤s200包括步骤s220至步骤s280。
65.步骤s220：发送第二控制指令；该第二控制指令用于指示制动装置施加预设初始力矩，驱动刀闸沿当前转动方向转动。
66.其中，预设初始力矩和初始转动方向可以手动设置，也可以自动获取。例如，可以由运维人员根据刀闸类型，通过终端或交互装置进行上述预设初始参数的设置；也可以配
置存储装置存储不同类型刀闸的预设初始参数，由控制装置直接获取对应类型刀闸的上述预设初始参数。进一步的，刀闸转动方向可以根据刀闸的当前状态确定：当刀闸在分闸状态，即起始位置在分位，需要由分位转动至合位时，初始转动方向为正向转动；当刀闸在合闸状态，即起始位置在合位，需要由合位转动至分位时，初始转动方向为反向转动。
67.步骤s240：判断刀闸是否能沿当前转动方向转动。
68.同样的，判断刀闸是否能沿当前转动方向转动的方式也不唯一。例如，可以配置图像采集装置对刀闸进行实时图像采集，由控制装置通过对采集的图像进行分析，确定刀闸是否能沿当前转动方向转动；也可以通过在刀闸分位和/或合位设置对应传感装置，由控制装置获取传感装置的传感数据，进而确定刀闸能否沿当前转动方向转动。
69.步骤s260：在刀闸能当前转动方向转动的情况下，将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，直至刀闸不能沿当前转动方向转动，得到临界力矩。
70.其中，当前转动方向为初始转动方向。预设值由制动装置的具体参数确定。以转速v、力矩t均可调节，功率p不可变，且t＝30000p/(π
·
v)≈9550p/v的直流电机为例，预设值可以设定为1n
·
m、2n
·
m或3n
·
m。若刀闸能沿当前转动方向转动，则说明当前力矩已经大于或等于控制对应刀闸转动的临界力矩，甚至有可能存在力矩过大的情况。此时，将当前力矩减去预设值，得到新的当前力矩，并对应改变转动方向为当前转动方向的反方向，得到新的当前转动方向，再判断刀闸是否能沿该转动方向转动：若是，则继续将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，得到新的当前力矩和新的当前转动方向，直至刀闸不能沿当前转动方向转动；若否，则结束临界力矩的查找试验。可以理解，临界力矩为结束查找试验前一次的当前力矩，即所有能驱动刀闸转动的当前力矩的最小值。
71.步骤s280：获取刀闸的型号，并根据型号以及临界力矩，确定型号与临界力矩的对应关系。
72.关于刀闸型号的具体限定参见上文，此处不再赘述。具体的，控制装置获取当前刀闸的型号，并根据型号以及临界力矩，就可以确定型号与临界力矩的对应关系。进一步的，控制装置还可以将型号与临界力矩的对应关系存储在存储装置中，以便后续调用。
73.此外，对于功率不可变的驱动装置，在改变力矩的同时，还需对应改变转速，以确保装置的正常运行。可以理解，在此情况下，由于力矩与转速反相关，力矩减小转速增大，有利于提高刀闸的制动控制效率。
74.在一个实施例中，请继续参考图3，步骤s240之后步骤s260之前，还包括步骤s250：在刀闸不能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩加上设定值，直至刀闸能沿当前转动方向转动。
75.其中，设定值大于预设值，并且设定值由制动装置的具体参数确定。同样以转速、力矩均可调节，功率不变，且t＝30000p/(π
·
v)≈9550p/v的直流电机为例，预设值可以设定为4n
·
m、5n
·
m或6n
·
m。若刀闸不能沿当前转动方向转动，则说明当前力矩小于控制对应刀闸转动的临界力矩。此时，将当前力矩加上设定值，得到新的当前力矩，并判断刀闸是否能沿当前转动方向转动：若是，则执行步骤s260的动作，得到临界力矩；若否，则继续将当前力矩加上设定值，得到新的当前力矩，直至刀闸不能沿当前转动方向转动，再执行步骤s260，得到临界力矩。
76.为便于理解，下面以转速v、力矩t均可调节，功率p不可变，且t＝30000p/(π
·
v)≈
9550p/v的直流电机为例，对临界力矩和临界转速的具体确定过程进行详细说明。
77.在一个实施例中，将制动装置初始力矩设置为40n
·
m，则初始转速为71.6r/min，此时可正向转动型号为1的刀闸，使刀闸从分位转动至合位。控制装置将当前力矩减去预设值1n
·
m，则力矩为39n
·
m，转速对应调节为73.5r/min，并将转动方向对应调整为反向转动，此时型号为1的刀闸从合位转动至分位；控制装置重复上述步骤，直至无法转动刀闸，此时，力矩为34n
·
m，转速为84.3r/min。则，型号为1的刀闸的临界力矩为35n
·
m，对应的临界转速为81.9r/min。
78.在另一个实施例中，将制动装置初始力矩设置为45n
·
m，则初始转速为63.7r/min，此时无法反向转动型号为2的刀闸，使刀闸从合位转动至分位。控制装置将当前力矩加上设定值5n
·
m，则力矩为50n
·
m，转速对应调节为57.3r/min，此时型号为2的刀闸从合位转动至分位。之后，控制装置将当前力矩减去预设值1n
·
m，则力矩为49n
·
m，转速对应调节为58.5r/min，并将转动方向对应调整为正向转动，此时型号为2的刀闸从分位转动至合位；控制装置重复上述步骤，直至无法转动刀闸，此时，力矩为48n
·
m，转速为59.7r/min。则，型号为2的刀闸的临界力矩为49n
·
m，对应的临界转速为58.5r/min。
79.上述实施例中，即是提供了采用控制变量法确定型号与驱动参数对应关系的具体过程，通过逐步增加或减少驱动装置施加给刀闸的力矩，得到可转动刀闸操作机构的临界力矩，从而使转速最快，有利于提高电力系统刀闸控制过程的工作效率。
80.应该理解的是，虽然上述实施例中涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例中涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
81.在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电力系统刀闸控制装置，包括：获取模块200、参数确定模块400和发送模块600，其中：获取模块200，用于获取刀闸的型号和当前状态；该当前状态包括分闸状态和合闸状态；参数确定模块400，用于根据型号，以及型号与驱动参数的对应关系，确定控制刀闸转动的驱动参数，以及根据当前状态确定控制刀闸转动的转动方向；发送模块600，用于发送第一控制指令；该第一控制指令用于指示制动装置在驱动参数的条件下，驱动刀闸沿转动方向转动。
82.在一个实施例中，如图5所示，该电力系统刀闸控制装置还包括生成模块300，用于确定型号与驱动参数的对应关系。
83.在一个实施例中，驱动参数为临界力矩，生成模块300具体用于：发送第二控制指令；第二控制指令用于指示制动装置施加预设初始力矩，驱动刀闸沿当前转动方向转动；判断刀闸是否能沿当前转动方向转动；在刀闸能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩减去预设值，并对应改变转动方向，直至刀闸不能沿当前转动方向转动，得到临界力矩；获取刀闸的型号，并根据型号以及临界力矩，确定型号与临界力矩的对应关系。
84.在一个实施例中，生成模块300还用于：在刀闸不能沿当前转动方向转动的情况下，将当前力矩加上设定值，直至刀闸能沿当前转动方向转动；该设定值大于预设值。
85.在一个实施例中，请继续参考图5，该电力系统刀闸控制装置还包括判断模块700和报警模块800。该判断模块700用于判断刀闸是否转动到位；该报警模块800用于在刀闸未转动到位的情况下发送报警信息。发送模块600还用于在刀闸转动到位的情况下，发送结束指令；该结束指令用于指示制动装置停止运行。
86.在一个实施例中，判断模块700具体用于：将当前驱动参数增加临界值后，若刀闸仍无法转动，确定刀闸转动到位；否则，确定刀闸未转动到位。
87.关于电力系统刀闸控制装置的具体限定可以参见上文中对于电力系统刀闸控制方法的限定，在此不再赘述。上述电力系统刀闸控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
88.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力系统刀闸控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
89.本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
90.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
91.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
92.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read
‑
only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
93.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
94.以上该实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。