一种GIS开关状态监测方法、装置及系统与流程

一种gis开关状态监测方法、装置及系统
技术领域
1.本发明涉及高压开关监测技术领域，尤其涉及一种gis开关状态监测方法、装置及系统。


背景技术：

2.随着第四次工业革命的兴起，数字经济与实体经济的紧密融合成为推动社会变革的重要力量，在数字技术发展的推动下，社会形态和市场规则都发生重大转变，数字化转型已由互联网科技行业逐步扩展到传统行业，迸发出强大的价值增长能力，电网数字化转型不仅是时代发展的必然趋势，更是电网公司发展的战略路径之一。
3.电力系统中设备的可靠性直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性，长期以来由于缺乏有效的状态评估方法，需要进行大量的运维和检修工作，造成不必要的资源浪费。高压开关作为智能电网的关键设备，其健康状况一直是电站运行维护关注的焦点。但是现阶段设备监测功能分散，传感器数据接口和传感器通信协议不统一，导致传感器及其通信网关安装方式千差万别，难以满足不同应用场景下不同的gis开关状态监测需求。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种gis开关状态监测方法、装置及系统，适用于不同应用场景下gis开关状态的监测，满足不同gis开关状态监测功能的需求。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种gis开关状态监测方法，包括：
6.解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；
7.根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号；
8.通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；
9.通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。
10.作为上述方案的改进，所述根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号，具体为：
11.当所述监测功能为机构状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为0；
12.当所述监测功能为温度状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为1；
13.当所述监测功能为位置状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为2；
14.当所述监测功能为电气量状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为3。
15.作为上述方案的改进，所述通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法，具体为：
16.通过所述模块编号从预设的算法功能库中调用与所述监测功能相应的监测算法；其中，所述算法功能库包含多种监测算法；所述监测算法与所述监测功能一一对应；所述监测算法还与所述模块编号一一对应。
17.作为上述方案的改进，所述通过所述模块编号从预设的算法功能库中调用与所述监测功能相应的监测算法，具体为：
18.当所述模块编号为0时，从预设的算法功能库中调用机构状态监测算法；
19.当所述模块编号为1时，从预设的算法功能库中调用温度监测算法；
20.当所述模块编号为2时，从预设的算法功能库中调用位置监测算法；
21.当所述模块编号为3时，从预设的算法功能库中调用电气量监测算法。
22.作为上述方案的改进，所述通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表，具体为：
23.当所述监测功能为机构状态监测时，通过所述机构状态监测算法采集所述gis开关的分合闸线圈的电流和分析所述gis开关的机构机械特性，得到所述gis开关的机构状态报表；
24.当所述监测功能为温度状态监测时，通过所述温度监测算法采集所述gis开关的表面温度和分析所述gis开关的温度绝缘老化特性，得到所述gis开关的温度状态报表；
25.当所述监测功能为位置状态监测时，通过所述位置监测算法采集所述gis开关的位置位移行程特征和分析所述gis开关的gis触头运动特性，得到所述gis开关的位置状态报表；
26.当所述监测功能为电气量状态监测时，通过所述电气量监测算法采集所述gis开关的开关主回路的三相电流、开关主回路的三相电压和所述gis开关设备的电流，并分析所述gis开关的电流和电压曲线变化趋势特性，得到所述gis开关的电气量状态报表。
27.为实现上述目的，本发明实施例对应提供了一种gis开关状态监测装置，包括：
28.所述传感模块，用于解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；
29.所述通信模块，用于：
30.根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号；
31.通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；
32.通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。
33.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种gis开关状态监测系统，包括用于监测gis开关状态的传感器和如上述实施例所述的gis开关状态监测装置；其中，所述传感器通过统一的通信接口与所述gis开关状态监测装置连接。
34.与现有技术相比，本发明实施例公开的gis开关状态监测方法、装置及系统。首先，通过解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；其次，根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号；然后，通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；最后，通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。通过本发明的实施方式能够集多种监测功能为一体，通过模块编号的方式，调用不同监测功能所需要用到的监测算法，以实现不同应用场景下对gis开关状态的监测，以满足不同监测功能的需求。
附图说明
35.图1是本发明一实施例提供的一种gis开关状态监测方法的流程示意图；
36.图2是本发明一实施例提供的一种gis开关状态监测装置的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.参见图1，是本发明一实施例提供的一种gis开关状态监测方法的流程示意图。
39.本发明实施例提供的gis开关状态监测方法，包括步骤：
40.s11、解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；
41.s12、根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号；
42.s13、通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；
43.s14、通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。
44.在一些更优的实施例中，所述步骤s12，具体为：
45.当所述监测功能为机构状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为0；
46.当所述监测功能为温度状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为1；
47.当所述监测功能为位置状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为2；
48.当所述监测功能为电气量状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为3。
49.需要说明，不同监测功能对应的传感模块的模块编号可以根据实际情况进行调整，在此并不对模块编号进行限定。
50.优选的，所述步骤s13，具体为：
51.通过所述模块编号从预设的算法功能库中调用与所述监测功能相应的监测算法；其中，所述算法功能库包含多种监测算法；所述监测算法与所述监测功能一一对应；所述监测算法还与所述模块编号一一对应。
52.优选的，所述监测算法包括：机构状态监测算法、温度监测算法、位置监测算法和电气量监测算法。
53.值得解释的是，实现本方法的装置应当具有统一的机箱结构设计、通信接口、通信协议、相同的操作接口和交互风格，不同功能的传感器通过统一的接口与相应的传感模块进行连接。每个传感模块设有相应的模块编号，通过模块编号从预先设置好的算法功能库中调用与所述模块编号对应的监测算法，以实现不同应用场景下，对不同监测算法的调用，从而满足不同的监测功能需求。
54.在一些更优的实施例中，所述通过所述模块编号从预设的算法功能库中调用与所述监测功能相应的监测算法，具体为：
55.当所述模块编号为0时，从预设的算法功能库中调用机构状态监测算法；
56.当所述模块编号为1时，从预设的算法功能库中调用温度监测算法；
57.当所述模块编号为2时，从预设的算法功能库中调用位置监测算法；
58.当所述模块编号为3时，从预设的算法功能库中调用电气量监测算法。
59.在一个具体的实施方式中，所述步骤s14，具体为：
60.当所述监测功能为机构状态监测时，通过所述机构状态监测算法采集所述gis开关的分合闸线圈的电流和分析所述gis开关的机构机械特性，得到所述gis开关的机构状态报表；
61.当所述监测功能为温度状态监测时，通过所述温度监测算法采集所述gis开关的表面温度和分析所述gis开关的温度绝缘老化特性，得到所述gis开关的温度状态报表；
62.当所述监测功能为位置状态监测时，通过所述位置监测算法采集所述gis开关的位置位移行程特征和分析所述gis开关的gis触头运动特性，得到所述gis开关的位置状态报表；
63.当所述监测功能为电气量状态监测时，通过所述电气量监测算法采集所述gis开关的开关主回路的三相电流、开关主回路的三相电压和所述gis开关设备的电流，并分析所述gis开关的电流和电压曲线变化趋势特性，得到所述gis开关的电气量状态报表。
64.作为举例的，当所述传感模块接入用于机构状态监测的传感器时，所述传感模块的模块编号为0，从所述算法功能库中调用和加载与所述模块编号0相对应的机构状态监测算法，以实现分合闸线圈的电流采集、gis开关设备的机构机械特性分析和gis开关的机构状态报表生成，并将机构状态报表上送至监测中心，或通过显示模块就地显示；当所述传感模块接入用于温度状态监测的传感器时，所述传感模块的模块编号为1，从所述算法功能库中调用和加载与所述模块编号1相对应的温度监测算法，完成gis开关设备表面温度采集，gis开关设备温度绝缘老化等特性分析和gis开关的温度状态报表生成，并将温度状态报表上送至监测中心，或通过显示模块就地显示；当所述传感模块接入用于位置状态监测的传感器时，所述传感模块的模块编号为2，从所述算法功能库中调用和加载与所述模块编号2相对应的位置监测算法，完成gis开关设备位置位移行程特征采集，gis开关设备的gis触头运动特性分析和gis开关的位置状态报表生成，并将位置状态报表上送至监测中心，或通过显示模块就地显示；当所述传感模块接入用于电气量监测的传感器时，所述传感模块的模块编号为3，从所述算法功能库中调用和加载与所述模块编号3相对应的电气量监测算法，完成gis开关设备主回路三相电流及电压采集，gis开关设备电流及电压曲线变化趋势等特性分析和gis开关的电气量状态报表生成，并将电气量状态报表上送至监测中心，或通过显示模块就地显示。
65.相应地，本发明实施例还提供了一种gis开关状态监测装置，能够实现上述gis开关状态监测方法的所有流程。
66.参见图2，是本发明一实施例提供的一种gis开关状态监测装置的结构示意图。
67.本发明实施例提供的gis开关状态监测装置，包括：传感模块21和通信模块22；
68.所述传感模块21，用于解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；
69.所述通信模块22，用于：
70.根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号
71.通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；
72.通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。
73.需要说明的是，在通过所述传感模块21解析待使用的传感器的监测功能之前，需要通过统一的接口接入用于监测gis开关状态的传感器，不同功能的传感器通信协议统一，所述传感模块21能够实时接收所述传感器的监测数据，并对所述传感数据实时进行数据格式转换，输出统一格式的监测数据给通信模块。
74.具体的，所述gis开关状态监测装置还包括用于供电的电源模块。
75.值得说明的是，通信模块22在识别所述传感模块21的模块编号后，可以自动注册相对应的监控分析单元，所述监控分析单元具备数据存储、数据分析、事件记录和历史数据调用功能，能够支持数据展示，还可以具备数据采集和数据分析功能，并实现数据的实时输出；此外，所述通信模块22还可以具备装置自检功能，从而能够实现gis开关状态实时、历史、趋势、录波数据的存储，历史事件的记录和历史数据的查询和调用。所述gis开关状态监测装置还可以设置提供界面友好的数据展示功能的显示模块，原始的实时感知监测数据及数据分析后的结果可以按照特定格式存储和展示。
76.优选的，所述通信模块22，包括：编号识别单元；其中，
77.所述编号识别单元，具体用于：
78.当所述监测功能为机构状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为0；
79.当所述监测功能为温度状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为1；
80.当所述监测功能为位置状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为2；
81.当所述监测功能为电气量状态监测时，识别所述传感模块的模块编号为3。
82.作为其中一个可选的实施方式，所述通信模块22，还包括：算法调用单元；其中，
83.所述算法调用单元，用于通过所述模块编号从预设的算法功能库中调用与所述监测功能相应的监测算法；其中，所述算法功能库包含多种监测算法；所述监测算法与所述监测功能一一对应；所述监测算法还与所述模块编号一一对应。
84.优选地，所述算法调用单元，具体用于：
85.当所述模块编号为0时，从预设的算法功能库中调用机构状态监测算法；
86.当所述模块编号为1时，从预设的算法功能库中调用温度监测算法；
87.当所述模块编号为2时，从预设的算法功能库中调用位置监测算法；
88.当所述模块编号为3时，从预设的算法功能库中调用电气量监测算法。
89.作为其中一个可选的实施方式，所述通信模块22，还包括：数据处理单元；其中，
90.所述数据处理单元，具体用于：
91.当所述监测功能为机构状态监测时，通过所述机构状态监测算法采集所述gis开关的分合闸线圈的电流和分析所述gis开关的机构机械特性，得到所述gis开关的机构状态报表；
92.当所述监测功能为温度状态监测时，通过所述温度监测算法采集所述gis开关的表面温度和分析所述gis开关的温度绝缘老化特性，得到所述gis开关的温度状态报表；
93.当所述监测功能为位置状态监测时，通过所述位置监测算法采集所述gis开关的位置位移行程特征和分析所述gis开关的gis触头运动特性，得到所述gis开关的位置状态报表；
94.当所述监测功能为电气量状态监测时，通过所述电气量监测算法采集所述gis开关的开关主回路的三相电流、开关主回路的三相电压和所述gis开关设备的电流，并分析所述gis开关的电流和电压曲线变化趋势特性，得到所述gis开关的电气量状态报表。
95.需要说明，所述传感模块21和所述通信模块22可以采用高速a/d器件及高速存储电路、高性能cpu的设计，以实现感知监测数据采样率不低于20k/s，便于进行数据的高精度时频信号分析。
96.需要说明的是，本实施例的gis开关状态监测装置的各实施例的相关具体描述和有益效果可以参考上述的gis开关状态监测方法的各实施例的相关具体描述和有益效果，在此不再赘述。
97.需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
98.相应地，本发明实施例还提供了一种gis开关状态监测系统，所述gis开关状态监测系统包括用于监测gis开关状态的传感器和上述任一实施例所述的gis开关状态监测装置；其中，所述传感器通过统一的通信接口与所述gis开关状态监测设备连接。
99.综上，本发明实施例所提供的一种gis开关状态监测方法、装置及系统，首先，通过解析待使用的传感器的监测功能；其中，所述监测功能包括以下中的至少一种：机构状态监测、温度状态监测、位置状态监测和电气量状态监测；其次，根据所述监测功能识别用于接入所述传感器的传感模块的模块编号；然后，通过所述模块编号调用与所述监测功能相应的监测算法；最后，通过所述监测算法和所述监测功能，采集所述传感器的监测数据和分析gis开关的状态特性，得到所述gis开关的状态报表。本发明能够集多种监测功能为一体，通过模块编号的方式，调用不同监测功能所需要用到的监测算法，以实现不同应用场景下对gis开关状态的监测，从而满足不同监测功能的需求。
100.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。