本申請涉及電力監測領域,特別涉及一種電力使用監測系統。
背景技術:
1、電力監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,為變配電系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統,在變配電監控中發揮了核心作用,可以幫助企業消除孤島、降低運作成本,提高生產效率,加快對變配電過程中異常的反應速度。
2、電纜起到了在電力系統中最關鍵的電力傳輸功能,電纜在不同環境下的使用壽命是有所變化的,但是一般的電力監控系統無法針對電纜的健康狀況以及使用壽命進行實時監測,這會導致電纜的安全性能無法保障。
3、對此,我們提出了一種電力使用監測系統來解決上述問題。
技術實現思路
1、本申請目的在于實時監測每一段電纜的安全情況并對其使用壽命進行預測,相比現有技術提供一種電力使用監測系統,包括監測主機,電纜上的多個監測節點,所述監測節點上安裝有監測模塊,所述監測模塊連接于監測主機,所述監測模塊包括節點內部溫度監測模組、節點外部溫度監測模組、大氣監測模組、電壓電流監測模組和濕度監測模組,所述監測主機內部預設有對應不同電纜類型的初始電纜老化模型,所述初始電纜老化模型是電纜在工廠內經過老化測試數據收集和統計建立的可優化模型,通過各個監測節點上的監測模塊獲取溫度、濕度、電壓、電流、空氣組分等各項數據,經過分析后進一步完善初始電纜老化模型,從而實現對每一段電纜都建立老化模型,以此準確的判斷電纜的安全性能和剩余使用壽命。
2、進一步的,所述初始電纜老化模型基于阿累尼烏斯線性關系公式如下:
3、
4、τ-在溫度t條件下的工作壽命,單位為小時(h);
5、t-工作溫度,單位為開爾文(k);
6、a-與材料熱老化本質有關的系數;
7、b-與活化能e有關的常數,表示為0.401*e/r;
8、e--材料的活化能,單位為kj/mol;
9、r--氣體常數,8.314j/(k·mol);
10、進一步的,所述老化測試通過測定試樣老化后的評定性能來確定試樣的終點時間,得到終點時間的對數和熱力學老化溫度之間的阿累尼烏斯方程,繪制熱壽命曲線,得到使用溫度下電纜的使用壽命,壽命曲線可以直觀的看出來電纜的預期壽命。
11、進一步的,所述監測模塊內部設置有信息篩選模塊、信息處理模塊和信息比對模塊,所述節點內部溫度監測模組、節點外部溫度監測模組、大氣監測模組和電壓電流監測模組將收集到的節點內部溫度傳輸至信息篩選模塊,信息篩選模塊經過篩選后將有效信息傳輸至信息處理模塊對有效信息進行初步分析,有效信息同步發送至信息比對模塊對信息與常規信息比對,判斷是否存在異常問題。
12、進一步的,所述節點內部溫度監測模組和節點外部溫度監測模組可以監測電纜內外溫差,內外溫差會導致電纜受熱不均,從而影響其使用壽命,將其記為影響因子c,可以優化初始電纜老化模型,提高預測精度。
13、進一步的,所述大氣監測模組可以監測到該節點處的大氣環境是否存在腐蝕性,大氣成分中可能會存在一些腐蝕性氣體,電纜穿過不同的空間受到的腐蝕情況有所區別,因此可以分別對每一段的電纜受到的腐蝕進行分析,優化初始電纜老化模型。
14、進一步的,所述電壓電流監測模組可以檢測該處的電流電壓。
15、進一步的,初始電纜老化模型經過優化后得到優化模型,所述優化模型判斷每段電纜的性能、實時預測每段電纜的安全使用壽命以及繪制每段電纜的壽命曲線。
16、進一步的,所述優化模型收集節日信息、假期信息、時間段信息以及特殊事件,分析可能會引發的電力異常使用情況,從而預測故障發生概率及位置。
17、相比于現有技術,本申請的優點在于:
18、(1)通過各個監測節點上的監測模塊獲取溫度、濕度、電壓、電流、空氣組分等各項數據,經過分析后進一步完善初始電纜老化模型,從而實現對每一段電纜都建立老化模型,以此準確的判斷電纜的安全性能和剩余使用壽命。
19、(2)優化模型收集節日信息、假期信息、時間段信息以及特殊事件,分析可能會引發的電力異常使用情況,從而預測故障發生概率及位置。
1.一種電力使用監測系統,包括監測主機,電纜上的多個監測節點,所述監測節點上安裝有監測模塊,所述監測模塊連接于監測主機,其特征在于,所述監測模塊包括節點內部溫度監測模組、節點外部溫度監測模組、大氣監測模組、電壓電流監測模組和濕度監測模組;
2.根據權利要求1所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述初始電纜老化模型基于阿累尼烏斯線性關系公式如下:
3.根據權利要求2所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述老化測試通過測定試樣老化后的評定性能來確定試樣的終點時間,得到終點時間的對數和熱力學老化溫度之間的阿累尼烏斯方程,繪制熱壽命曲線,得到使用溫度下電纜的使用壽命。
4.根據權利要求1所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述監測模塊內部設置有信息篩選模塊、信息處理模塊和信息比對模塊,所述節點內部溫度監測模組、節點外部溫度監測模組、大氣監測模組和電壓電流監測模組將收集到的節點內部溫度傳輸至信息篩選模塊,信息篩選模塊經過篩選后將有效信息傳輸至信息處理模塊對有效信息進行初步分析,有效信息同步發送至信息比對模塊對信息與常規信息比對,判斷是否存在異常問題。
5.根據權利要求4所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述節點內部溫度監測模組和節點外部溫度監測模組可以監測電纜內外溫差。
6.根據權利要求4所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述大氣監測模組可以監測到該節點處的大氣環境是否存在腐蝕性。
7.根據權利要求4所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述電壓電流監測模組可以檢測該處的電流電壓。
8.根據權利要求1所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,初始電纜老化模型經過優化后得到優化模型,所述優化模型判斷每段電纜的性能、實時預測每段電纜的安全使用壽命以及繪制每段電纜的壽命曲線。
9.根據權利要求8所述的一種電力使用監測系統,其特征在于,所述優化模型收集節日信息、假期信息、時間段信息以及特殊事件,分析可能會引發的電力異常使用情況,從而預測故障發生概率及位置。