本發(fā)明涉及濕度監(jiān)測，特別是一種高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、高電壓開關(guān)柜，是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用的高壓電器設(shè)備；高壓開關(guān)柜通過其內(nèi)部的高壓電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效控制與保護(hù)，是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分；然而，高壓開關(guān)柜在使用過程中，由于環(huán)境濕度的變化，會出現(xiàn)漏電、絕緣老化等問題，給設(shè)備帶來很大的損害和故障；因此，對高壓開關(guān)柜的所處環(huán)境進(jìn)行檢測和控制具有重要意義；

2、其中，濕度對高壓開關(guān)柜內(nèi)絕緣狀態(tài)的影響尤為顯著；研究表明，高壓開關(guān)柜內(nèi)的水汽來源多樣，包括設(shè)備內(nèi)部的水分蒸發(fā)、外部環(huán)境濕度滲透等；濕度增加會導(dǎo)致絕緣件的放電電壓和閃絡(luò)電壓顯著降低，放電明顯增強(qiáng)，從而增加電氣故障的風(fēng)險(xiǎn)；因此，通過有效的濕度監(jiān)測技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜中的濕度問題并做出相應(yīng)處理，提高設(shè)備的安全性和可靠性；

3、傳統(tǒng)的高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測方法往往只在開關(guān)柜的某些關(guān)鍵位置安裝濕度傳感器，而忽略了其他可能受濕度影響的區(qū)域，這導(dǎo)致無法全面、準(zhǔn)確地反映開關(guān)柜內(nèi)部的濕度狀況，存在監(jiān)測盲區(qū)；此外，傳統(tǒng)的高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測方法往往采取固定的監(jiān)測周期進(jìn)行濕度的監(jiān)測，無法基于實(shí)際情況（如雨雪天、一天中濕度較高的時(shí)段）進(jìn)行監(jiān)測周期的動態(tài)調(diào)整，這會導(dǎo)致濕度變化不大的時(shí)間段，頻繁監(jiān)測造成資源浪費(fèi)；而在濕度急劇變化或處于高濕度環(huán)境時(shí)，可能因監(jiān)測間隔過長而錯(cuò)過及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題的最佳時(shí)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對背景技術(shù)中的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測系統(tǒng)及方法，設(shè)置每個(gè)高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組，并分別在雨雪天、濕度高頻時(shí)間段以及檢測到高電壓開關(guān)柜外部濕度異常的情況下，進(jìn)行內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組監(jiān)測周期長度的動態(tài)調(diào)整，從而解決了背景技術(shù)中提出的問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

5、一種高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測方法，包括：

6、設(shè)置每個(gè)高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組，并進(jìn)行濕度傳感器放置位置的選擇；分別設(shè)置內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組的初始監(jiān)測周期；在獲取到濕度數(shù)據(jù)后進(jìn)行預(yù)處理操作；

7、基于若干個(gè)雨雪傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測到的電容值，判斷高電壓開關(guān)柜所在變電站區(qū)域是否出現(xiàn)雨雪天氣，根據(jù)判斷結(jié)果選擇是否發(fā)送第一雨雪調(diào)整信號或第二雨雪調(diào)整信號，根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行內(nèi)外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；

8、基于上一日外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段的確定，將所有外部傳感器組中每個(gè)濕度傳感器的候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段結(jié)合得到下一日的濕度高頻時(shí)間段；分別在進(jìn)入與離開濕度高頻時(shí)間段時(shí)發(fā)送第一濕度高頻調(diào)整信號與第二濕度高頻調(diào)整信號，根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；

9、在每個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)，獲取每個(gè)高電壓開關(guān)柜外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送外部異常調(diào)節(jié)信號；接收到外部異常調(diào)節(jié)信號后，基于每個(gè)高電壓開關(guān)柜內(nèi)部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送濕度異常信號；結(jié)合內(nèi)、外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號；

10、根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；若在一個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)同時(shí)接收到多個(gè)信號，對這些信號進(jìn)行響應(yīng)順序的確定。

11、具體的，在每個(gè)高電壓開關(guān)柜內(nèi)部四個(gè)側(cè)壁與外部四個(gè)側(cè)壁的中心點(diǎn)處分別放置一個(gè)濕度傳感器，每個(gè)高電壓開關(guān)柜皆存在由內(nèi)部四個(gè)濕度傳感器組成的內(nèi)部傳感器組，以及由與其相鄰的高電壓開關(guān)柜外部存在面相鄰的側(cè)壁面上的濕度傳感器或在指定位置處的濕度傳感器組成的外部傳感器組；所述指定位置為在未出現(xiàn)面相鄰的方向且與高電壓開關(guān)柜間距離相同，并且高度為高電壓開關(guān)柜高度的一半的位置處；

12、設(shè)置一個(gè)總控系統(tǒng)，進(jìn)行濕度傳感器控制信號的接收，以及監(jiān)測周期時(shí)長的調(diào)整；

13、分別設(shè)置內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組的初始監(jiān)測周期，其中，內(nèi)部傳感器組的初始監(jiān)測周期長度為，外部傳感器組的初始監(jiān)測周期長度為。

14、具體的，在高電壓開關(guān)柜所在變電站區(qū)域的邊緣，均勻放置若干個(gè)雨雪傳感器，且放置雨雪傳感器的位置均為露天區(qū)域；

15、獲取所使用雨雪傳感器的一般電容；實(shí)時(shí)對每個(gè)雨雪傳感器進(jìn)行監(jiān)測，獲取每個(gè)雨雪傳感器中電極兩端的電容值；并實(shí)時(shí)計(jì)算每個(gè)雨雪傳感器的實(shí)際電容與恒定電容的差值，且；

16、設(shè)置電容差值閾值，當(dāng)時(shí)，表示對應(yīng)雨雪傳感器在此刻未出現(xiàn)電容的明顯變化；當(dāng)時(shí)，表示對應(yīng)雨雪傳感器在此刻出現(xiàn)了電容的明顯變化；

17、當(dāng)在一段預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)檢測出超過半數(shù)的雨雪傳感器電容出現(xiàn)明顯的變化時(shí)，表示變電站所在區(qū)域出現(xiàn)雨雪天氣，此時(shí)向總控系統(tǒng)發(fā)送第一雨雪調(diào)整信號；

18、若超過半數(shù)的雨雪傳感器未監(jiān)測到出現(xiàn)電容的明顯變化，或未在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)檢測出超過半數(shù)的雨雪傳感器電容出現(xiàn)明顯的變化，則表示變電站所在區(qū)域未出現(xiàn)雨雪天氣；若在發(fā)送了第一雨雪調(diào)整信號后的預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，首次連續(xù)檢測出變電站所在區(qū)域未出現(xiàn)雨雪天氣，向總控系統(tǒng)發(fā)送第二雨雪調(diào)整信號。

19、進(jìn)一步的，當(dāng)總控系統(tǒng)接收到第一雨雪調(diào)整信號后，實(shí)時(shí)獲取所有出現(xiàn)電容明顯變化的雨雪傳感器的電容值，并將這些電容值進(jìn)行均值操作，得到實(shí)時(shí)的電容均值，根據(jù)比例進(jìn)行內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組監(jiān)測周期時(shí)長的調(diào)整，當(dāng)時(shí)，將所有高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組中所有濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)初始監(jiān)測周期時(shí)長的倍；當(dāng)時(shí)，將所有高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組中所有濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都固定調(diào)整為對應(yīng)初始監(jiān)測周期時(shí)長的倍；

20、當(dāng)總控系統(tǒng)接收到第二雨雪調(diào)整信號后，將所有高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組中所有濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)的初始監(jiān)測周期時(shí)長。

21、具體的，每當(dāng)新的一日到來時(shí)，從歷史數(shù)據(jù)庫中獲取前一日的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從這些監(jiān)測數(shù)據(jù)中篩選出所有外部傳感器組的監(jiān)測數(shù)據(jù)；設(shè)置第三濕度閾值，當(dāng)某一監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)大于或等于第三濕度閾值時(shí)，則將該監(jiān)測周期對應(yīng)的時(shí)間段標(biāo)記為對應(yīng)濕度傳感器的候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段；

22、統(tǒng)計(jì)所有外部傳感器組中每個(gè)濕度傳感器的候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段，并將這些候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段中的雨雪時(shí)間段剔除，所述雨雪時(shí)間段表示監(jiān)測到變電站區(qū)域出現(xiàn)雨雪天氣的時(shí)間段，這些剩余的候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段的交集即為濕度高頻時(shí)間段；

23、當(dāng)監(jiān)測到進(jìn)入濕度高頻時(shí)間段時(shí)，向總控系統(tǒng)發(fā)送第一濕度高頻調(diào)整信號；總控系統(tǒng)在接收到第一濕度高頻調(diào)整信號后，將所有高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中所有濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)初始監(jiān)測周期時(shí)長的倍；

24、當(dāng)監(jiān)測到離開濕度高頻時(shí)間段時(shí)，向總控系統(tǒng)發(fā)送第二濕度高頻調(diào)整信號；總控系統(tǒng)在接收到第二濕度高頻調(diào)整信號后，將所有高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中所有濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)的初始監(jiān)測周期時(shí)長。

25、具體的，所述第三濕度閾值用于判斷每個(gè)監(jiān)測周期時(shí)間段是否為候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段，其數(shù)值通過第一濕度閾值確定；

26、第一濕度閾值用于判斷高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部是否出現(xiàn)濕度異常，第一濕度閾值的具體數(shù)值通過所有歷史故障設(shè)備的內(nèi)部濕度傳感器所監(jiān)測到故障時(shí)濕度的最小值求均值得到；

27、第二濕度閾值同樣通過第一濕度閾值確定，用于判斷是否需要進(jìn)行高電壓開關(guān)柜內(nèi)部傳感器組對濕度的監(jiān)測；

28、其中，第二濕度閾值的具體數(shù)值為第一濕度閾值的80%，第三濕度閾值的數(shù)值為第一濕度閾值的60%。

29、具體的，在每個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)，獲取每個(gè)高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)；

30、對于每個(gè)高電壓開關(guān)柜外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器，若一個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)，超過一半的濕度傳感器所監(jiān)測到的濕度均超過第二濕度閾值，則向總控系統(tǒng)發(fā)送外部異常調(diào)節(jié)信號，所述外部異常調(diào)節(jié)信號中帶有對應(yīng)高電壓開關(guān)柜的編號；

31、總控系統(tǒng)在接收到外部異常調(diào)節(jié)信號后，將對應(yīng)高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)初始監(jiān)測周期時(shí)長的倍，并開啟對應(yīng)高電壓開關(guān)柜內(nèi)部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器對高電壓開關(guān)柜內(nèi)部濕度的監(jiān)測。

32、進(jìn)一步的，當(dāng)監(jiān)測到內(nèi)部傳感器組中超過一半的濕度傳感器監(jiān)測到的濕度均超過第一濕度閾值時(shí)，則向總控系統(tǒng)發(fā)送濕度異常信號；

33、當(dāng)高電壓開關(guān)柜外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度均未超過第二濕度閾值，且內(nèi)部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度均未超過第一濕度閾值時(shí)，向總控系統(tǒng)發(fā)送內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號，所述內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號中同樣帶有對應(yīng)高電壓開關(guān)柜的編號；

34、總控系統(tǒng)在接收到內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號后，將對應(yīng)高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長都調(diào)整為對應(yīng)的初始監(jiān)測周期時(shí)長，并關(guān)閉對應(yīng)高電壓開關(guān)柜內(nèi)部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器對高電壓開關(guān)柜內(nèi)部濕度的監(jiān)測。

35、具體的，將第一雨雪調(diào)整信號、第一濕度高頻調(diào)整信號以及外部異常調(diào)節(jié)信號記為一類調(diào)節(jié)信號；將第二雨雪調(diào)整信號、第二濕度高頻調(diào)整信號以及內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號記為二類調(diào)節(jié)信號；

36、若總控系統(tǒng)同時(shí)接收到一類調(diào)節(jié)信號中的多個(gè)信號時(shí)，可同時(shí)執(zhí)行對應(yīng)信號下的不同操作，并僅需對高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長進(jìn)行一次調(diào)整，即調(diào)整為對應(yīng)初始監(jiān)測周期時(shí)長的倍；

37、若在已經(jīng)執(zhí)行第一濕度高頻調(diào)整信號或外部異常調(diào)節(jié)信號下對應(yīng)的操作，且在后續(xù)監(jiān)測周期內(nèi)接收到第一雨雪調(diào)整信號時(shí)，無需對高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長進(jìn)行調(diào)整，僅需對高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長進(jìn)行調(diào)整；

38、若總控系統(tǒng)同時(shí)接收到二類調(diào)節(jié)信號中的多個(gè)信號時(shí)，可同時(shí)執(zhí)行對應(yīng)信號下的不同操作，并僅需對高電壓開關(guān)柜的外部傳感器組中的四個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測周期時(shí)長進(jìn)行一次調(diào)整，即調(diào)整為對應(yīng)的初始監(jiān)測周期時(shí)長；

39、若總控系統(tǒng)同時(shí)接收到一類調(diào)節(jié)信號中的若干信號以及二類調(diào)節(jié)信號中的若干信號時(shí)，先執(zhí)行二類調(diào)節(jié)信號對應(yīng)的操作，再執(zhí)行一類調(diào)節(jié)信號對應(yīng)的操作。

40、一種高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

41、濕度數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊，設(shè)置每個(gè)高電壓開關(guān)柜的內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組，并進(jìn)行濕度傳感器放置位置的選擇；分別設(shè)置內(nèi)部傳感器組與外部傳感器組的初始監(jiān)測周期；在獲取到濕度數(shù)據(jù)后進(jìn)行預(yù)處理操作；

42、雨雪信號判斷模塊，基于若干個(gè)雨雪傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測到的電容值，判斷高電壓開關(guān)柜所在變電站區(qū)域是否出現(xiàn)雨雪天氣，根據(jù)判斷結(jié)果選擇是否發(fā)送第一雨雪調(diào)整信號或第二雨雪調(diào)整信號，根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行內(nèi)外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；

43、高頻時(shí)段信號判斷模塊，基于上一日外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段的確定，將所有外部傳感器組中每個(gè)濕度傳感器的候補(bǔ)濕度高頻時(shí)間段結(jié)合得到下一日的濕度高頻時(shí)間段，分別在進(jìn)入與離開濕度高頻時(shí)間段時(shí)發(fā)送第一濕度高頻調(diào)整信號與第二濕度高頻調(diào)整信號，根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；

44、濕度監(jiān)測信號判斷模塊，在每個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)，獲取每個(gè)高電壓開關(guān)柜外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送外部異常調(diào)節(jié)信號；接收到外部異常調(diào)節(jié)信號后，基于每個(gè)高電壓開關(guān)柜內(nèi)部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送濕度異常信號；結(jié)合內(nèi)、外部傳感器組中的每個(gè)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)，判斷是否發(fā)送內(nèi)部正常調(diào)節(jié)信號；根據(jù)發(fā)送的信號類別進(jìn)行外部傳感器組監(jiān)測周期長度的對應(yīng)調(diào)整操作；

45、信號響應(yīng)順序確定模塊，若在一個(gè)監(jiān)測周期結(jié)束時(shí)同時(shí)接收到多個(gè)信號，對這些信號進(jìn)行響應(yīng)順序的確定。

46、（三）有益效果

47、本發(fā)明提供了一種高電壓開關(guān)柜濕度監(jiān)測系統(tǒng)及方法，具備以下有益效果：

48、1、通過科學(xué)合理地布置內(nèi)外部傳感器組，實(shí)現(xiàn)對高電壓開關(guān)柜內(nèi)外濕度的全面監(jiān)測；同時(shí)，根據(jù)環(huán)境條件和監(jiān)測需求靈活調(diào)整監(jiān)測周期，確保及時(shí)捕捉濕度變化；并通過數(shù)據(jù)預(yù)處理操作提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為濕度監(jiān)測和后續(xù)分析提供了可靠保障，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理濕度異常，確保高電壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行；

49、2、通過實(shí)時(shí)監(jiān)測雨雪傳感器的電容值變化，準(zhǔn)確判斷變電站區(qū)域的雨雪天氣情況，并據(jù)此動態(tài)調(diào)整內(nèi)外部傳感器組的監(jiān)測周期，確保在雨雪天氣下能夠更及時(shí)、準(zhǔn)確地捕捉濕度變化，有效預(yù)防因濕度過高導(dǎo)致的設(shè)備故障，同時(shí)，在非雨雪天氣下恢復(fù)初始監(jiān)測周期，實(shí)現(xiàn)資源合理利用，提高監(jiān)測系統(tǒng)的靈活性和可靠性；

50、3、通過分析上一日外部傳感器組的濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)，高效預(yù)測并確定下一日的濕度高頻時(shí)間段，據(jù)此動態(tài)調(diào)整外部傳感器組的監(jiān)測周期，確保在濕度高頻時(shí)間段內(nèi)能夠更密集地采集數(shù)據(jù)，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對濕度異常，同時(shí)，在非濕度高頻時(shí)間段恢復(fù)初始監(jiān)測周期，優(yōu)化資源分配，提升監(jiān)測效率；

51、4、通過實(shí)時(shí)監(jiān)測內(nèi)外部傳感器組的濕度數(shù)據(jù)，智能判斷并發(fā)送調(diào)節(jié)信號，動態(tài)調(diào)整監(jiān)測周期，確保在異常情況下能夠及時(shí)響應(yīng)并加強(qiáng)監(jiān)測，同時(shí)在正常情況下優(yōu)化資源使用，提高監(jiān)測效率；通過明確的信號分類和響應(yīng)順序，確保系統(tǒng)能夠高效、有序地處理多種并發(fā)情況，有效提升了濕度監(jiān)測的智能化和可靠性。