本发明涉及环网柜,具体为一种基于智能管理的高密封性环网柜及其使用方法。
背景技术:
1、环网柜是用于二次配电网络的关键设备,其中负荷开关和接地开关是环网柜中的关键组件,环网柜被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑等负荷中心的配电站以及箱式变电站中,现有的环网柜在使用时缺少环境和运行情况的监测,难以判断环网柜是否存在安全隐患。
2、现有的环网柜的缺陷是:
3、1、专利文件cn116316201b,公开了一种环网柜,主要考虑通过设置的通风管和太阳能加热罩配合无动力通风球,在高温环境下,对环网柜柜体内部产生抽气负压,抽走环网柜柜体的高热空气,而没有考虑如何监测环网柜周围的环境情况以及环网柜的运行参数,难以判断环网柜是否存在安全隐患;
4、2、专利文件cn113889883b,公开了基于物联网的智能化全天候户外高压环网柜,主要考虑如何解决现有高压环网柜难以在散热的同时兼顾防雨性能、智能化程度低的问题,而没有考虑如何实现对环网柜的动态实时监测;
5、3、专利文件cn113410769b,公开了一种具有防爆功能的智能环网柜及其使用方法,主要考虑如何最大程度的避免高温或电火花导致的电气爆炸现象的发生,保证装置使用时的安全性,而没有考虑如何更高效的通风;
6、4、专利文件cn111064108b,公开了一种循环式自除虫环网柜,主要考虑如何消灭环网柜本体内部拐角处的昆虫,提升杀虫效果,而没有考虑如何提高环网柜的安全性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于智能管理的高密封性环网柜及其使用方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于智能管理的高密封性环网柜,包括户外柜壳,所述户外柜壳的内部安装有环网柜,所述户外柜壳内设有智能管理系统,智能管理系统用于实时监测环网柜的运行情况;
3、所述智能管理系统包括数据采集和数据处理,所述数据采集采用传感器获取环网柜内的环境参数和电量参数,所述数据处理利用大数据分析对获取到的数据进行解析和处理;
4、所述传感器包括安装在户外柜壳一侧内壁的盐雾浓度监测仪和导电式无线水浸传感器,导电式无线水浸传感器位于盐雾浓度监测仪的下方,所述户外柜壳的另一侧内壁安装有电压电流传感器和位置传感器,位置传感器位于电压电流传感器的下方。
5、优选的,所述智能管理系统还包括lora无线通信、微处理器、执行机构、安全保护和用户交互,所述lora无线通信负责将处理后的数据传输至微处理器和云平台,所述微处理器根据处理后的数据判断环网柜是否受到威胁,并向执行机构发送相关控制指令,同时将数据汇聚成动态模型,所述执行机构包括排水单元和散热单元,所述安全保护根据处理后的数据对该高密封性环网柜进行危险预测,所述用户交互通过手机app和pc端显示动态模型,实时获知环网柜的健康状态。
6、优选的,所述安全保护包括故障预警、火灾检测和智慧安防,所述故障预警包括安装在户外柜壳一侧内壁的故障电弧探测器,故障电弧探测器位于电压电流传感器的上方,并将预警信号发送至用户交互,所述火灾检测包括安装在户外柜壳顶壁的烟雾传感器,所述智慧安防包括安装在户外柜壳顶壁的监控摄像头,且监控摄像头位于烟雾传感器的一侧。
7、优选的,所述散热单元包括户外柜壳两侧外壁贯穿开设的活动槽,所述户外柜壳的两侧外壁均内嵌有小型控制电机,所述小型控制电机的输出端安装有可控板式通风口,且可控板式通风口位于活动槽的内部,所述活动槽的内部安装有挡块,且挡块位于可控板式通风口的一侧。
8、优选的,所述户外柜壳的两侧外壁与背壁均设置有百叶窗式通风口,所述户外柜壳的两侧内壁和背壁均内嵌有散热风扇,且散热风扇与百叶窗式通风口的位置相对应。
9、优选的,所述环网柜的一侧外壁安装有温度传感器,温度传感器用于监测环网柜的自身温度。
10、优选的,所述户外柜壳的正面通过螺栓安装有柜门。
11、优选的,所述户外柜壳的顶部安装有坡顶板,且坡顶板呈倾斜状。
12、优选的,该基于智能管理的高密封性环网柜的使用方法,包括如下步骤:
13、步骤s1、首先将户外柜壳和环网柜安装在相应位置处,固定好后将线缆连接在环网柜中的相应位置;
14、步骤s2、利用盐雾浓度监测仪和导电式无线水浸传感器监测环网柜的使用环境,判断环网柜是否处于高温、高湿环境中;
15、步骤s3、在使用环网柜的过程中,利用电压电流传感器和位置传感器监测环网柜中开关的工作状态是否正常;
16、步骤s4、当检测到环网柜出现异常,立即向手机app和pc端发送预警信号,提示维护人员及时处理。
17、优选的,在步骤s2中,还包括如下步骤:
18、步骤s21、当监测到环网柜处于高温高湿环境中,开启散热单元加快热量消散,并开启排水单元将户外柜壳的积水排出。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、1、本发明数据采集利用盐雾浓度监测仪实时检测控制中盐雾沉积量、沉积速率和温湿度,利用导电式无线水浸传感器来监测户外柜壳中是否存在积水情况,进而实时监测环网柜周围的环境情况,判断环网柜是否长时间处于高温高湿环境中,为后续降温,排出积水做数据支持,同时通过电压电流传感器和位置传感器判断环网柜中开关的工作状态是否正常,从而实现对环网柜中开关的远程监控。
21、2、本发明微处理器使用神经网络模型进行训练和预测,再使用数据可视化工具matplotlib将数据和模型结果以图形形式展示出来,并将图形显示在用于监控的手机app和pc端上,帮助管理人员和维护人员查看结果,并实时更新模型和可视化结果,实现对环网柜的动态实时监测。
22、3、本发明可控板式通风口在正常情况下保持关闭状态,以防止空气自由流动,只有当数据采集中盐雾浓度监测仪监测到的周围环境温度超出预设值域时,微处理器向执行机构发送控制指令,开启散热单元和散热风扇,以便快速降低户外柜壳内的温度,小型控制电机启动,带动可控板式通风口转动,以打开活动槽,增大通风面积,有助于更高效地通风。
23、4、本发明通过烟雾传感器与故障电弧探测器的结合使用可实现电气火灾监测,预防电气火灾的发生,保证环网柜的安全运行,通过安装在户外柜壳顶壁的监控摄像头识别打开柜门的人员是否按照规范穿戴作业防护设备,提高该高密封性环网柜设备的安全性,实现了环网柜的健康管理。
24、图1为本发明的立体结构示意图;
25、图2为本发明的环网柜的立体结构示意图;
26、图3为本发明的户外柜壳的侧视剖面结构示意图;
27、图4为本发明的户外柜壳的剖面结构示意图;
28、图5为本发明的户外柜壳的后视立体结构示意图;
29、图6为本发明的可控板式通风口的剖面结构示意图;
30、图7为本发明的图4中a的平面结构示意图;
31、图8为本发明的系统图;
32、图9为本发明的安全保护构成结构图。
33、图中:1、户外柜壳;2、环网柜;3、柜门;4、坡顶板;5、可控板式通风口;6、百叶窗式通风口;7、盐雾浓度监测仪;8、导电式无线水浸传感器;9、烟雾传感器;10、故障电弧探测器;11、电压电流传感器;12、位置传感器;13、活动槽;14、小型控制电机;15、挡块;16、散热风扇;17、监控摄像头;18、温度传感器。
1.一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:包括户外柜壳(1),所述户外柜壳(1)的内部安装有环网柜(2),所述户外柜壳(1)内设有智能管理系统,智能管理系统用于实时监测环网柜(2)的运行情况;
2.根据权利要求1所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述智能管理系统还包括lora无线通信、微处理器、执行机构、安全保护和用户交互,所述lora无线通信负责将处理后的数据传输至微处理器和云平台,所述微处理器根据处理后的数据判断环网柜(2)是否受到威胁,并向执行机构发送相关控制指令,同时将数据汇聚成动态模型,所述执行机构包括排水单元和散热单元,所述安全保护根据处理后的数据对该高密封性环网柜进行危险预测,所述用户交互通过手机app和pc端显示动态模型,实时获知环网柜(2)的健康状态。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述安全保护包括故障预警、火灾检测和智慧安防,所述故障预警包括安装在户外柜壳(1)一侧内壁的故障电弧探测器(10),故障电弧探测器(10)位于电压电流传感器(11)的上方,并将预警信号发送至用户交互,所述火灾检测包括安装在户外柜壳(1)顶壁的烟雾传感器(9),所述智慧安防包括安装在户外柜壳(1)顶壁的监控摄像头(17),且监控摄像头(17)位于烟雾传感器(9)的一侧。
4.根据权利要求2所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述散热单元包括户外柜壳(1)两侧外壁贯穿开设的活动槽(13),所述户外柜壳(1)的两侧外壁均内嵌有小型控制电机(14),所述小型控制电机(14)的输出端安装有可控板式通风口(5),且可控板式通风口(5)位于活动槽(13)的内部,所述活动槽(13)的内部安装有挡块(15),且挡块(15)位于可控板式通风口(5)的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述户外柜壳(1)的两侧外壁与背壁均设置有百叶窗式通风口(6),所述户外柜壳(1)的两侧内壁和背壁均内嵌有散热风扇(16),且散热风扇(16)与百叶窗式通风口(6)的位置相对应。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述环网柜(2)的一侧外壁安装有温度传感器(18),温度传感器(18)用于监测环网柜(2)的自身温度。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述户外柜壳(1)的正面通过螺栓安装有柜门(3)。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于:所述户外柜壳(1)的顶部安装有坡顶板(4),且坡顶板(4)呈倾斜状。
9.一种基于智能管理的高密封性环网柜的使用方法,适用于权利要求2所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜,其特征在于,该基于智能管理的高密封性环网柜的使用方法,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种基于智能管理的高密封性环网柜的使用方法,其特征在于,在步骤s2中,还包括如下步骤:
