开关柜内传感器布局结构及布局结构的评价方法   0    0

本发明公开了开关柜内传感器布局结构及布局结构的评价方法，所述布局结构包括外壳及设置于外壳内的内部电力设备，外壳内至少还包括温度传感器、湿度传感器、超声波局部放电传感器、微振动传感器、电场传感器和磁场传感器，所有传感器的输出端均与开关柜的主控单元的输入端连接；温度传感器和湿度传感器各至少包括三个且均分布设置于外壳的内壁上；超声波局部放电传感器至少包括四个且分布设置于外壳内顶点处；微振动传感器至少包括一个且设置于内部电力设备上；电场传感器和磁场传感器各至少包括一个且均设置于外壳的内壁上。通过多种传感器联合检测，提高覆盖范围，提升测量精度；通过评价函数对传感器网络实时监测和反馈，优化传感器的布局。

1.一种开关柜内传感器布局结构的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将所有的温度传感器、湿度传感器、超声波局部放电传感器、微振动传感器、电场传感器和磁场传感器布置安装于开关柜的外壳内；
S2、开关柜的主控单元接收各个传感器采集的数据，并通过评价函数对各个传感器的布局进行评价，所述评价函数包括结构评价函数和效率评价函数，所述结构评价函数至少用于对开关柜内部的密度、形状、剩余空间、网络质量进行量化，所述效率评价函数通过各个传感器采集的数据通过组网得到；
所述效率评价函数通过下式表示：
β＝g(a1，a2，a
3...aA)+h(b1，b2，b
3...bB)+i(c1，c2，c
3...cN)+j(d1，d2，d
3...dD)+k(p1，p2，p
3...pM)+l(t1，t2，t
3...tT)
其中，β表示开关柜内部传感器的效率评分；g(a1，a2，a
3...aA)表示温度传感器的效率计算公式，A为温度传感器的数量，a1，a2，a
3...aA是温度传感器传回的数据；h(b1，b2，b
3...bB)表示湿度传感器的效率计算公式，B为湿度传感器的数量，b1，b2，b
3...bB是湿度传感器传回的数据；i(c1，c2，c
3...cN)表示超声波局部放电传感器的效率计算公式，N为超声波局部放电传感器的数量，c1，c2，c
3...cN是超声波局部放电传感器传回的数据；j(d1，d2，d
3...dD)表示微振动传感器的效率计算公式，D为微振动传感器的数量，d1，d2，d
3...dD是微振动传感器传回的数据；k(p1，p2，p
3...pM)表示电场传感器的效率计算公式，M为电场传感器的数量，p1，p2，p
3...pM是电场传感器传回的数据；l(t1，t2，t
3...tT)表示磁场传感器的效率计算公式，T为磁场传感器的数量，t1，t2，t
3...tT是磁场传感器传回的数据；
S3、基于步骤S2得到的评价函数的结果对传感器的布局进行优化。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述结构评价函数通过下式表示：
α＝f(ρ，s，R，w)
其中，α表示开关柜内部环境结构评分，ρ表示开关柜内部密度，为开关柜的总质量除以总体积，即 s表示开关柜的形状；R表示剩余空间，具体通过总体积V与已知形状s的体积Vs相减得出，即V‑Vs；w表示网络质量，具体为组网的各传感器测试连通性时的丢包率。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
所述温度传感器的效率计算具体如下：
上式中，tmp是开关柜运行时的最适宜温度；
所述湿度传感器的效率计算具体如下：
上式中，ε1，ε2，ε
3...εB是湿度传感器在不同位置的比例权重，hum是开关柜运行时的最适宜湿度；
所述超声波局部放电传感器的效率计算公式中，若cσ＝1，1≤σ≤N，则i(c1，c2，c
3...cN)＝0，否则i(c1，c2，c
3...cN)＝1；
所述微振动传感器的效率计算具体如下：
上式中，vib是开关柜运行时的最合理的微振动频率；
所述电场传感器的效率计算公式中，当pμ＞Pthreshold时，1≤μ≤M，则k(p1，p2，p
3...pM)＝
0，否则k(p1，p2，p
3...pM)＝1，pthreshold为安全状态下开关柜能承受的最大电场；
所述磁场传感器的效率计算公式中，当tθ＞tthreshold时，1≤θ≤T，则l(t1，t2，t
3...tT)＝
0，否则l(t1，t2，t
3...tT)＝1，tthreshold为安全状态下开关柜能承受的最大磁场。