一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统及方法与流程

阅读：评论：0

1.本发明涉及电子铅封的技术领域，尤其涉及一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统及方法。

背景技术：

2.目前日常使用的铅封为卡紧装置与封丝相结合的产品，卡紧装置上喷涂管理班组名称及编号，在打开计量箱或计量表计时，剪断封丝。但是在管理人员不知情的情况下，任何人员都能随意剪断封丝，对电能计量装置的管理造成诸多安全隐患。
3.授权公告日为2022.02.01、授权公告号为cn111232464b的中国发明专利公开了一种区块链应用技术的电子铅封控制方法、系统、装置，本发明包括如下步骤：步骤一：生成动态加密号，其中，动态加密号通过区块链共识加密算法并结合感应控制技术生成；步骤二：将动态加密号发送至云端系统，云端系统接收动态加密号并处理，生成密钥证书。本发明能对操作人员进行身份验证，并通过gis定位对电子铅封的位置进行锁定，使电子铅封具备溯源追踪查询的功能，减少溯源信息篡改的情况，从而减少管理过程中的死角，本发明能通过手机app、小程序、web网页或终端web中的任意一种对云端系统进行访问。
4.上述发明专利中，通过生成生成动态加密号，来防止非工作人员打开铅封，虽然也可对铅封进行保护，但仅仅对铅封的打开方式进行加密保护，当铅封出现被暴力损坏时，不能及时对工作人员进行提醒，导致铅封出现问题不能及时进行补救，造成损失。同时没有结合动物损坏和意外损坏进行考量，不能多角度、深层次的分析意外来源，使得上述发明专利得到的分析结果的可靠性和真实性大大降低。

技术实现要素：

5.针对铅封损坏不能及时预警、铅封只能单次使用、铅封损坏分析不全面的技术问题，本发明提出一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统及方法，解决了铅封损坏原因分析不全面、铅封不可多次使用、同时铅封损坏不能及时预警的技术问题。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，包括：
7.数据采集单元：包括用于采集封丝电流信息的电流传感器、用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；
8.数据分析单元：对数据采集单元采集的电流信息、温度信息和湿度信息进行预处理，预处理后对当前铅封的状态进行分析；
9.控制模块：将数据分析单元反馈的信息通过数据传输单元传输至预警单元；
10.数据传输单元：采用zigbee传输模块连接电流传感器、温度传感器、湿度传感器，通过zigbee传输模块连接的所有传感器组成一个监测网络，各个计量箱铅封上的传感器所采集的电流信息、温度信息和湿度信息经过数据分析单元预处理后在管理平台上独立显示；
11.预警单元：数据传输单元传输的信息出现异常后，管理平台通过预警单元通知管理人员。
12.进一步地，所述zigbee传输模块在将数据信息传输至管理平台后，控制模块对接收到的数据信息进行时间戳的比较，新的数据会覆盖旧的数据，zigbee传输模块无数据传输时管理平台通过预警单元进行预警。
13.进一步地，所述预警单元根据数据传输单元传输的信息不同分别进行高级预警、初级预警和无预警。
14.一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，其特征在于，包括以下步骤：
15.步骤一：在铅封上的卡紧装置上安装信号发射装置，信号发射装置发出脉冲电流，脉冲电流经过封丝形成闭环电路，采用电流传感器对闭环电路上的电流进行采集；在铅封的封丝上安装用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；
16.步骤二：基于步骤一中采集的信息，当电流传感器检测不到电流时，通过数据传输单元将电流信息发送到管理平台，管理平台通过预警单元通知管理人员；
17.步骤三：当步骤二所述的预警情况出现后，通过数据分析单元将步骤一中采集的温度信息和湿度信息相结合得到分析系数，设置分析系数阈值，当分析系数超出阈值，判断分析系数出现异常；
18.步骤四：基于步骤三中的分析系数，管理人员对步骤二中预警情况进行分类：当出现预警情况后，若分析系数也出现异常，管理人员判断此时是由于动物破坏导致的铅封出现异常，此时管理人员判断为初级预警，采取措施保护通讯计量箱；当出现预警情况后，此时温度和湿度数据无异常或者短时间内无异常，判断此时是由于人为破坏导致铅封出现异常，此时管理人员判断为高级预警，采取快速保护措施保护通讯计量箱。
19.进一步地，分析系数获取的方法为：
[0020][0021]
适中：k为分析系数，t
i-t
i-1
为此时的温度减去上一个采样时刻的温度，w
i-w
i-1
为此时的湿度减去上一个采样时刻的湿度
[0022]
进一步地，所述分析系数结合天气以及环境因素进行分析，当出现降温降雨天气，调整分析系数所占权重，根据铅封所处当地的环境不同而降低或升高分析系数的权重。
[0023]
进一步地，所述铅封上的封丝包括铅丝，铅封上的封丝被损坏后采用电熔技术对断开的铅丝进行熔接。
[0024]
本发明至少有如下的有益效果：采用电流传感器对闭环电路上的电压电流进行采集，在铅封的铅丝上安装温度传感器和湿度传感器，对铅丝整体的温度和湿度信息进行采集，当铅封被损坏后电流传感器检测不到电流，此时将信息发送到管理平台进行预警，铅封损坏及时预警降低最大限度的降低损失；同时当出现预警情况后，结合铅丝上采集的温度和湿度信息相结合得到分析系数，当分析系数越小时，说明此时情况越差，需要工作人员尽快进行维修，根据预警等级不同，进行不同响应速度的预警，提高维修人员的效率；同时还考虑到当地天气以及气候的因素设置分析系数所占权重，多层次、多角度的对铅封进行考量。本发明可全面分析铅封损坏原因、铅封可多次使用、同时可对铅封损坏及时预警。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1为本发明提供的一种系统流程图。
[0027]
图2为本发明提供的一种方法原理图。
具体实施方式
[0028]
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付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。
[0029]
如图1所示，一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，其特征在于，该系统包括：
[0030]
数据采集单元：用于采集封丝电流信息的电流传感器、用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；
[0031]
数据分析单元：基于数据采集单元采集的电流信息、温度信息和湿度信息进行预处理，处理后对当前铅封的状态进行分析；
[0032]
控制模块：将数据分析单元反馈的信息通过数据传输单元传输至预警单元；
[0033]
数据传输单元：采用zigbee传输模块连接电流传感器、温度传感器、湿度传感器，通过zigbee传输模块连接的所有传感器组成一个监测网络，各个计量箱铅封上的传感器所采集的电流信息、温度信息和湿度信息经过数据分析单元预处理后在管理平台上独立显示；
[0034]
预警单元：数据传输单元传输的信息出现异常后，管理平台通过预警单元通知管理人员。
[0035]
进一步地，数据采集单元通过控制模块与数据分析单元相连接，基于数据传输单元将数据采集单元和数据分析单元的信息传输至预警单元。
[0036]
进一步地，所述zigbee传输模块在将数据信息传输至管理平台后，控制模块对接收到的数据信息进行时间戳的比较，新的数据会覆盖旧的数据，zigbee传输模块无数据传输时管理平台通过预警单元进行预警。
[0037]
进一步地，zigbee传输技术是一种短距离、低功耗的无线通信手段，特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。采用zigbee传输可有效降低运行成本，且功耗低，各个计量箱铅封上的传感器之间不需要有线连接非常适合在室外多采集点数据信息无线组网传输。
[0038]
进一步地，所述预警单元根据数据传输单元传输的信息不同分别进行高级预警、初级预警和无预警。
[0039]
进一步地，预警情况不同所对应的是响应速度，虽然动物也可对通讯计量箱造成破坏，但动物造成的破坏影响并非迅速出现，所以可根据实际情况相应调整预警等级，根据
不同的预警情况，工作人员不同响应速度的补救。
[0040]
综上，通过数据采集单元将采集的信息发送至管理平台上，当铅丝被破坏时，数据采集单元采集不到信息，通过zigbee传输模块将信息传输至管理平台上进行预警，在管理平台通过zigbee传输模块所连接的所有传感器组成一个监测网络，各个计量箱铅封上的传感器之间不需要有线连接且在管理平台上独立显示，方便工作人员查看，且整套系统具有判断、预警、数据传输、数据分析的功能，可有效的减少工作量，提升工作效率。
[0041]
如图2所示，一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，包括以下步骤：
[0042]
步骤一：在铅封上的卡紧装置上安装信号发射装置，信号发射装置发出脉冲电流，脉冲电流经过封丝形成闭环电路，采用电流传感器对闭环电路上的电流进行采集；在铅封的封丝上安装用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；
[0043]
步骤二：基于步骤一中采集的信息，当电流传感器检测不到电流时，通过数据传输单元将电流信息发送到管理平台，管理平台通过预警单元通知管理人员；
[0044]
步骤三：当步骤二所述的预警情况出现后，通过数据分析单元将步骤一中采集的温度信息和湿度信息相结合得到分析系数，设置分析系数阈值，当分析系数超出阈值，判断分析系数出现异常；
[0045]
步骤四：基于步骤三中的分析系数，管理人员对步骤二中预警情况进行分类：当出现预警情况后，若分析系数也出现异常，管理人员判断此时是由于动物破坏导致的铅封出现异常，此时管理人员判断为初级预警，采取措施保护通讯计量箱；当出现预警情况后，此时温度和湿度数据也并无异常或者短时间内无异常，判断此时是由于人为破坏导致铅封出现异常，此时管理人员判断为高级预警，尽快采取措施保护通讯计量箱。
[0046]
进一步地，当通讯计量箱设置在山区以及人烟较少的地方时，需要考虑到动物对铅封的损伤，因为电力企业的电气设备在设计安装中需要保持一定的隐蔽性，故而会设计一些电缆沟、电缆桥架等。而这些设计也正是因为其隐蔽性而导致鼠类在其中繁衍生息。在电力设施运行的过程中，采用铅封将通讯计量箱、高压开关柜等进行完全的密封，老鼠会破坏铅封上的铅丝，导致老鼠等动物钻入到各类开关柜中，轻则造成该设备出现短路或者是跳闸的现象，重则造成该设备的因短路产生的高温加热后的高压气体无法顺利排出时，就会使得发生爆炸，危害众生命财产安全。
[0047]
进一步地，分析系数获取的方法为：
[0048][0049]
适中：k为分析系数，t
i-t
i-1
为此时的温度减去上一个采样时刻的温度，w
i-w
i-1
为此时的湿度减去上一个采样时刻的湿度，当k值越小说明此时认为破坏铅封的可能性越大。
[0050]
进一步地，所述分析系数结合天气以及环境因素进行分析，当出现降温降雨天气，调整分析系数所占权重，根据铅封所处当地的环境不同而降低或升高分析系数的权重。
[0051]
进一步地，采取权重限制分析系数，当出现降温和降雨天气时，工作人员需要结合预警时的天气因素，进行分析，同理分析系数还应结合当地的气候条件进行分析，不同的地区，分析系数所占权重也不同，需要工作人员结合实际情况具体设置分析系数的权重占比。
[0052]
进一步地，所述铅封上的封丝采用铅丝为主要材料，铅封上的封丝被损坏后可采
用电熔技术对断开的封丝进行熔接，保证电压电流信息可正常流通，铅封上的封丝可循环使用，进一步的降低成本，减少资源浪费。
[0053]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，其特征在于，包括：数据采集单元：包括用于采集封丝电流信息的电流传感器、用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；数据分析单元：对数据采集单元采集的电流信息、温度信息和湿度信息进行预处理，预处理后对当前铅封的状态进行分析；控制模块：将数据分析单元反馈的信息通过数据传输单元传输至预警单元；数据传输单元：采用zigbee传输模块连接电流传感器、温度传感器、湿度传感器，通过zigbee传输模块连接的所有传感器组成一个监测网络，各个计量箱铅封上的传感器所采集的电流信息、温度信息和湿度信息经过数据分析单元预处理后在管理平台上独立显示；预警单元：数据传输单元传输的信息出现异常后，管理平台通过预警单元通知管理人员。2.根据权利要求1所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，其特征在于，所述zigbee传输模块在将数据信息传输至管理平台后，控制模块对接收到的数据信息进行时间戳的比较，新的数据会覆盖旧的数据，zigbee传输模块无数据传输时管理平台通过预警单元进行预警。3.根据权利要求1所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，其特征在于，所述预警单元根据数据传输单元传输的信息不同分别进行高级预警、初级预警和无预警。4.一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统，包括以下步骤：步骤一：在铅封上的卡紧装置上安装信号发射装置，信号发射装置发出脉冲电流，脉冲电流经过封丝形成闭环电路，采用电流传感器对闭环电路上的电流进行采集；在铅封的封丝上安装用于采集封丝温度信息的温度传感器、用于采集封丝湿度信息的湿度传感器；步骤二：基于步骤一中采集的信息，当电流传感器检测不到电流时，通过数据传输单元将电流信息发送到管理平台，管理平台通过预警单元通知管理人员；步骤三：当步骤二所述的预警情况出现后，通过数据分析单元将步骤一中采集的温度信息和湿度信息相结合得到分析系数，设置分析系数阈值，当分析系数超出阈值，判断分析系数出现异常；步骤四：基于步骤三中的分析系数，管理人员对步骤二中预警情况进行分类：当出现预警情况后，若分析系数也出现异常，管理人员判断此时是由于动物破坏导致的铅封出现异常，此时管理人员判断为初级预警，采取措施保护通讯计量箱；当出现预警情况后，此时温度和湿度数据无异常或者短时间内无异常，判断此时是由于人为破坏导致铅封出现异常，此时管理人员判断为高级预警，采取快速保护措施保护通讯计量箱。5.根据权利要求4所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，其特征在于，分析系数获取的方法为：适中：k为分析系数，t
i-t
i-1
为此时的温度减去上一个采样时刻的温度，w
i-w
i-1
为此时的湿度减去上一个采样时刻的湿度。6.根据权利要求4所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，其特征在于，所
述分析系数结合天气以及环境因素进行分析，当出现降温降雨天气，调整分析系数所占权重，根据铅封所处当地的环境不同而降低或升高分析系数的权重。7.根据权利要求4所述的具有感知和同步发送信息的计量箱铅封方法，其特征在于，所述铅封上的封丝包括铅丝，铅封上的封丝被损坏后采用电熔技术对断开的铅丝进行熔接。

技术总结

本发明提出了一种具有感知和同步发送信息的计量箱铅封系统及方法，用以解决铅封损坏不能及时预警、铅封只能单次使用、铅封损坏分析不全面的技术问题。本发明包括数据采集单元、数据分析单元、控制模块、数据传输单元、预警单元，根据采集的信息判断此时铅封是否遭到损坏，损坏后进行预警，预警后再根据采集的温度和湿度信息得到分析系数，根据分析系数对此时预警情况进行分级，同时分析系数根据当地天气以及气候的不同设置不同的权重占比。本发明方案达到了全面分析铅封损坏原因、铅封可多次使用、同时可对铅封损坏及时预警的技术效果。同时可对铅封损坏及时预警的技术效果。同时可对铅封损坏及时预警的技术效果。