一种智能电器柜管控方法与流程

本发明涉及电器柜管理，具体为一种智能电器柜管控方法。

背景技术：

1、电器柜是配电系统的末级设备，随着互联网技术的快速发展，配电系统逐渐趋于智能化，目前，大多数配电系统都配备有智能监控系统，然而，现有技术仅能实现被动的监控电器柜的安全，无法主动识别并驱逐，仍存在很大的安全隐患，部分电器柜布置在室外，容易受到人为破坏，并且在工厂停止供电检修设备时，由于部分工人的散漫行为，容易导致误触电器柜，危害维修工人的生命安全，而且，为了便于维护大多数企业的电器柜是位于同一局域网中，由于网络资源有限，大量的电器柜会争抢网络资源，造成部分电器柜仅占有很少一部分的网络资源，导致数据传输出现拥堵，电器柜响应延时大，因此，设计安全性高和延时低的一种智能电器柜管控方法是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能电器柜管控方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能电器柜管控方法，包括数据收集模块、智能监测模块和通信管理模块，其特征在于：所述数据收集模块用于采集管理人员的身份验证数据、用电设备的综合监侧数据，所述智能监测模块用于监测电器柜周围是否出现陌生人，验证电器柜操作员的身份信息，所述通信管理模块用于管理电器柜的通信通道和通信节点，降低电器柜的通信时延，所述数据收集模块、智能监测模块和通信管理模块相互通讯连接；

3、所述安全监测模块包括视觉检测子模块和设备检测子模块，所述视觉检测子模块用于检测电器柜周围是否出现陌生人，所述设备检测子模块用于检测电器柜运行数据是否异常；

4、所述权限管理模块包括维修检测子模块和权限验证子模块，所述维修检测子模块用于检测企业用电设备是否处于维修状态，将电器柜调整为维修模式并进行锁定，所述权限验证子模块用于验证电器柜操作员的身份信息及权限。

5、根据上述技术方案，所述数据收集模块包括数据采集模块、视觉模块和传感器模块，所述数据采集模块用于收集电器柜的设定数据，所述视觉模块用于收集电器柜周围的视觉图像，所述传感器模块用于收集电器柜的综合运行数据。

6、根据上述技术方案，所述智能监测模块包括安全监测模块和权限管理模块，所述安全监测模块用于监测外力因素及电器柜自身因素对电器柜运行的影响，所述权限管理模块用于根据电器柜的运行模式，验证操作员的身份。

7、根据上述技术方案，所述通信管理模块包括通信通道选择模块，所述通信通道选择模块用于根据电器柜的数据量和网络通道资源余量选择通信通道。

8、根据上述技术方案，所述通信管理模块还包括节点调节模块和通信模块，所述节点调节模块用于调整各通信节点之间的负载均衡，所述通信模块用于在用电设备出现故障时向管理员发送告警信息。

9、根据上述技术方案，所述智能电器柜管控方法主要包括以下步骤：

10、步骤s1：通过数据采集模块，收集电器柜操作员的身份信息，通过视觉模块，实时拍摄电器柜周围的视觉图像及根据系统引导锁定目标物体拍摄视觉图像，通过传感器模块，实时收集电器柜内部电器元件的运行状态数据；

11、步骤s2：在数据收集完成后，系统启动安全监测模块，开始分析电器柜周围视觉图像中是否存在陌生人，根据分析结果对陌生人进行驱逐，分析电器柜与用电设备的供需关系，根据分析结果调整电器柜供电；

12、步骤s3：当用电设备处于维护期间时，权限管理模块启动，开始分析电器柜的设定模式，验证操作员身份信息，根据分析结果对操作员的操作做出响应；

13、步骤s4：在系统进行数据处理和传输时，系统发出电信号启动通信管理模块，开始分析传输数据的大小和传输信道的负载情况，根据分析结果调整数据的通信通道和处理节点。

14、根据上述技术方案，所述步骤s2进一步包括以下步骤：

15、步骤s21：调取智能电气柜周围的视觉图像，根据系统设定的帧率对视觉图像进行周期性截取，识别截取图像的特征节点，将相邻两图像的特征节点进行重叠对比，当相似度小于系统设定阈值，则将无法重叠的部分进行标记，系统锚定视觉图像的标记区域，扫描并识别标记区域中的标记特征节点，连接标记特征节点构建轮廓模型，对比数据库中的操作员轮廓模型，若数据库中存在匹配度大于系统设定阈值的操作员轮廓模型，则标记该操作员在配电室模型中的位置，反之则解除标记，系统继续监测，当相似度大于系统设定阈值，则系统继续监测；

16、步骤s22：当数据库中存在匹配度大于阈值的操作员轮廓模型时，调取配电室模型，建立坐标系，通过距离公式计算电器柜与目标陌生人之间的距离l，若电器柜与目标陌生人之间的距离l大于第二阈值时，则系统锚定陌生人特征并实时跟踪陌生人的行动轨迹，若电器柜与陌生人之间的距离小于第二阈值且大于第一阈值时，则系统启动驱逐装置对陌生人进行驱逐，并发出警报；

17、步骤s23：调取企业用电设备的详细参数，分析用电设备的历史用电数据，分析企业配电系统的供需关系，根据供需关系调整电器柜的供电设置。

18、根据上述技术方案，所述步骤s23中调取电器柜与用电设备之间的电力传输距离，根据电器柜与用电设备之间电力传输距离检索历史数据库，给出电力传输过程中的电力损失系数α，调取电器柜连接的用电设备的详细参数，识别用电设备的额定电压u额和额定电流i额，通过公式分别计算经过变压器变换后的电压和电流式中，u表示变压器变化后的电压，i表示变压器变换后的电流，调取此时供电系统中的电压和电流，根据此时供电系统中的电压和电流检索数据库中的转换系数β，根据转换系数β设定变压器的转换模式，将供电系统中的电压和电流转换为用电设备的额定电压和额定电流。

19、根据上述技术方案，所述步骤s3进一步包括以下步骤：

20、步骤s31：调取用电设备的实时运行信息数据，识别用电设备的温度和运行状态，若用电设备的运行温度大于阈值时，系统控制电器柜切断电源进行维护，反之则用电设备继续运行，当用电设备的运行状态为宕机时，调取用电设备的视觉图像，扫描并识别视觉图像中的人体特征节点，若视觉图像中存在人体特征节点，则将用电设备标记为正在维护，反之则标记为用电设备损坏待维护；

21、步骤s32：识别电器柜设定的运行模式，当电器柜处于运行模式时操作员下达指令，则根据系统引导录入操作员的人脸数据进行验证，若验证通过，则允许操作员下达的指令进入执行模块，反之则系统拒绝执行，当电器柜处于维护模式时操作员下达指令，即企业用电设备进行维护时操作员下达指令，系统识别用电设备中的标记，若用电设备中存在正在维护标记，则锁定电器柜的执行模块，同时系统录入操作员的人脸数据，并通过通信模块将人脸数据发送至安全管理部门，反之则在权限验证通过后将指令加载到执行模块。

22、根据上述技术方案，所述步骤s4中调取电器柜历史传输数据记录，扫描历史传输数据的字节数，通过公式计算历史传输数据的离散度式中，p表示历史传输数据的离散度，m表示电器柜的历史传输数据的字节数，表示电器柜的历史传输数据的平均字节数，当电器柜的历史传输数据的离散度大于系统设定阈值，则将其从簇头备选节点中剔除，反之则通过公式计算电器柜的簇头评级式中，w表示电器柜的簇头评级，λ表示历史传输数据的离散度的权重系数，κ表示电器柜的历史传输数据的平均字节数的权重系数，选取评级最高的作为簇头节点，系统根据节点评定的等级为处理节点分配cpu内核和内存资源，调取簇组中处理节点的负载率，若处理节点的负载率大于系统设定阈值，则将该处理节点的数据传输到簇头节点进行传输，反之则由当前处理节点传输。

23、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过对电器柜周围的变化进行检测，能够快速准确判断电器柜周围是否出现陌生人，进而预防陌生人破坏电器柜，大大提高了电器柜的安全性，通过实时分析电器柜与目标陌生人之间的距离，启动驱逐装置发出警报，能够将目标陌生人驱逐原理电器柜，极大地增强了电器柜的安全性，通过电器柜中电压和电流转换前后的转换系数设定变压器的转换模式，能够使电器柜输出的电压和电流适合用电设备运行，避免电器柜输出的电压或电流过大使用电设备发热甚至引发火灾，极大地提高了电器柜的安全性，通过验证操作员的身份权限，能够避免非操作员操作电器柜，导致设备出现故障，危害生产工人的安全，通过锁定电器柜的执行模块，能够避免在技术人员维护用电设备时误触电器柜导致设备运行，对维修设备的技术人员造成伤害，进一步提高了设备的安全性，通过根据处理节点传输数据的离散度和平均传输数据量为节点分配资源，能够避免电器柜争抢资源，导致部分电器柜无法获取足够的资源传输数据，进而大大降低了系统的数据传输延迟。