一种智能开关柜异物检测预警装置

本技术涉及电力设备，尤其是涉及一种智能开关柜异物检测预警装置。

背景技术：

1、开关柜是电力系统的重要组成装置，在变电站中有广泛的应用，主要承担着对电业力系统的二次变电所的受电、送电进行控制、保护、监测的作用，运行状态直接影响着用户的用电可靠性和电力系统的供电安全性。在开关柜运行时，往往会释放大量热量，当天气寒冷时，一些小动物会通过各种孔洞进入开关柜，可能会导致开关柜内部元件或电气设备造成短路、击穿或其他损坏，进而造成开关柜损坏甚至引发火灾等严重后果。特别是目前设计的恒温开关柜增加了散热通道，提升了开关柜进入异物的风险。因此，应该采取措施确保开关柜内部不会受到异物的影响。

2、目前，通常通过人工定期检查开关柜内部、针对开关柜结构设计防护装置和通过摄像头监测的方式，来降低事故发生的可能性。对于通过摄像头监测的方式，如公告号为cn219285633 u的实用新型专利，涉及一种高压开关柜的运行状态综合监测和控制，公布了一种多功能数字式高压开关柜状态综合监测控制装置，通过4路usb摄像头监测开关柜内部情况，保障了运行人员操作的安全性。

3、在实现本申请的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：

4、对于前两种传统方法，人工定期检查通常会增加人工成本，并且可能会存在遗漏；安装防护装置会对设备的正常运行和维护带来一定影响。对于监测系统，开关柜内部结构复杂，如果只通过摄像头检测时，会存在检测盲区，并且摄像头需要长时间工作，功耗较大。

技术实现思路

1、技术目的：本实用新型的目的在于提出一种低成本、低耗能、安装便捷、集多种检测技术的智能开关柜异物检测预警装置。

2、技术方案：本实用新型公开一种智能开关柜异物检测预警装置，包括长方形绝缘壳体、信息采集模块、信息处理模块、电源模块、无线通信模块、声光报警模块、补偿照明灯，其特征在于：所述长方形绝缘壳体内部设有核心电路板，所述信息采集模块包括震动传感器、光强度传感器、声音传感器、摄像头，所述摄像头用于采集开关柜内部图像信息，通过usb数据传输线连接于核心电路板，所述震动传感器、光强度传感器、声音传感器分别通过所述长方形绝缘壳体左侧的数据传输接口，连接于所述核心电路板的输入端，所述核心电路板输出端分别与所述无线通信模块、声光报警模块、补偿照明灯电性连接，所述长方形绝缘壳体下侧为电源模块，通过接线端子与所述长方形绝缘壳体内部所述核心电路板连接。

3、进一步地，所述锂离子电池通过导线与所述长方形绝缘壳体下侧设置的电源接口连接，所述电源接口通过导线连接于内部信息处理模块的电源输入端；所述锂离子电池为2600mah，当电能释放完后可以在维护过程中更换，换下的锂离子电池可以通过充电的形式再次实用。

4、进一步地，所述信号处理模块包括前置放大电路、带通滤波电路、微控制器，所述声音传感器、光强度传感器连接于前置放大电路，所述前置放大电路连接于带通滤波电路，所述带通滤波电路、震动传感器、摄像头与所述微控制器连接，所述微控制器输出端与无线通信模块、声光报警模块连接，所述微控制器根据处理后的信号幅值和范围与存储单元设定的预警阈值进行对比，按照预警等级控制无线通信模块与声光报警模块。

5、进一步地，所述长方形绝缘壳体内嵌有磁石，用于固定长方形绝缘壳体；所述磁石为4块半径10mm的圆形汝铁硼磁石，使长方形装置吸附于开关柜上，在不影响开关柜原始状态时，提高了安装、拆卸的简易性。

6、进一步地，所述无线通信模块选用可适用于wifi通讯的网络模组，以贴片的形式安装在所述绝缘壳体侧壁，通过导线与所述内部核心电路板连接。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

8、本智能开关柜异物检测预警装置能够采集分析开关柜内震动、声音、图像信息，消除了检测盲区的影响，提高了异物检测效果；可实时对采集数据进行诊断，自动通过诊断结果控制声光报警系统发出警报，提高了开关柜异物检测效率，减少维护人员的工作量；使用磁吸方式固定在开关柜，无需对开关柜进行二次改造，无需外部供电，便于安装和拆卸；通过设置当震动传感器和震动传感器传输数据达到一定阈值时，再唤醒摄像头和补偿照明灯的方式，进一步降低功耗，更加节能。

技术特征：

1.一种智能开关柜异物检测预警装置，包括长方形绝缘壳体(1)、信息采集模块(15)、信息处理模块(16)、电源模块、无线通信模块(11)、声光报警模块(12)和补偿照明灯(13)，其特征在于：所述长方形绝缘壳体(1)内部设有核心电路板(14)，

2.根据权利要求1所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述电源模块包括按钮开关(10)和锂离子电池(9)，所述锂离子电池(9)通过导线与所述长方形绝缘壳体(1)下侧设置的电源接口连接，所述电源接口通过导线连接于内部信息处理模块(16)的电源输入端。

3.根据权利要求1所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述核心电路板(14)设有信号处理模块，包括前置放大电路(6)、带通滤波电路(7)和微控制器(8)，所述声音传感器(4)、光强度传感器(3)连接于前置放大电路(6)，所述前置放大电路(6)连接于带通滤波电路(7)，所述带通滤波电路(7)、震动传感器(2)、摄像头(5)与所述微控制器(8)连接，所述微控制器(8)输出端与无线通信模块(11)、声光报警模块(12)连接，所述微控制器(8)根据处理后的信号幅值和范围与存储单元设定的预警阈值进行对比，按照预警等级控制无线通信模块(11)与声光报警模块(12)。

4.根据权利要求1所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述声光报警模块(12)包括蜂鸣器和警示灯，蜂鸣器和警示灯与微控制器(8)相连接。

5.根据权利要求1所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述无线通信模块(11)包括wi-fi模块，通过导线与微控制器(8)连接。

6.根据权利要求1所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述长方形绝缘壳体(1)嵌入有磁石，用于将长方形绝缘壳体(1)固定于开关柜内部。

7.根据权利要求2所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述按钮开关(10)，通过导线将电池(9)与微控制器(8)连接，用于控制微控制器(8)供能。

8.根据权利要求3所述的智能开关柜异物检测预警装置，其特征在于：所述存储单元，用于存储设定的预警阈值、摄像头采集数据、警报事件的历史记录。

技术总结本技术公开了一种智能开关柜异物检测预警装置，包括：长方形绝缘壳体、信息采集模块、信息处理模块、电源模块、无线通信模块、声光报警模块和补偿照明灯，信息处理模块和无线通信模块集成于核心电路板上，核心电路板设置于长方形绝缘壳体内部，信息采集模块、电源模块、声光报警模块和补偿照明灯通过导线电性连接于核心电路板。本技术提出的智能开关柜异物检测预警装置，能够自动对侵入开关柜内部的异物进行检测，检测数据通过无线通信模块上传至服务终端，检测异常时通过声光报警模块发出警报提醒工作人员处理，提升了开关柜运行的可靠性。同时本技术考虑了检测盲区的影响，提高了开关柜异物检测的效率，减少了维护人员的工作量。技术研发人员：张俊轶,尤婷受保护的技术使用者：杭州电子科技大学技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/23