一种电力设备除湿方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种电力设备除湿方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.电力设备(如开关柜、环网柜、屏柜)底部是电缆沟，电缆沟湿气由设备电缆室通道持续上升，当湿气遇到设备内部顶板、端子等金属、塑料元器件时，由于元器件表面温度较低，从而在冷热交换界面使湿气通过液态水的形式析出，继而产生了凝露现象。当液态水与设备内部的灰尘混合后，会产生相应的导电通道，进而对设备的电气绝缘造成影响，使得本该不导电的区域转换为正常导电的区域。一旦混合了灰尘凝露附着于端子箱的顶端，当露水集结一定的重量后便会向下滴落在内部的裸露的工作元件上(如接线端子)，会导致金属元件两极之间形成通路，从而使得元件短路烧坏、失去正常功能；如果混合了灰尘凝露直接附着于接线端子上，会产生原本不存在的导电通道，导致逻辑脉冲出现混乱，进而产生电源短路、电子元器件失效等故障，更严重者可能会造成火灾、炸机等严重事故的产生。
3.传统的防凝露方法大多采用单独部署的自动除湿、加热装置等方法进行治理，一般通过设置静态的温湿度阈值等方式，当温度或湿度达到设定的阈值后，通过控制端口启动加热或除湿装置，从而改变局部环境凝露生成的条件温湿度条件达到防凝露的效果。这种技术存在以下主要缺点，1、由于只能设定固定的运行参数，不能够根据一年内季节变化或一天内的环境中温湿度变化自动进行阈值调整，单一设定的阈值达到后，除湿或加热装置会一直开启，容易造成能源浪费或设备损坏，2、单独运行的自动加热装置如果控制失效，会造成加热装置持续加温失控，容易造成火灾等次生事故。3、不能够对自动除湿、加热装置本身的运行状态及温湿度传感器数据进行实时监测，发生故障后不能够及时发现处理，为保证系统的可靠性，增加了人工巡检检查的成本，不能从根本上解决问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电力设备除湿方法、装置、设备及介质，以解决现有自动除湿方法运行参数固定，无法根据环境调整，导致电力设备运行状态不稳定，易损坏的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
6.第一方面，一种电力设备除湿方法，包括以下步骤：
7.获取预设区域内若干温湿度传感器数据；
8.采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；
9.采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；
10.根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。
11.本发明的进一步改进在于：所述采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温
湿度传感器数据得到拟合相似度的步骤中，具体包括：
12.采用模糊推理对温湿度传感器数据进行处理得到模糊集合a和模糊集合b；
13.计算模糊集合a的隶属函数和非隶属函数；计算模糊集合b的隶属函数和非隶属函数；
14.根据模糊集合a的隶属函数、模糊集合a的非隶属函数、模糊集合b的隶属函数和模糊集合b的非隶属函数计算拟合相似度。
15.本发明的进一步改进在于：所述拟合相似度的计算公式如下：
[0016][0017]
p表示拟合区间，ω表示偏差值，ω(xi)表示xi标定点偏差值，i表示标定点序号，t表示标定时序；πa(xi)表示xi点模糊集合a趋向函数；πb(xi)表示xi点模糊集合b趋向函数。
[0018]
本发明的进一步改进在于：所述πa(xi)+μa(xi)+γa(xi)＝1；且ω(xi)满足归一化条件。
[0019]
本发明的进一步改进在于：所述采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度的步骤中，包括：
[0020]
根据若干温湿度传感器数据获得环境温度和相对湿度；
[0021]
根据环境温度和相对湿度采用magnus-tetens近似法计算近似露点温度；
[0022]
根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度。
[0023]
本发明的进一步改进在于：所述根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度的步骤中，所述环境温度∈(0℃，60℃)；相对湿度∈(0％，100％)；近似露点温度∈(0℃，50℃)。
[0024]
本发明的进一步改进在于：所述根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作的步骤中，当拟合相似度在露点温度
±
第一预设温度范围内时，控制加热装置工作进行工作；
[0025]
在加热装置工作过程中，环境温度逐渐升高，拟合相似度随之变化，当拟合相似度不在露点温度
±
第二预设温度范围内时，加热装置停止工作。
[0026]
第二方面，一种电力设备除湿装置，包括：
[0027]
若干温湿度传感器：用于设置在电力设备内部，获取温湿度数据；
[0028]
加热装置：用于加热升温；
[0029]
数据采集模块：用于获取预设区域内若干温湿度传感器数据；
[0030]
拟合相似度计算模块：用于采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；
[0031]
露点温度计算模块：用于采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；
[0032]
控制模块：用于根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。
[0033]
第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种电力设备除湿方法。
[0034]
第四方面，一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计
算机程序被处理器执行时实现上述的一种电力设备除湿方法。
[0035]
与现有技术相比，本至少包括以下有益效果：
[0036]
1、本发明采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度，并根据拟合相似度计算露点温度，从而控制加热装置工作除湿，根据温湿度传感器数据实时调整，避免加热装置一直工作导致温度过高损坏电力设备，或温度过低无法有效除湿的问题；
[0037]
2、本发明通过对环境标准点位数据标定，与需要控制的凝露测控点位形成闭环控制，避免了原有系统的离散静态阈值设置控制方式的独立分散，运行状态不确定等缺陷，提高系统运行的安全性和可靠性；
[0038]
3、通过标准点位采集，对各个分散凝露控制接电的加热装置进行独立精准控制，节约能源消耗，提高设备运行寿命，根据温湿度自动调节，实现各季节、全天候自动运行，减少人工干预，降低系统运维成本。
附图说明
[0039]
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0040]
在附图中：
[0041]
图1为本发明一种电力设备除湿方法的流程图；
[0042]
图2为本发明一种电力设备除湿装置的系统框图；
[0043]
图3为本发明一种电力设备除湿方法中加热装置与温湿度传感器的电路图。
具体实施方式
[0044]
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
[0046]
实施例1
[0047]
一种电力设备除湿方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0048]
s1、获取预设区域内若干温湿度传感器数据；
[0049]
具体的，若干温湿度传感器设置在电力设备的附近，比如各类柜体的内部或电缆沟内部等地方；
[0050]
具体的，在获取温湿度传感器数据的过程中，采用dcs集散控制模型系统构架，从而依靠各种控制、运算模块的灵活组态实现多样化的数据采集策略，满足不同情况下的需要。
[0051]
具体的，在dcs集散控制模型系统构架，如图3所示，包括若干温湿度传感器和控制板，其中控制板和若干温湿度传感器之间采用上位机和下位节点联网方式进行信号传递。
[0052]
具体的，在本实施例中dcs集散控制模型系统架构，如图3所示，通过在每个电力柜
中设置控制板，控制板分别与温湿度传感器和加热器电连接；
[0053]
控制板与加热器之间设有继电器；通过设置继电器控制加热器的开关；
[0054]
控制板还与指示灯电连接，反映当前的运行状态；
[0055]
电力柜外还设有凝露点标定模块，具体的，凝露点标定模块包括一个温湿度传感器和一个控制板；
[0056]
所有控制板都通过r5485与主机进行数据传递。通讯方式不止r5485一种，可根据实际使用情况选用合适的通讯方式。
[0057]
s2、采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；
[0058]
在s2中具体包括以下步骤：
[0059]
s21、采用模糊推理对温湿度传感器数据进行处理得到模糊集合a和模糊集合b；
[0060]
具体的，模糊集合a和模糊集合b中数据为标定温度湿度和测控温度湿度；
[0061]
具体的，模糊集合a表示为：a＝{{x，μa(x)，γa(x)}|x∈x}；
[0062]
式中，x为采样区间范围，μa(x)表示x与模糊集合a的隶属度，γa(x)表示x与模糊集合a的非隶属度；
[0063]
模糊集合b表示为：b＝{{x，μb(x)，γb(x)}|x∈x，x为采样区间范围}；
[0064]
μb(x)表示x与模糊集合b的隶属度，γb(x)表示x与模糊集合b的非隶属度；
[0065]
s22、计算模糊集合a的隶属函数和非隶属函数；计算模糊集合b的隶属函数和非隶属函数；
[0066]
模糊集合a的隶属函数表示为：μa(x):x
→
[0，1]；模糊集合a的非隶属函数γa(x):x
→
[0，1]；
[0067]
模糊集合b的隶属函数表示为：μb(x):x
→
[0，1]；模糊集合b的非隶属函数γb(x):x
→
[0，1]；
[0068]
s23、根据模糊集合a的隶属函数、模糊集合a的非隶属函数、模糊集合b的隶属函数和模糊集合b的非隶属函数计算拟合相似度；
[0069]
具体的，拟合相似度为模糊集合a和模糊集合b的拟合相似度；
[0070]
拟合相似度s
pω
(a，b)计算公式如下：
[0071][0072]
式中，p表示拟合区间，ω表示偏差值，ω(xi)表示xi标定点偏差值，i表示标定点序号，t表示标定时序；πa(xi)表示xi点模糊集合a趋向函数；πb(xi)表示xi点模糊集合b趋向函数；
[0073]
具体的，t的取值为1或0；
[0074]
p∈[1，﹢∞]；
[0075]
πa(xi)+μa(xi)+γa(xi)＝1；
[0076]
ω(xi)≥0，(i＝1，2，3
…
n)；
[0077]
ω(xi)满足归一化条件；
[0078]
具体的，对ω(xi)进行归一化校验：
[0079][0080]
s3、采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；
[0081]
具体的，露点温度表示空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。
[0082]
在s3中具体包括以下步骤：
[0083]
s31、根据若干温湿度传感器数据获得环境温度和相对湿度；
[0084]
具体的，环境温度用t表示，相对湿度用rh表示；
[0085]
s32、根据环境温度和相对湿度采用magnus-tetens近似法计算近似露点温度；
[0086][0087]
式中，td1表示近似露点温度；a为第一预设值；b为第二预设值。
[0088]
作为本实施例中的一种优选实施方式，a＝17.27；b＝237.7。
[0089]
s33、根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度；
[0090]
当t、td1和rh都满足预设条件时，对露点温度进行计算；
[0091]
预设条件包括：
[0092]
t∈(0℃，60℃)；rh∈(0％，100％)；td1∈(0℃，50℃)；
[0093][0094][0095]
式中，td表示露点温度，logex为过程量；h表示湿度百分比；
[0096]
s4、根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。
[0097]
具体的，当拟合相似度在露点温度
±
第一预设温度的范围内时，打开继电器使加热器进行工作；
[0098]
在加热器工作过程中，环境温度逐渐升高，拟合相似度随之变化，当拟合相似度不在露点温度
±
第二预设温度的范围内时，断开继电器，加热器停止工作。
[0099]
上述继电器与加热器配合的结构仅为实施例中的一种，也可用于控制其他加热结构的开关。
[0100]
实施例2
[0101]
一种电力设备除湿装置，如图2所示，包括：
[0102]
若干温湿度传感器：用于设置在电力设备内部，获取温湿度数据；
[0103]
加热装置：用于加热升温；
[0104]
数据采集模块：用于获取预设区域内若干温湿度传感器数据；
[0105]
拟合相似度计算模块：用于采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；
[0106]
露点温度计算模块：用于采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；
[0107]
控制模块：用于根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。
[0108]
具体的，在拟合相似度计算模块中，包括：
[0109]
采用模糊推理对温湿度传感器数据进行处理得到模糊集合a和模糊集合b；
[0110]
根据模糊集合a计算a的隶属函数和a的非隶属函数；根据模糊集合b计算b的隶属函数和b的非隶属函数；
[0111]
根据a的隶属函数、a的非隶属函数、b的隶属函数和b的非隶属函数计算拟合相似度。
[0112]
具体的，在露点温度计算模块中，包括：
[0113]
根据温湿度传感器数据获得环境温度和相对湿度；
[0114]
根据环境温度和相对湿度采用magnus-tetens近似法计算近似露点温度；
[0115]
根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度。
[0116]
具体的，在控制模块中，包括：
[0117]
当拟合相似度在露点温度
±
第一预设温度范围内时，打开继电器使加热器进行工作；
[0118]
在加热器工作过程中，环境温度逐渐升高，拟合相似度随之变化，当拟合相似度不在露点温度
±
第二预设温度范围内时，断开继电器，加热器停止工作。
[0119]
实施例3
[0120]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种电力设备除湿方法。
[0121]
实施例4
[0122]
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种电力设备除湿方法。
[0123]
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
[0124]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0125]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0126]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0127]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0128]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种电力设备除湿方法，其特征在于，包括以下步骤：获取预设区域内若干温湿度传感器数据；采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。2.根据权利要求1所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度的步骤中，具体包括：采用模糊推理对温湿度传感器数据进行处理得到模糊集合a和模糊集合b；计算模糊集合a的隶属函数和非隶属函数；计算模糊集合b的隶属函数和非隶属函数；根据模糊集合a的隶属函数、模糊集合a的非隶属函数、模糊集合b的隶属函数和模糊集合b的非隶属函数计算拟合相似度。3.根据权利要求2所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述拟合相似度的计算公式如下：式中，p表示拟合区间，ω表示偏差值，ω(x
i
)表示x
i
标定点偏差值，i表示标定点序号，t表示标定时序；π
a
(x
i
)表示x
i
点模糊集合a趋向函数；π
b
(x
i
)表示x
i
点模糊集合b趋向函数。4.根据权利要求3所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述π
a
(x
i
)+μ
a
(x
i
)+γ
a
(x
i
)＝1；且ω(x
i
)满足归一化条件。5.根据权利要求1所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度的步骤中，包括：根据若干温湿度传感器数据获得环境温度和相对湿度；根据环境温度和相对湿度采用magnus-tetens近似法计算近似露点温度；根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度。6.根据权利要求5所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述根据近似露点温度、环境温度和相对湿度计算露点温度的步骤中，所述环境温度∈(0℃，60℃)；相对湿度∈(0％，100％)；近似露点温度∈(0℃，50℃)。7.根据权利要求1所述的一种电力设备除湿方法，其特征在于，所述根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作的步骤中，当拟合相似度在露点温度
±
第一预设温度范围内时，控制加热装置工作进行工作；在加热装置工作过程中，环境温度逐渐升高，拟合相似度随之变化，当拟合相似度不在露点温度
±
第二预设温度范围内时，加热装置停止工作。8.一种电力设备除湿装置，其特征在于，包括：若干温湿度传感器：用于设置在电力设备内部，获取温湿度数据；加热装置：用于加热升温；数据采集模块：用于获取预设区域内若干温湿度传感器数据；拟合相似度计算模块：用于采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度；
露点温度计算模块：用于采用环境凝露点算法处理若干温湿度传感器数据得到露点温度；控制模块：用于根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的一种电力设备除湿方法。10.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的一种电力设备除湿方法。

技术总结
本发明属于自动控制技术领域，具体公开了一种电力设备除湿方法、装置、设备及介质。包括以下步骤：获取温湿度传感器数据；采用多传感器数据融合跟随控制算法处理温湿度传感器数据得到拟合相似度；采用环境凝露点算法处理温湿度传感器数据得到露点温度；根据露点温度和拟合相似度生成控制指令控制加热装置工作。本发明采用多传感器数据融合跟随控制算法处理若干温湿度传感器数据得到拟合相似度，并根据拟合相似度计算露点温度，从而控制加热装置工作除湿，根据温湿度传感器数据实时调整，避免加热装置一直工作导致温度过高损坏电力设备，或温度过低无法有效除湿的问题。或温度过低无法有效除湿的问题。或温度过低无法有效除湿的问题。


技术研发人员：朱建杰 汪海涛 岳辉 王胜 李嵩 穆希旺 朱晨 张博宇 田万军 吴迪
受保护的技术使用者：北京思瑞嘉禾科技有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/9/9