СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Российский патент 2024 года по МПК G01K1/02 G01K7/02 G01R15/18 

Описание патента на изобретение RU2828095C2

[0001] Настоящее изобретение относится к способам и системам для контроля электрических установок.

[0002] Изобретение относится более конкретно к энергораспределительным установкам, таким как электрические шкафы и электрические распределительные щиты, в частности в области низкого напряжения, хотя этот пример не является ограничивающим и возможны другие применения.

[0003] На практике изобретение является применимым к любой электрической установке.

[0004] Во многих коммерческих, бытовых и промышленных установках электричество из источника энергоснабжения распределяется конечным пользователям через одну или более распределительных установок.

[0005] Типично, такие установки периодически являются объектом инспекционных проверок и профилактических операций технического обслуживания, имеющих целью обнаруживать и исправлять любые дефекты (неисправности), которые могут помешать правильной работе установки.

[0006] Например, во время таких проверок обычной практикой является поиск тепловых дефектов, таких как горячие точки, с помощью специального измерительного средства, такого как инфракрасные камеры. Эти горячие точки могут возникать в местах соединений между токопроводящими элементами, которые пропускают через себя токи высокой интенсивности и могут быть источником пожаров или большинства проблем безопасности.

[0007] Однако, способы технического обслуживания не являются полностью удовлетворяющими. С другой стороны, интервалы инспекций, как правило, разнесены по времени и не позволяют сообщить о внезапном изменении (таком как отказ), которое может иметь неблагоприятные последствия в очень короткий срок. С другой стороны, эти способы иногда являются продолжительными и сложными для реализации.

[0008] Кроме того, такие инспекции требуют открытия электрического шкафа, в котором помещена вся или часть электрической установки (понятно, что электрическая установка, как правило, является защищенной от ее ближайшей окружающей среды дверцей или люком, который обычно закрыт), что привносит, во время инспекции, тепловые обмены, которые не являются характерными для реальных рабочих условий, до такой степени, что усложняется интерпретация измеренных данных.

[0009] Следовательно, существует необходимость в способах и устройствах, которые позволяют контролировать электрическую установку, а именно, чтобы непрерывно обнаруживать, когда установка работает, тепловую аномалию.

[0010] Таким образом, согласно одному аспекту, способ контроля электрической установки содержит:

[0011] - в то время как установка находится в работе, измерение по времени электрических токов, которые протекают через установку, и значений температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков тока и датчиков температуры, расположенных в установке;

[0012] - с помощью электронного устройства обработки данных и с использованием полученной заранее числовой модели автоматическое вычисление числового показателя, характеризующего тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными (оцененными) посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока;

[0013] - с помощью электронного устройства обработки обнаружение тепловой аномалии, когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения.

[0014] Факт наличия способности обнаруживать тепловую аномалию в установке позволяет быстро идентифицировать возникновение дефекта или ситуации, вероятно создающей дефект, который может поставить под угрозу безопасность установки. Это обнаружение выполняется непрерывно, когда установка работает. Это позволяет получать хорошую ответную реакцию и может быть реализовано просто, без необходимости держать наготове особенно квалифицированный персонал.

[0015] Согласно преимущественным, но необязательным аспектам, такой способ может объединять один или более следующих признаков, взятых отдельно или согласно какому-либо технически возможному сочетанию:

[0016] - числовая модель является характерной для тепловых свойств электрической установки и предназначена, чтобы связывать значения тока, измеренные датчиками тока, со значениями температуры, рассчитанными для местоположений, в которых позиционируются датчики температуры, причем эта числовая модель предварительно параметризируется путем обучения на электрической установке;

[0017] - соотношение между температурой, рассчитанной для одного из местоположений, и значениями тока, измеренными в установке, задается следующей формулой:

[Математическое выражение]

[0018] в котором θti обозначает температуру, рассчитанную для этого местоположения в данный момент времени, θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для этого же самого местоположения в предыдущий момент времени, «n» является статистическим шумом, связанным с датчиком температуры для этого момента времени, «m» является числом датчиков тока, «L» является продолжительностью окна измерения, «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, а «α» и «β» являются параметрами числовой модели.

[0019] - способ содержит предварительный этап параметризации числовой модели, причем этот этап содержит операции, состоящие в следующем:

- в то время как установка находится в работе, измерение по времени электрических токов, которые протекают через проводники установки, и значений температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков тока и датчиков температуры, расположенных в установке;

- вычисление параметров модели по измеренным значениям тока и температуры;

[0020] - вычисление параметров модели содержит операцию, состоящую в минимизации средней квадратической ошибки, заданной следующей формулой, для каждой пары датчиков тока и напряжения, из обучающего набора данных, полученного от установки, и для которого установка не испытывала аномалии:

[Математическое выражение]

[0021] в котором θti обозначает температуру, рассчитанную для этого местоположения в данный момент времени, θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для этого же самого местоположения в предыдущий момент времени, «n» является числом датчиков температуры, «m» является числом датчиков тока, «L» является продолжительностью окна измерения, «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, а «α» и «β» являются параметрами числовой модели.

[0022] - способ также содержит этап отправки предупреждающего сообщения при обнаружении тепловой аномалии;

[0023] - вычисление числового показателя и обнаружение аномалии выполняются электронным устройством обработки данных на удаленном компьютерном сервере, и при этом способ содержит этап передачи измеренных данных электронному устройству обработки данных по телекоммуникационной линии связи;

[0024] - при этом датчики температуры и датчики тока соединяются с концентратором данных, выполненным с возможностью передавать измеренные данные электронному устройству управления по телекоммуникационной линии связи.

[0025] Согласно другому аспекту, изобретение относится к системе контроля для электрической установки, содержащей множество датчиков тока и множество датчиков температуры, которые могут быть расположены в установке, и электронное устройство обработки данных, причем система контроля выполнена с возможностью реализовывать способ, содержащий этапы, состоящие в следующем:

- в то время как установка находится в работе, измерение по времени электрических токов, которые протекают через установку, и значений температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков тока и датчиков температуры, расположенных в установке;

- с помощью электронного устройства обработки данных и с использованием полученной заранее числовой модели автоматическое вычисление числового показателя, характеризующего тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока;

- с помощью электронного устройства обработки обнаружение тепловой аномалии, когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения.

[0026] Согласно другому аспекту, изобретение относится к электрической установке, содержащей систему контроля, которая описана ранее.

[0027] Изобретение будет лучше понято, и другие его преимущества станут более ясно очевидными в свете последующего описания варианта осуществления способа, данного исключительно путем примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

[0028] фиг. 1 - это блок-схема электрической распределительной установки, содержащей устройство контроля согласно вариантам осуществления;

[0029] фиг. 2 - это блок-схема модели, используемой устройством контроля по фиг. 1;

[0030] фиг. 3 - это блок-схема последовательности операций способа контроля, реализуемого устройством контроля по фиг. 1 согласно вариантам осуществления.

[0031] Обратимся к фиг. 1, где представлена электрическая установка 2, такая как электрическая распределительная установка.

[0032] В этом примере установка 2 располагается в электрическом шкафу 4 или в контейнере.

[0033] В качестве примера, установка 2 содержит набор сборных шин 6, содержащих электрические проводники, взаимосвязанные друг с другом посредством болтов, винтов, соединительных частей или соединителей.

[0034] Установка 2 может также содержать один или более электрических блоков, таких как блоки электрозащиты или переключающие блоки, или измерительные блоки.

[0035] В этом примере установка 2 содержит четыре таких блока, несущих ссылки 8, 10, 12 и 14. Этот пример не является ограничивающим, и возможны многие другие конфигурации.

[0036] Например, упомянутые блоки могут быть прерывателями цепи или контакторами, или держателями плавкого предохранителя, или реле, или разъединителями, или переключателями, или любым эквивалентным блоком.

[0037] Как правило, реализации изобретения могут быть реализованы в любой электрической установке, а не только в энергораспределительной установке.

[0038] В проиллюстрированном примере первый электрический проводник 16 передает электричество от внешнего источника. Второй электрический проводник 18 соединен с первым проводником 16 и с третьими проводниками 20, 22 и 24, распределяя электричество электроприборам, расположенным ниже по ходу от установки 2, через эти третьи проводники 20, 22 и 24.

[0039] Например, блок 8 защиты связан со вторым проводником 18, а блоки 10, 12 и 14 защиты связаны соответственно с третьими проводниками 20, 22 и 24.

[0040] Этот пример не является ограничивающим и здесь снова возможны многие другие архитектуры и конфигурации.

[0041] Установка 2 также содержит систему контроля, более конкретно выполненную с возможностью обнаруживать тепловую аномалию в установке 2.

[0042] Например, тепловая аномалия здесь обозначает нестабильность (дрейф) во времени по меньшей мере одного или нескольких тепловых свойств установки 2, причем эти тепловые свойства могут быть значениями температуры в точных местоположениях в установке 2.

[0043] На практике такой тепловой дрейф часто указывает на дефект электрического происхождения или внезапный отказ компонента, или дефект механического происхождения, такой как плохо присоединенное электрическое соединение, например, плохая затяжка болта или винта в электрическом соединении, или любой другой дефект, который вероятно наносит ущерб правильной работе установки.

[0044] Такой тепловой дрейф может также указывать на изменения режимов работы стареющих компонентов или изменения свойств теплообмена, вызванные накоплением посторонних веществ, таким как накопление пыли, или блокировкой охлаждающего отверстия.

[0045] Во многих вариантах осуществления система контроля, компоненты которой видны на фиг. 1, содержит множество датчиков тока, здесь обозначенных C1, C2, C3, C4 и C5, множество температурных датчиков, здесь обозначенных T1, T2, T3, T4, T5, T6, и электронное устройство 32 обработки данных. Число датчиков температуры и/или тока не ограничивается и может быть другим без изменения принципа изобретения.

[0046] Датчики тока и температуры могут быть основаны на традиционной технологии. Например, датчики тока являются измерительными катушками, такими как датчики Роговского. Датчики температуры могут быть термопарами или датчиками любой другой подходящей технологии.

[0047] В проиллюстрированном примере два датчика C1 и C2 тока расположены на первом проводнике 16, выше и ниже по ходу от точки соединения со вторым проводником 18, и один датчик C3, C4, C5 тока связан с каждым из третьих проводников 20, 22 и 24.

[0048] Еще в одном проиллюстрированном примере два температурных датчика T1 и T2 связаны с первым проводником 16 выше и ниже по ходу от точки соединения со вторым проводником 18, температурный датчик T3 связан со вторым проводником 18 выше по ходу от точек соединения с третьими проводниками 20, 22 и 24, и температурные датчики T4, T5, T6 соответственно связаны с третьими проводниками 20, 22 и 24.

[0049] Этот пример не является ограничивающим, и возможны многие другие конфигурации.

[0050] Необязательно, система контроля может содержать концентратор 30 данных, соединенный с датчиками температуры и тока, функцией которого является сбор данных, измеренных датчиками температуры и тока, и отправка этих данных устройству 32 обработки, а именно, когда устройство 32 обработки расположено удаленно от шкафа 4 и/или оно не является непосредственно соединенным с упомянутыми датчиками.

[0051] Например, концентратор 30 содержит первый интерфейс связи, запрограммированный, чтобы принимать данные от датчиков, например, через проводную линию связи или беспроводную линию связи, предпочтительно линию радиосвязи малого радиуса действия. Концентратор 30 также содержит второй интерфейс связи, запрограммированный, чтобы передавать измеренные данные устройству 32 обработки, например, через проводную линию связи, или беспроводную линию связи, например, с помощью Интернет-сети или линии радиосвязи большого радиуса действия, или с помощью телекоммуникационной сети 3G, 4G или 5G-типа, или любым другим аналогичным средством.

[0052] Во многих вариантах осуществления устройство 32 обработки содержит процессор и память. Например, процессор является программируемым микроконтроллером или микропроцессором.

[0053] Память предпочтительно является компьютерной памятью, формирующей машиночитаемый носитель хранения данных. Например, память содержит ROM-память или RAM-память, или энергонезависимую память типа EEPROM, или флеш-память, или любое эквивалентное средство.

[0054] Память содержит исполняемые инструкции и/или код программного обеспечения для реализации способа контроля установки 2, который описан здесь далее, когда эти инструкции исполняются процессором.

[0055] Как вариант, устройство 32 обработки может быть реализовано с помощью программируемого логического компонента типа FPGA или с помощью специализированной интегральной схемы, выполненными с возможностью реализовывать упомянутый способ контроля.

[0056] В целом система контроля в первую очередь выполняется с возможностью реализовывать способ, содержащий этапы, состоящие в следующем:

[0057] - в то время как установка находится в работе, измерение по времени электрических токов, которые протекают через проводники установки, и значений температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков C1, C2, C3, C4, C5 тока и датчиков T1, T2, T3, T4, T5, T6 температуры, предварительно размещенных в установке;

[0058] - с помощью электронного устройства 32 обработки данных и с использованием полученной заранее числовой модели автоматическое вычисление числового показателя, характеризующего тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующим значением температуры, рассчитанным посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока,

[0059] - с помощью электронного устройства обработки обнаружение тепловой аномалии, когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения.

[0060] Предпочтительно, как схематично проиллюстрировано на фиг. 2, числовая модель, обозначенная M, характеризует тепловые свойства электрической установки и предназначена, чтобы связывать (соотносить) значения тока, совокупно обозначенные Imes, измеренные датчиками C1, C2, C3, C4, C5 тока, с расчетными значениями температуры, совокупно обозначенными Test, для местоположений, в которых позиционированы датчики T1, T2, T3, T4, T5, T6 температуры.

[0061] Другими словами, модель M является оценкой функции преобразования, которая связывает, для каждого момента времени, температуры в различных местоположениях в установке со значениями тока для этого же самого момента времени и со значениями температуры для непосредственно предшествующего момента времени измерения.

[0062] В первом приближении модель M может быть линейной моделью, которая учитывает только теплообменники первого порядка, при этом вклады более высокого порядка, например, вследствие явлений конвекции, проводимости или излучения, могут изначально не учитываться.

[0063] Предпочтительно, измерения выполняются циклически для множества дискретных моментов времени или в течение временных окон, имеющих заданную продолжительность.

[0064] Измерения могут повторяться регулярно или периодически, с заданной периодичностью.

[0065] Согласно предпочтительным примерам, соотношение, с одной стороны, между температурой θti, рассчитанной для одного из местоположений в данный момент времени (момент «t»), и, с другой стороны, значениями тока, измеренными в установке для этого момента времени, и значениями температуры для предшествующего момента времени, задается следующей формулой:

[Математическое выражение]

[0066] в котором:

[0067] θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для того же местоположения в предыдущий момент времени (момент времени «t-1»),

[0068] «nt» является статистическим шумом, связанным с датчиком температуры для этого момента времени,

[0069] «m» является числом датчиков тока,

[0070] «L» является продолжительностью окна измерения,

[0071] «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, а более конкретно, квадрата измеренных токов,

[0072] «α» и «β» являются параметрами числовой модели, и

[0073] «k» и «l» являются индексами, используемыми для суммирования.

[0074] Например, модель M может быть выражена в форме матрицы с n строками и с m столбцами («n» является числом датчиков температуры), и коэффициенты которых являются числовыми значениями.

[0075] Преимущественно, числовая модель M параметризируется заранее путем обучения на электрической установке. Должным образом параметризированная модель затем сохраняется в памяти устройства 32.

[0076] Например, перед началом контроля за установкой 2 реализуется предварительный этап параметризации числовой модели, этот этап содержит операции, состоящие в следующем:

[0077] в то время как установка находится в работе, измерение по времени электрических токов, которые протекают через проводники установки, и значений температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков C1, C2, C3, C4, C5 тока и датчиков T1, T2, T3, T4, T5, T6 температуры, размещенных в установке;

[0078] вычисление параметров модели по измеренным значениям тока и температуры.

[0079] Например, вычисление параметров модели содержит операцию, состоящую в минимизации средней квадратической ошибки, заданной следующей формулой, для каждой пары датчиков тока и напряжения, по обучающему набору данных, полученному от установки, и для которого установка не испытывала какой-либо аномалии:

[Математическое выражение]

[0080] в котором

[0081] θti обозначает температуру, рассчитанную для местоположения, указанного индексом «i», в данный момент времени,

[0082] θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для того же местоположения в предыдущий момент времени,

[0083] «n» является числом датчиков температуры,

[0084] «m» является числом датчиков тока,

[0085] «L» является продолжительностью окна измерения,

[0086] «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, и

[0087] αk,l, βk,l являются параметрами числовой модели, соответствующими здесь коэффициенту матрицы, связанной с моделью M (например, коэффициентам k-го столбца и l-й строки).

[0088] Благодаря изобретению, возможность обнаружения тепловой аномалии в установке позволяет быстро идентифицировать возникновение дефекта или ситуации, вероятно приводящей к дефекту, который может поставить под угрозу безопасность установки. Это обнаружение выполняется непрерывно, когда установка находится в работе. Это позволяет получать хорошую ответную реакцию и может быть реализовано просто, без необходимости держать наготове особенно квалифицированный персонал.

[0089] Поскольку числовая модель строится посредством фазы обучения, выполняемой на установке, способ может быть применен на любом типе установки без необходимости ручной параметризации. Напротив, модель приспосабливается автоматически к специфике установки во время фазы обучения. Другими словами, фаза обучения позволяет строить модель из последовательности операций, используемой в качестве эталона (поскольку существует уверенность в том, что установка не испытывала какой-либо дефект в течение этого периода времени), по которой затем идентифицируются отличия от нормы.

[0090] Обратимся к фиг. 3, где описывается пример реализации способа контроля установки 2.

[0091] Однако, как вариант, эти этапы могут быть выполнены в другом порядке. Некоторые этапы могут быть пропущены. Описанный пример не исключает заранее, в других вариантах осуществления, другие этапы, реализуемые совместно и/или последовательно с описанными этапами.

[0092] Способ начинается на этапе 100. Например, перед этим этапом 100 предварительно получена модель M, параметризированная в зависимости от особенностей установки 2.

[0093] На этапе 102 электрические токи, которые протекают через проводники установки, и значения температуры в заданных местоположениях в установке измеряются по времени посредством соответственно датчиков C1, C2, C3, C4, C5 тока и датчиков T1, T2, T3, T4, T5, T6 температуры, размещенных в установке. Измерения могут повторяться во времени, как объяснено ранее.

[0094] Необязательно, на этапе 104 данные, измеренные датчиками, передаются электронному устройству 32 обработки данных по телекоммуникационной линии связи.

[0095] Этот этап, например, реализуется, когда устройство 32 находится удаленно от шкафа 4, например, когда устройство 32 формирует часть удаленного компьютерного сервера.

[0096] На этапе 106 устройство 32 автоматически вычисляет числовой показатель, характеризующий тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными посредством упомянутой модели M по измеренным значениям тока.

[0097] Например, показатель характеризует разность между температурами, измеренными датчиками в каждый момент времени, и соответствующими температурами, рассчитанными для этих моментов времени посредством модели, причем этот расчет выполняется по измеренным токам и рассчитанным температурам для предыдущего момента времени.

[0098] В качестве примера, предоставленного в иллюстративных целях, числовой показатель выбирается равным произведению разницы между измеренными температурами и расчетными температурами, причем эта разница регулируется за счет корреляции, рассчитанной в конце фазы параметризации и рассчитанной по сигналам подтверждения после фазы обучения. Другими словами, модель здесь устанавливается в фазе обучения по основной части измеренных данных (например, 75% этих данных), затем подтверждается с помощью данных, отличных от тех, которые были использованы для построения модели (например, оставшихся 25% данных).

[0099] Этот пример не является ограничивающим, и в качестве варианта могут быть выбраны другие числовые показатели или оценки, или метрики.

[0100] На этапе 108 система 32 автоматически сравнивает вычисленный числовой показатель, или оценку, с одним или более эталонными значениями.

[0101] Например, предварительно может быть определено пороговое значение для значений, считающихся соответствующими нормальной работе.

[0102] Установка 2 тогда считается проявляющей ненормальное приведение в действие (этап 110), если вычисленная оценка находится за пределами этого интервала. Эталонное значение или значения могут быть сохранены предварительно в памяти устройства 32.

[0103] Как вариант, может быть определено только одно пороговое значение. Тогда считается, что ненормальный дрейф возник (этап 110), если вычисленная оценка выше (или, в некоторых примерах, ниже) порогового значения.

[0104] Согласно вариантам, сравнение (этап 108) может быть выполнено по истории вычисленных значений оценки, ненормальная ситуация тогда считается возникшей, если оценка остается за пределами диапазона нормальных значений (или выше или ниже порогового значения) в течение достаточно длительного периода, с тем, чтобы избегать ложного срабатывания вследствие внезапного и неожиданного изменения.

[0105] Необязательно, способ может содержать этап отправки предупреждающего сообщения при обнаружении тепловой аномалии. В проиллюстрированном примере сообщение отправляется на этапе 110.

[0106] Если аномалия не обнаруживается (этап 112), тогда способ продолжает реализовываться, например, путем повтора ранее описанных этапов 102-108.

[0107] Любой признак одного из вариантов осуществления или вышеописанных вариантов может быть реализован в других вариантах осуществления и описанных вариантах.

Похожие патенты RU2828095C2

название год авторы номер документа
СНАРЯД-ДЕФЕКТОСКОП ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТВЕРСТИЙ В СТЕНКАХ ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА 1999
  • Синев А.И.
RU2172488C1
СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОЙ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 2014
  • Окамото Томофуми
RU2614150C1
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ АДАПТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА 2000
  • Сорокин О.Г.
RU2164076C1
СПОСОБ ИТЕРАЦИОННОГО ТЕРМОРЕЗИСТИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 2006
  • Шахов Эдуард Константинович
  • Долгова Ирина Анатольевна
RU2326354C1
СПОСОБ ИТЕРАЦИОННОГО ТЕРМОРЕЗИСТИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 2006
  • Шахов Эдуард Константинович
  • Мельников Анатолий Аркадьевич
RU2324155C1
НОВЫЕ АЗАХИНОЛИНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ 2018
  • Грибенов, Нильс
  • Чжуанг, Вей
  • Кёлер, Аделине
  • Кульке, Даниэль
  • Бём, Клаудиа
  • Бёрнген, Кирстен
  • Ильг, Томас
  • Шварц, Ханс-Георг
  • Халленбах, Вернер
  • Гёргенс, Ульрих
  • Хюбш, Вальтер
  • Алиг, Бернд
  • Хайслер, Иринг
  • Йанссен, Иса, Яна, Ирина
RU2773290C2
СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КОЛОНИЙ СПОРОВЫХ ФОРМ МИКРООРГАНИЗМОВ 2013
  • Струпинский Михаил Леонидович
RU2542489C1
СПОСОБ ОКАЗАНИЯ АКТИВИРУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА СВЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ОТ СВЕТОДИОДНОГО ИСТОЧНИКА 2012
  • Слезин Валерий Борисович
  • Корсакова Екатерина Анатольевна
  • Мизеров Михаил Николаевич
  • Закгейм Александр Львович
  • Аладов Андрей Вальменович
  • Мошко Мария Викторовна
RU2517367C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ 1996
  • Новаковский Ю.Л.
  • Пастух П.И.
  • Кривопуцкий В.С.
RU2112878C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА В РЕЗЕРВУАРЕ 2012
  • Совлуков Александр Сергеевич
  • Терешин Виктор Ильич
RU2506545C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 828 095 C2

Реферат патента 2024 года СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Изобретение относится к системам для контроля электрических установок. Технический результат заключается в повышении точности непрерывного обнаружения тепловой аномалии во время работы электрической установки. Такой результат достигается тем, что в то время как установка находится в работе, измеряют электрические токи, которые протекают через установку, и значения температуры в заданных местоположениях в установке, с помощью полученной заранее числовой модели вычисляют числовой показатель, характеризующий тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока, обнаруживают тепловую аномалию, когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 828 095 C2

1. Способ контроля электрической установки (2), содержащий этапы, состоящие в следующем:

- в то время как установка находится в работе, измеряют по времени (102) электрические токи, которые протекают через установку, и значения температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков (C1, C2, C3, C4, C5) тока и датчиков (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, размещенных в установке;

- с помощью электронного устройства (32) обработки данных и с использованием полученной заранее числовой модели (M) автоматически вычисляют (106) числовой показатель, характеризующий тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока;

- с помощью упомянутого электронного устройства обработки обнаруживают тепловую аномалию (110), когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения,

при этом числовая модель (M) характеризует тепловые свойства электрической установки и предназначена связывать значения (Imes) тока, измеренные датчиками (C1, C2, C3, C4, C5) тока, со значениями (Test) температуры, рассчитанными для местоположений, в которых позиционированы датчики (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, причем эта числовая модель предварительно параметризована путем обучения на электрической установке.

2. Способ по п. 1, в котором соотношение между температурой, рассчитанной для одного из упомянутых местоположений, и значениями тока, измеренными в установке, задается следующей формулой:

в которой θti обозначает температуру, рассчитанную для этого местоположения в данный момент времени, θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для этого же самого местоположения в предыдущий момент времени, «n» является статистическим шумом, связанным с датчиком температуры для этого момента времени, «m» является числом датчиков тока, «L» является продолжительностью окна измерения, «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, а «α» и «β» являются параметрами числовой модели.

3. Способ по п. 1 или 2, который содержит предварительный этап параметризации числовой модели, причем этот этап содержит операции, состоящие в следующем:

- в то время как установка находится в работе, измеряют по времени электрические токи, которые протекают через проводники установки, и значения температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков (C1, C2, C3, C4, C5) тока и датчиков (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, размещенных в установке;

- вычисляют параметры модели по измеренным значениям тока и температуры.

4. Способ по п. 2 или 3, в котором вычисление параметров модели содержит операцию, состоящую в минимизации среднеквадратической ошибки, заданной следующей формулой, для каждой пары датчиков тока и напряжения по обучающему набору данных, полученному от установки, и для которого установка не испытывала аномалии:

в которой θti обозначает температуру, рассчитанную для этого местоположения в данный момент времени, θt-1i обозначает температуру, рассчитанную для этого же самого местоположения в предыдущий момент времени, «n» является числом датчиков температуры, «m» является числом датчиков тока, «L» является продолжительностью окна измерения, «P» является тепловой мощностью, которая зависит от измеренных токов, а «α» и «β» являются параметрами числовой модели.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, который также содержит этап отправки (110) предупреждающего сообщения при обнаружении тепловой аномалии.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором вычисление числового показателя и обнаружение аномалии выполняют с помощью электронного устройства (32) обработки данных на удаленном компьютерном сервере, и при этом способ содержит этап передачи (104) измеренных данных электронному устройству обработки данных по телекоммуникационной линии связи.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором датчики температуры и датчики тока соединены с концентратором (30) данных, выполненным с возможностью передачи измеренных данных электронному устройству управления по телекоммуникационной линии связи.

8. Система контроля для электрической установки, содержащая множество датчиков (C1, C2, C3, C4, C5) тока и множество датчиков (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, которые могут быть размещены в установке, и электронное устройство (32) обработки данных, при этом система контроля выполнена с возможностью реализации способа, содержащего этапы, состоящие в следующем:

- в то время как установка находится в работе, измеряют по времени (102) электрические токи, которые протекают через установку, и значения температуры в заданных местоположениях в установке посредством соответственно датчиков (C1, C2, C3, C4, C5) тока и датчиков (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, размещенных в установке;

- с помощью электронного устройства (32) обработки данных и с использованием полученной заранее числовой модели (M) автоматически вычисляют (106) числовой показатель, характеризующий тепловые свойства установки, по разницам между измеренными значениями температуры и соответствующими значениями температуры, рассчитанными посредством упомянутой модели по измеренным значениям тока;

- с помощью упомянутого электронного устройства обработки обнаруживают тепловую аномалию (110), когда вычисленный числовой показатель отличается от эталонного значения,

при этом числовая модель (M) характеризует тепловые свойства электрической установки и предназначена связывать значения (Imes) тока, измеренные датчиками (C1, C2, C3, C4, C5) тока, со значениями (Test) температуры, рассчитанными для местоположений, в которых позиционированы датчики (T1, T2, T3, T4, T5, T6) температуры, причем эта числовая модель предварительно параметризована путем обучения на электрической установке.

9. Электрическая установка (2), содержащая систему контроля по предшествующему пункту.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2828095C2

Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса 1924
  • Шапошников Н.П.
SU2015A1
Способ получения цианистых соединений 1924
  • Климов Б.К.
SU2018A1
Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз 1924
  • Подольский Л.П.
SU2014A1
CN 103854446 A, 11.06.2014
Устройство для управления пневмо-ворошителем топлива в бункерах паровых котлов 1959
  • Гордиенко П.Г.
SU126214A1

RU 2 828 095 C2

Авторы

Юссеф, Ведиан

Шустер, Филипп

Килинджьян, Кристоф

Реймон, Брюно

Мари, Сильвэн

Риллинг, Габриель

Даты

2024-10-07Публикация

2020-12-07Подача