电能表安全监控方法与流程

本发明涉及电能表领域，特别涉及一种电能表安全监控方法。

背景技术：

1、为了保证电能表的安全，电能表应该在运行过程中对电能表的运行参数进行监控，确保电能表处于正常运行状态。如专利文献1披露了一种电能表的安全监控方法，其通过对电能表的内部温度进行监测，并基于各时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，之后，基于内部温度、温升和/或温度剧变程度，对电能表的内部温度的变化态势进行预测，进而调整电能表的工作状态。如此，可以基于电能表的内部温度、温升和/或温度剧变程度进行超前预测，避免电能表内部温度剧变导致的电能表故障问题，实现对电能表的安全监控。

2、上述方案中的温度监控方法仅适用于对电能表中特定的位置进行监控，例如在端子部署温度传感器，然后通过该温度传感器监测到的温度数据判断端子的温度是否存在异常高温。采用上述方案，如果想要监控电能表中更多位置的异常高温数据，就需要在各位置都部署温度传感器，导致电能表的微控制器需要分配大量i/o总线资源用于处理温度数据。

3、专利文献1，专利名称，一种电能表的安全监控方法、装置及电能表；公开号，cn116299145a；公开日，2023-06-23。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电能表安全监控方法，能够使用更少的温度传感器就可以监控更多位置的异常高温数据。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电能表安全监控方法，所述方法包括：

4、电能表通过部署在每个第一类区域中的对应的第一类温度传感器获取电能表内各第一类区域的温度数据，并在检测到各第一类区域出现异常高温时，执行高温处理策略；

5、电能表通过部署在第二类区域的散热路径上的多个第二类温度传感器所获取的温度数据确定第二类区域中出现异常高温的目标位置；其中，第二类区域为电能表的电路板上与第一类区域不同的区域，所述目标位置为第二类区域中出现异常高温的位置。

6、作为进一步改进，电能表通过部署在第二类区域的散热路径上的多个第二类温度传感器所获取的温度数据确定第二类区域中出现异常高温的目标位置，具体包括：

7、当前所述多个第二类温度传感器中的一个第二类温度传感器测量得到的温度值不小于该第二类温度传感器绑定的异常高温值时，电能表生成异常高温触发信号；

8、电能表检测到异常高温触发信号时，按照预设时长进行异常触发倒计时；

9、当所述异常触发倒计时结束时，该第二类温度传感器测量得到的温度值仍然不小于该第二类温度传感器绑定的异常高温值时，电能表判定第二类区域中出现异常高温事件；

10、当第二类区域中出现异常高温事件时，电能表将所有的第二类温度传感器当前测量得到的温度值封装成一笔异常高温数据并将所述异常高温数据上报给主站，以使得主站将所述异常高温数据输入到预设算法中确定第二类区域中出现异常高温的目标位置。

11、作为进一步改进，检测到异常高温事件结束时，记录对应的异常高温事件的持续时长并上报。

12、作为进一步改进，所述方法还包括，实时更新各第二类温度传感器绑定的预设异常高温值的步骤：

13、电能表检测到出现异常高温事件时，将封装好的异常高温数据加入缓存集合i中；每笔封装好的异常高温数据作为缓存集合i中的一个元素；

14、电能表检测到异常高温事件结束时，从缓存集合i中删除对应的异常高温数据；

15、电能表检测到所述缓存集合i有变动时，基于以下公式一更新各第二类温度传感器绑定的异常高温值：

16、公式一：；

17、其中，为通过实验测试得到的该第二类温度传感器对应的正常工作温度值，为通过实验测试得到的该第二类温度传感器对应的异常升温值，为该第二类温度传感器对应于所述缓存集合i中索引为i的元素的修正升温值。

18、作为进一步改进，通过以下公式二确定：

19、公式二：；

20、其中，为缓存集合i中索引为i的元素中记录的该第二类温度传感器在出现高温异常事件时测量的温度值。

21、作为进一步改进，所述散热路径包括设置在电路板底面的散热金属片，所述散热金属片的形状与电路板一致，所述方法还包括：

22、将电路板上的第二类区域划分为多个小区域，每个小区域被划分为多个位置；

23、将所述散热金属片按照所述小区域以及所述多个位置一一对应进行划分；

24、在散热金属片的每个小区域的安装点部署一个第二类温度传感器；其中，沿着散热金属片平面，相距每个小区域中的各位置最近的第二类温度传感器都是部署在对应小区域安装点的第二类温度传感器；

25、对于每个小区域，分别令电路板上属于对应小区域的各位置达到对应的异常高温并获取部署在对应小区域的第二类温度传感器测量得到的温度值，取其中最低的温度值作为部署在对应小区域的第二类温度传感器的异常高温报警温度t’；

26、对于每个小区域，分别令电路板上属于对应小区域的各位置均处于正常工作状态并多次获取部署在对应小区域的第二类温度传感器测量得到的温度值，取其温度值的平均数作为部署在对应小区域的第二类温度传感器的正常工作温度值；

27、通过公式三=t’-确定对应第二类温度传感器对应的异常升温值。

28、作为进一步改进，所述预设算法为神经网络算法，所述主站将所述异常高温数据输入到预设算法中确定第二类区域中出现异常高温的目标位置，具体包括：

29、将所述异常高温数据输入到神经网络模型中；其中，所述神经网络模型是使用多组训练数据训练出来的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括出现异常高温事件时的异常高温数据以及用于标识该异常高温事件所发生的目标位置的标签；

30、获取所述神经网络模型的输出信息；其中，所述输出信息包括所述异常高温数据对应的异常高温事件所发生的目标位置。

31、作为进一步改进，通过以下步骤获取训练数据：

32、令电路板上的预定位置达到对应的异常高温，并在该位置所述的小区域的第二类温度传感器测量得到的温度值不小于该第二类温度传感器绑定的异常高温值持续时间达到所述预设时长时，获取所有的第二类温度传感器当前测量得到的温度值作为一组训练数据中出现异常高温事件时的异常高温数据，并将所述预定位置对应的独立热编码作为该组训练数据中用于标识该异常高温事件所发生的目标位置的标签；

33、对于不同小区域中的各位置，多次执行上述步骤得到多组训练数据。

34、作为进一步改进，所述散热路径包括设置在电路板底面的散热金属片，所述散热金属片的形状与电路板一致。

35、作为进一步改进，散热金属片被划分为第一散热体和第二散热体，第一散热体与第一类区域接触，第二散热体与第二类区域接触，第一散热体和第二散热体通过隔热材料固定连接。

36、有益效果：本技术中提供的一种电能表安全监控方法，为了监控电能表电路板的第二类区域中各位置的异常高温情况，无需在第二类区域中的每个位置都部署温度传感器，而是仅需要再第二类区域的散热路径上部署少量温度传感器（第二类温度传感器的数量可以少于需要检测的目标位置的数量），利用第二类区域的散热路径具有均匀的热传导性能的特性，可以将第二类区域中出现异常高温的目标位置的热量传导到部署在第二类区域的散热路径的多个第二类温度传感器上，通过多个第二类温度传感器共同监测到的温度数据以及特定的算法确定第二类区域中出现异常高温的目标位置。该方法能够使用更少的温度传感器就可以监控更多位置的异常高温数据，因此无需电能表的微控制器需要分配大量i/o总线资源用于处理温度数据，同时也提升对电能表运行过程运行状态的更全面监控。

37、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。