CN110806537A - 一种空气开关的状态监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种空气开关的状态监测方法及系统，包括：获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息和/或温度信息，将获取的信息传至远程端，判断空气开关的状态是否发生变化或温度是否异常；在空气开关状态发生变化或空气开关温度异常时产生异常通知并传至远程端，监测装置在空气开关状态变化次数大于预设次数时产生异常通知上传至远程端；远程端接收监测装置上传的信息，根据异常通知的类型进行预设处理，根据电缆温度信息确定空气开关的老化程度，以此确定空气开关是否需要更换。该案可通过电缆带电状态和温度确定开关的状态是否变化，其温度是否异常，可在其状态发生变化或温度异常时报警，以便人员确定开关是否发生非计划性断开或出现故障等。

Description

一种空气开关的状态监测方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别地，涉及一种空气开关的状态监测方法及系统。

背景技术

在轨道交通中，使用了大量的空气开关作为各种信号设备的机构。一旦空气开关非计划性断开，会造成信号系统的设备断电，不能正常工作，影响正常运营。而目前，空气开关的状态是否闭合，以及是否接触良好完全靠人工巡检，工作量很大。

因此，如何设计出一种能够监控空气开关的状态是否发生变化的方法和系统成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种空气开关的状态监测方法。

本发明的另一个目的在于提出了一种空气开关的状态监测系统。

为实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提供了一种空气开关的状态监测方法，用了对轨道交通等上的空气开关的状态进行监测，具体地，该方法包括：

监测装置获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息和/或电缆温度信息；

所述监测装置根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化并将获取的带电状态信息上传至远程控制端，根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端；

所述监测装置在判断出所述空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端，在判断出所述空气开关的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述监测装置统计所述空气开关的状态变化次数，并在所述空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述远程控制端接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据所述异常通知信息的类型进行预设处理，所述远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出所述电缆的温度变化趋势，并根据所述温度变化趋势确定出所述空气开关的老化程度，以此确定出所述空气开关是否需要更换，并在确定出所述空气开关需要更换时，发出更换提示。

在上述任一技术方案的基础上，空气开关的状态监测方法还包括：

非接触式电压传感器获取与空气开关连接的电缆的带电状态，并发送至所述监测装置，其中，所述非接触式电压传感器的数量为一个或多个，一个或多个所述非接触式电压传感器用于检测用电侧电缆是否带电或用于同时检测用电侧电缆和电源侧电缆是否带电。

进一步优选地，与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，对应所述用电侧电缆和所述电源侧电缆均设置有非接触式电压传感器；所述温度传感器对应所述用电侧电缆设置，用于检测所述用电侧电缆的温度。

在上述任一技术方案的基础上，空气开关的状态监测方法还包括：

温度传感器检测与所述电缆的电缆温度信息，并发送至所述监测装置。

在上述任一技术方案的基础上，所述监测装置通过统计产生所述第一类异常通知信息的次数和/或所述非接触式电压传感器的输出变化次数来确定出所述空气开关的状态变化次数。

在上述任一技术方案的基础上，与所述第一类通知信息对应的所述预设处理包括发出报警提示，和/或获取并显示所述带电状态信息，与所述第二类通知信息和所述第三类通知信息对应的所述预设处理包括发出报警提示。

在上述任一技术方案的基础上，所述预设次数为所述空气开关额定使用次数的80％或其他设定阈值。

在上述任一技术方案的基础上，所述根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化的步骤具体包括：

判断当前获取的带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定所述空气开关的状态未发生变化，若不一致，则判定与空气开关连接的电源的状态是否发生变化，若判定电源的状态发生变化则判定所述空气开关的状态未发生变化，若判定电源的状态未发生变化则判定所述空气开关的状态发生变化。

在上述任一技术方案中，优选地，所述与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，所述判断电源的状态是否发生变化的步骤具体包括：

判断所述电源侧电缆的当前带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定电源的状态未发生变化，若不一致，则判定电源的状态发生变化。

在上述任一技术方案中，优选地，所述根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常的步骤具体包括：

根据获取的电缆温度信息判断电缆的温度是否大于预设温度，在判断出电缆的温度大于预设温度时，判定所述空气开关的温度异常，在判断出电缆的温度小于等于预设温度时，判定所述空气开关的温度不异常。

根据本发明第一方面的实施例提供的空气开关的状态监测方法，可选地用于对轨道交通系统中的空气开关的状态进行监测，具体地，一方面可基于电缆的带电情况来进行空气开关状态是否变化的监测，具体地，可通过获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息可判断出空气开关的开闭状态，然后便可通过将空气开关的前后状态进行比较即可判断出空气开关的状态是否发生变化，这样便可实现空气开关的状态变化的自动监测，即这样可通过机器实现全天24小时的全面自动监测，且这种方式不需要维护人员进行人工巡检，因而还可减少日常维护工作量。此外，在判定空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知消息并发送至服务器等远程控制端，使得巡检人员可通过服务器等远程控制端实现对空气开关的远程监控，以了解到空气开关的实际状态变化情况，从而便于巡检人员确定出空气开关是计划性动作(包括计划性断开和计划性闭合)还是非计划性动作，若是计划性动作，则维护人员可忽视空气开关的此次变化，若是非计划性动作则说明空气开关发生了故障，因而可及时对发生故障的空气开关进行快速定位和故障排除。其中，在服务器接受到第一类异常通知信息时，可根据实际需要进行不同方式的报警或提示，或者其他处理等。具体地，可进行声音、语音、灯光或震动等报警提示，当然，也可通过弹出异常窗口等来进行报警或提示。

其中，在获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息时，即可实时检测，也可每隔预设时间检测一次。

此外，在热平衡下，空气开关内部金属零件的热量会传递到与空气开关连接的电缆，即电源侧电缆和用电侧电缆，因此，电源侧电缆和用电侧电缆的温度会反应出空气开关内部金属零件的温度。因此，可通过检测电源侧电缆和/或用电侧电缆的温度来判断空气开关的内部零件的金属温度是否异常。具体地，可在电源侧电缆和/或用电侧电缆上对应设置温度传感器等温度检测件，以检测电源侧电缆和/或用电侧电缆上的温度，此后可通过检测的温度与预设温度的比较判断空气开关的温度是否异常，若判断异常，则发出第二类异常通知信息，并上传至服务器，以使服务器能够发出对应的报警提示，以便维修人员能够立即了解到空气开关的状态，以采取对应的维修策略。反之，若判断出检测的温度没有超过预设温度，即空气开关的温度正常，则可将温度数据上传到服务器等远程控制端，以便能够对空气开关在使用状态下的温度进行记录统计。此外，还可通过服务器等远程控制端对电缆的温度数据进行汇总统计，以便能够根据检测的电缆的历史温度信息分析出电缆的温度变化趋势，然后可根据温度变化趋势判断空气开关的老化程度，从而判断出空气开关是否需要及时更换，这样便能够基于空气开关的温度变化趋势确定出空气开关的老化程度，实现空气开关的寿命统计和预计。

此外，还可通过统计空气开关的状态变化次数，然后根据空气开关的状态变化次数来判断空气开关是否需要更换，比如可设定空气开关的状态变化次数达到额定次数的80％或其他设定阈值时就产生第三类异常通知信息，并上传至服务器等远程控制端，以便能够通过服务器发出更换提示，以提醒维护人员对空气开关进行更换。该种设置，可通过空气开关的状态变化次数对空气开关的老化程度以及电器的寿命等进行监测统计，以实现空气开关或电器的寿命统计和预计，进而能够在空气开关老化、电器的寿命临近时及时更换掉老化的空气开关或者电器，这样便能够避免空气开关、电器等的老化而导致的设备故障。

其中，检测空气开关的温度时，即可实时检测，也可每隔预设时间检测一次。其中，预设温度可优选等于使用温度的80％或大于等于使用温度的某个值。

进一步优选地，温度传感器等温度检测件可以采取的方式比较多，具体地，可采用PT100/PT1000系列铂热电阻，直接贴敷于电缆表面，或者采用各种铠装的数字式温度传感器，或者采用红外温度传感器等。

具体地，轨道交通系统包括空气开关和连接在空气开关的电源侧的电源侧电缆和连接在空气开关的用电侧的用电侧电缆，其中，本申请中所说的电缆的带电状态指的是电缆是否通电，其总共包括两个状态，既带电状和不带电状态，而带电状态即是说电缆与电源连接，而不带电状态即是指电缆不与电源连接。而空气开关连接的电缆具体可以是用电侧电缆，也可以是用电侧电缆和电源侧电缆，即在该技术方案中，一方面可单独获取用电侧电缆的带电状态信息，以通过用电侧电缆的带电状态信息来进行开关状态的监测。此时，可对应连接在空气开关的用电侧的电缆设置一个或多个检测装置，以来检测用电侧电缆的带电状态。另一方面，也可同时获取用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息，以同时通过用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息来进行开关状态的监测。此时，可对应空气开关两端的用电侧电缆和电源侧电缆均设置一个或多个检测装置，以同时检测用电侧电缆和电源侧电缆的带电状态。其中，检测装置优选为非接触式电压传感器，非接触式电压传感器实现了对电缆是否接电(即是否与电源连通)的检测。而非接触式电压传感器的原理与测量磁场类似，带电电缆(即与电源连通的电缆)产生电场，因而通过非接触式电压传感器检测电场的有无就可以获得与空气开关连接的电缆是否带电。目前已经有大量的非接触式电压测量仪器仪表，在测量电场的有无时，可根据实际需要选取不同型号的非接触式电压测量仪器仪表。

其中，在根据获取的带电状态信息来判断空气开关的状态是否发生变化时，获取的带电状态信息既可只有用电侧电缆的带电状态信息，也可同时包括用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息。而在具体判断时，可将前后两次检测的带电状态信息进行比较对比，并以此判断出用电侧电缆和/或电源侧电缆的带电状态是否改变，而用电侧电缆和电源侧电缆通过空气开关连接，因此电源侧电缆的带电状态改变即说明电源的通电情况发生了变化，比如电源因故障或停电而发生断电等现象。而在电源没有发生故障或没有出现断电时，即电源正常工作时，电源侧电缆与电源始终连接，其始终处于带电状态，此时，若检测到用电侧电缆的带电状态发生变化则说明空气开关的状态发生了改变，即空气开关要么从闭合变为了断开，要么从断开变为了闭合。基于此，便可单独通过用电侧电缆的带电状态信息或者同时通过用电侧电缆的带电状态信息以及电源侧电缆的带电状态信息判断出空气开关的状态是否发生变化。

其中，这里说明一下，为了节约成本，可仅仅只对应用电侧电缆设置检测装置，以检测其带电状态，然后根据多次检测的用电侧电缆的带电状态判断空气开关是否发生变化。但这种方案的缺点就是，在电源出现故障等时，也容易认为是空气开关的状态发生了变化，即这种方式，在电源出现故障时会发生误判，但鉴于电源发生故障的概率并不高，且电源发生故障后也比较容易排查，因此，在为了节约成本且电源也相对比较稳定的情况下，也可采用这种方式来对空气开关的状态进行监测。但优选地，考虑到电源发生故障等的影响，优选对应用电侧电缆和电源侧电缆均设置检测装置，以便能够同时根据用电侧电缆和电源侧电缆的带电状态信息来判断空气开关是否发生变化。这样便能够排除因电源等故障而导致用电侧电缆的带电状态发生变化而造成空气开关的状态误判的情况发生，从而便能够更准确地对空气开关的状态进行监测。

本发明第二方面的实施例提供了一种空气开关的状态监测系统，其中，该状态监测系统包括非接触式电压传感器、温度传感器、监测装置和远程控制端，其中：

所述非接触式电压传感器用于检测与所述空气开关连接的用电侧电缆是否带电或用于同时检测与所述空气开关连接的用电侧电缆和电源侧电缆是否带电；

所述温度传感器用于检测用电侧电缆和/或电源侧电缆的温度；

所述监测装置用于根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化并将获取的带电状态信息上传至远程控制端，根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端；

所述监测装置还用于在判断出所述空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端，在判断出所述空气开关的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述监测装置还用于统计所述空气开关的状态变化次数，并在所述空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述远程控制端用于接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据所述异常通知信息的类型进行预设处理，所述远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出所述电缆的温度变化趋势，并根据所述温度变化趋势确定出所述空气开关的老化程度，以此确定出所述空气开关是否需要更换，并在确定出所述空气开关需要更换时，发出更换提示。

本发明第二方面的实施例提供的空气开关的状态监测系统，其作用和效果可参见第一方面提供的监测方法一样，在此不再赘述。

进一步优选地，监测系统还包括：处理装置，用于进行预设处理，所述预设处理包括发出报警提示，显示接收到的电缆温度信息和/或带电状态信息。

进一步优选地，与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，对应所述用电侧电缆和所述电源侧电缆均设置有非接触式电压传感器；所述温度传感器对应所述用电侧电缆设置，用于检测所述用电侧电缆的温度。

进一步优选地，所述远程控制端为服务器或云端平台。

进一步优选地，远程控制端与空气开关的状态监测装置通过无线的方式进行通信，即远程控制端与空气开关的状态监测装置之间通过无线通信的方式进行数据传输。其中，通信手段可以采取各种无线如WIFI，蓝牙，ZigBee等，也可以采用有线传输的方式，如RS-422总线，以太网，CAN总线等技术。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，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。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明的实施例的空气开关的状态监测方法的流程示意图；

图2示出了本发明的另一实施例提供的空气开关的状态监测方法的流程示意图；

图3示出了本发明的实施例提供的空气开关的状态监测系统的结构示意框图；

图4示出了本发明的一实施例提供的电子设备的方框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的空气开关的状态监测方法，可选地用于对轨道交通系统中的空气开关的状态进行监测，具体地，轨道交通系统包括空气开关35和连接在空气开关35的电源侧的电源侧电缆37和连接在空气开关35的用电侧的用电侧电缆36，其中，本申请中所说的电缆的带电状态指的是电缆是否通电，其总共包括两个状态，既带电状和不带电状态，而带电状态既时说电缆与电源连接，而不带电状态既是指电缆不与电源连接。具体地，如图1所示，该方法包括如下步骤：

S102，监测装置获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息和/或电缆温度信息；

S104，监测装置根据获取的带电状态信息判断空气开关的状态是否发生变化并将获取的带电状态信息上传至远程控制端，根据获取的电缆温度信息判断空气开关的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端；

S106，监测装置在判断出空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端，在判断出空气开关的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端；

S108，监测装置统计空气开关的状态变化次数，并在空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端；

S110，远程控制端接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据异常通知信息的类型进行预设处理，远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出电缆的温度变化趋势，并根据温度变化趋势确定出空气开关的老化程度，以此确定出空气开关是否需要更换，并在确定出空气开关需要更换时，发出更换提示。

根据本发明第一方面的实施例提供的空气开关的状态监测方法，可选地用于对轨道交通系统中的空气开关的状态进行监测，具体地，与空气开关连接的电缆具体可以是用电侧电缆，也可以是用电侧电缆和电源侧电缆，即在该步骤中，一方面可单独获取用电侧电缆的带电状态信息，以通过用电侧电缆的带电状态信息来进行开关状态的监测。此时，可对应连接在空气开关的用电侧的电缆设置一个或多个检测装置，以来检测用电侧电缆的带电状态。另一方面，也可同时获取用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息，以同时通过用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息来进行开关状态的监测。此时，可对应空气开关两端的用电侧电缆和电源侧电缆均设置一个或多个检测装置，以同时检测用电侧电缆和电源侧电缆的带电状态。其中，检测装置优选为非接触式电压传感器，非接触式电压传感器实现了对电缆是否接电(即是否与电源连通)的检测。而非接触式电压传感器的原理与测量磁场类似，带电电缆(即与电源连通的电缆)产生电场，因而通过非接触式电压传感器检测电场的有无就可以获得与空气开关连接的电缆是否带电。目前已经有大量的非接触式电压测量仪器仪表，在测量电场的有无时，可根据实际需要选取不同型号的非接触式电压测量仪器仪表。此外，在判定空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知消息并发送至服务器等远程控制端，使得巡检人员可通过服务器等远程控制端实现对空气开关的远程监控，以了解到空气开关的实际状态变化情况，从而便于巡检人员确定出空气开关是计划性动作(包括计划性断开和计划性闭合)还是非计划性动作，若是计划性动作，则维护人员可忽视空气开关的此次变化，若是非计划性动作则说明空气开关发生了故障，因而可及时对发生故障的空气开关进行快速定位和故障排除。其中，在服务器接受到第一类异常通知信息时，可根据实际需要进行不同方式的报警或提示，或者其他处理等。具体地，可进行声音、语音、灯光或震动等报警提示，当然，也可通过弹出异常窗口等来进行报警或提示。

同时，空气开关的老化，内部接电的老化等也难以靠人工巡检发现。一旦空气开关老化，内部电阻变大，正常工作温度升高，可能会一起火灾，造成更大的危害。而在热平衡下，空气开关内部金属零件的热量会传递到与空气开关连接的电缆，即电源侧电缆和用电侧电缆，因此，电源侧电缆和用电侧电缆的温度会反应出空气开关内部金属零件的温度。因此，可通过检测电源侧电缆和/或用电侧电缆的温度来判断空气开关的内部零件的金属温度是否异常，从而判断出空气开关的温度是否过高。具体地，可在电源侧电缆和/或用电侧电缆上对应设置温度传感器等温度检测件，以检测电源侧电缆和/或用电侧电缆上的温度，此后可通过检测的温度与预设温度的比较判断空气开关的温度是否异常(即判断温度是否过高)，若判断异常，则发出第二类异常通知信息，并上传至服务器，以使服务器能够发出对应的报警提示，以便维修人员能够立即了解到空气开关的状态，以采取对应的维修策略，这样便可避免因空气开关老化而导致空气开关温度升高，从而可避免因空气开关等老化而导致的火灾等危害。反之，若判断出检测的温度没有超过预设温度，即空气开关的温度正常，则可将温度数据上传到服务器等远程控制端，以便能够对空气开关在使用状态下的温度进行记录统计。其中，检测空气开关的温度时，即可实时检测，也可每隔预设时间检测一次。其中，预设温度可优选等于使用温度的80％或大于等于使用温度的某个值。

其中，温度传感器等温度检测件可以采取的方式比较多，具体地，可采用PT100/PT1000系列铂热电阻，直接贴敷于电缆表面，或者采用各种铠装的数字式温度传感器，或者采用红外温度传感器等。

在一具体实施例中，可根据获取的带电状态信息来判断空气开关的状态是否发生变化，这里获取的带电状态信息既可只有用电侧电缆的带电状态信息，也可同时包括用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息。而在具体判断时，可将前后两次检测的带电状态信息进行比较对比，并以此判断出用电侧电缆和/或电源侧电缆的带电状态是否改变，而用电侧电缆和电源侧电缆通过空气开关连接，因此电源侧电缆的带电状态改变即说明电源的通电情况发生了变化，比如电源因故障或停电而发生断电等现象。而在电源没有发生故障或没有出现断电时，即电源正常工作时，电源侧电缆与电源始终连接，其始终处于带电状态，此时，若检测到用电侧电缆的带电状态发生变化则说明空气开关的状态发生了改变，即空气开关要么从闭合变为了断开，要么从断开变为了闭合。基于此，便可单独通过用电侧电缆的带电状态信息或者同时通过用电侧电缆的带电状态信息以及电源侧电缆的带电状态信息判断出空气开关的状态是否发生变化。

其中，这里说明一下，为了节约成本，可仅仅只对应用电侧电缆设置检测装置，以检测其带电状态，然后根据多次检测的用电侧电缆的带电状态判断空气开关是否发生变化。但这种方案的缺点就是，在电源出现故障等时，也容易认为是空气开关的状态发生了变化，即这种方式，在电源出现故障时会发生误判，但鉴于电源发生故障的概率并不高，且电源发生故障后也比较容易排查，因此，在为了节约成本且电源也相对比较稳定的情况下，也可采用这种方式来对空气开关的状态进行监测。但优选地，考虑到电源发生故障等的影响，优选对应用电侧电缆和电源侧电缆均设置检测装置，以便能够同时根据用电侧电缆和电源侧电缆的带电状态信息来判断空气开关是否发生变化。这样便能够排除因电源等故障而导致用电侧电缆的带电状态发生变化而造成空气开关的状态误判的情况发生，从而便能够更准确地对空气开关的状态进行监测。

进一步优选地，S104中的根据获取的带电状态信息判断空气开关的状态是否发生变化的步骤具体包括：

判断当前获取的带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定空气开关的状态未发生变化，若不一致，则判断与空气开关连接的电源的状态是否发生变化，若判断电源的状态发生变化则判定空气开关的状态未发生变化，若判断电源的状态未发生变化则判定空气开关的状态发生变化。

在该实施中，通过获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息可判断出空气开关的开闭状态，而通过将空气开关的前后状态进行比较即可判断出空气开关的状态是否发生变化，因此，在判断电缆的带电状态是否一致时，可将前后两次获取的带电状态信息进行比较，并根据比较结果判断空气开关的带电状态是否发生变化。具体的，若是前后两次获取的带电状态信息不一致，则认为电缆的带电状态发生了变化，此时，可进一步判断电源的状态信息是否发生变化，以便能够找出引起电缆的带电状态发生变化的原因，即通过对电源状态的判断能够进一步判断是电源变化导致了电缆的带电状态发生变化，还是空气开关的状态变化导致了电缆的带电状态发生变化。具体地，若检测电源状态没有发生变化，则说明是空气开关变化导致了电缆的带电状态改变，因此可判断空气开关的状态发生了变化，反之若检测电源状态发生了变化，则说明是电源状态变化导致了电缆的带电状态改变，而不一定是空气开关引起的，因而可认定空气开关的状态未发生变化或认定空气开关的状态是否发生变化不确定。而优选地，在认定空气开关的状态未发生变化或认定空气开关的状态是否发生变化不确定时，均将带电信息上传至服务器等远程控制平台，而不发出报警提示。当然，在认定空气开关的状态是否发生变化不确定时，也可发出报警提示，以方便用户同时对电源和空气开关进行维修检查。至此便可基于获取的电缆的带电状态确定出空气开关的状态是否发生了变化。

进一步优选地，S104中的根据获取的电缆温度信息判断空气开关的温度是否异常的步骤具体包括：

根据获取的电缆温度信息判断电缆的温度是否大于预设温度，在判断出电缆的温度大于预设温度时，判定空气开关的温度异常，在判断出电缆的温度小于等于预设温度时，判定空气开关的温度不异常。

在该实施例中，可将电缆的温度与一预设温度进行比较，并以此判断出空气开关的温度是否高于某个值，而预设温度可优选等于使用温度的80％或大于等于使用温度的某个值。具体地，若电缆的温度大于预设温度则认为空气开关的温度较高，空气开关的温度异常，反之，则认为空气开关的温度不高，空气开关的温度正常，这样便可基于空气开关的温度对空气开关的寿命或者老化程度进行预测统计和预计

进一步优选地，与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，对应用电侧电缆和电源侧电缆均设置有非接触式电压传感器；温度传感器对应用电侧电缆设置，用于检测用电侧电缆的温度。

在上述任一实施例的基础上，监测装置通过统计产生第一类异常通知信息的次数和/或非接触式电压传感器的输出变化次数来确定出空气开关的状态变化次数。

在上述任一实施例的基础上，与第一类通知信息对应的预设处理包括发出报警提示，和/或获取并显示带电状态信息，与第二类通知信息和第三类通知信息对应的预设处理包括发出报警提示。

在上述任一实施例的基础上，预设次数为空气开关额定使用次数的80％或其他设定阈值。

下面参照图2来对本发明的另一实施例提供的空气开关的状态监测方法进行描述，具体地该方法包括：

S202，非接触式电压传感器获取与空气开关连接的电缆的带电状态，并发送至监测装置，监测装置获取带电状态信息。

在S202中，可从非接触式电压传感器获取用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息。其中，非接触式电压传感器的数量为一个或多个，一个或多个非接触式电压传感器用于检测用电侧电缆是否带电或用于同时检测用电侧电缆和电源侧电缆是否带电。具体的，可将一个或多个非接触式电压传感器对应空气开关两侧的电缆设置，以便能够对空气开关两侧的用电侧电缆和电源侧电缆的带电状态进行非接触式检测。

S204，监测装置根据获取的带电状态信息判断空气开关的状态是否发生变化。在该步骤中，在判断出空气开关的状态发生变化时，转S206，在判断出空气开关的状态未发生变化时，转S208。

S206，产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端。

S208，将获取的带电状态信息上传至远程控制端。在判定空气开关的状态没有发生变化时，也可将将获取的带电状态信息上传至远程控制端。

S210，温度传感器检测与电缆的电缆温度信息，并发送至监测装置，监测装置获取与空气开关连接的电缆的电缆温度信息。

S212，根据获取的电缆温度信息判断电缆的温度是否大于预设温度，在判断出电缆的温度大于预设温度时，转S214，在判断出电缆的温度小于等于预设温度时，转S216。

S214，判定空气开关的温度异常，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端。

S216，判定空气开关的温度不异常，将获取的电缆的温度信息上传至远程控制端。在判定空气开关的温度正常时，也可将获取的电缆的温度信息上传至远程控制端。

S218，监测装置统计空气开关的状态变化次数，并在空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端。

在S218中，可通过统计空气开关的状态变化次数，然后根据空气开关的状态变化次数来判断空气开关是否需要更换，比如可设定空气开关的状态变化次数达到额定次数的80％或其他设定阈值时就产生第三类异常通知信息，并上传至服务器等远程控制端，以便能够通过服务器发出更换提示，以提醒维护人员对空气开关进行更换。该种设置，可通过空气开关的状态变化次数对空气开关的老化程度以及电器的寿命等进行监测统计，以实现空气开关或电器的寿命统计和预计，进而能够在空气开关老化、电器的寿命临近时及时更换掉老化的空气开关或者电器，这样便能够避免空气开关、电器等的老化而导致的设备故障。其中，监测装置具体可通过统计产生第一类异常通知信息的次数和/或非接触式电压传感器的输出变化次数来确定出空气开关的状态变化次数。

S220，远程控制端接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据异常通知信息的类型进行预设处理，远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出电缆的温度变化趋势，并根据温度变化趋势确定出空气开关的老化程度，以此确定出空气开关是否需要更换，并在确定出空气开关需要更换时，发出更换提示。

在该步骤中，可将远程控制端和监测装置进行无线连接，以便远程控制端能够从监测装置获取监测装置产生的异常通知信息，以及监测装置上传过来的数据。而对于接收到的异常通知信息，可根据异常通知信息的种类和实际情况进行预设处理，比如控制报警装置发出的相应的报警提示，或将温度数据，带电状态信息显示在屏幕上，以供维护人员查看。而对于监测装置上传过来的数据可根据数据的种类进行储存、统计、显示或分析等处理。具体地，比如对于与空气开关连接的电缆的带电状态信息以及与空气开关的状态发生变化的异常通知信息，可将其通显示装置显示出来，以便维修人员能够根据实际情况判断空气开关的状态变化是计划性动作，还是非计划性动作。而对于空气开关的状态变化的次数等数据也可显示，也可不显示。同时该步骤中，还可根据检测的电缆的历史温度信息分析出电缆的温度变化趋势，然后可根据温度变化趋势判断空气开关的老化程度，从而判断出空气开关是否需要及时更换，这样便能够基于空气开关的温度变化趋势确定出空气开关的老化程度，实现空气开关的寿命统计和预计。

进一步优选地，S204具体包括：

判断当前获取的带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定空气开关的状态未发生变化，若不一致，则断电源侧电缆的当前带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定电源的状态未发生变化，若不一致，则判定电源的状态发生变化。

在实施例中，可根据获取的带电状态信息来判断空气开关的状态是否发生变化，这里获取的带电状态信息既可只有用电侧电缆的带电状态信息，也可同时包括用电侧电缆的带电状态信息和电源侧电缆的带电状态信息。而在具体判断时，可将前后两次检测的带电状态信息进行比较对比，并以此判断出用电侧电缆和/或电源侧电缆的带电状态是否改变，而用电侧电缆和电源侧电缆通过空气开关连接，因此电源侧电缆的带电状态改变即说明电源的通电情况发生了变化，比如电源因故障或停电而发生断电等现象。而在电源没有发生故障或没有出现断电时，即电源正常工作时，电源侧电缆与电源始终连接，其始终处于带电状态，此时，若检测到用电侧电缆的带电状态发生变化则说明空气开关的状态发生了改变，即空气开关要么从闭合变为了断开，要么从断开变为了闭合。基于此，便可单独通过用电侧电缆的带电状态信息或者同时通过用电侧电缆的带电状态信息以及电源侧电缆的带电状态信息判断出空气开关的状态是否发生变化。

进一步地，在判断空气开关的带电状态是否一致时，可将前后两次获取的带电状态信息进行比较，并根据比较结果判断空气开关的带电状态是否发生变化。具体的，若是前后两次获取的带电状态信息不一致，则认为电缆的带电状态发生了变化，此时，则可进一步判断的电源的状态信息是否发生变化，以便能够找出引起电缆的带电状态发生变化的原因，即通过对电源状态的判断能够进一步判断是电源变化导致了电缆的带电状态发生变化，还是空气开关的状态变化导致了电缆的带电状态发生变化。具体的，若检测电源状态没有发生变化，则说明是空气开关变化导致了电缆的带电状态改变，因此可判断空气开关的状态发生了变化，反之若检测电源状态发生了变化，则说明是电源状态变化导致了电缆的带电状态改变，而不是空气开关引起的，因而可认定空气开关的状态未发生变化。至此便可基于获取的电缆的带电状态确定出空气开关的状态是否发生了变化。

进一步优选地，远程控制端为服务器或云端平台。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开方案进行进一步说明。

如图3所示，本发明第二方面的实施例提供了一种空气开关的状态监测系统300，其中，该状态监测系统300包括非接触式电压传感器31、温度传感器32、监测装置33和远程控制端34，其中，

非接触式电压传感器31用于检测用电侧电缆36是否带电或用于同时检测用电侧电缆36和电源侧电缆37是否带电；这里的用电侧电缆36指的是连接空气开关35和用电设备38之间的电缆，电源侧电缆37指的是连接空气开关35和电源39之间的电缆。

温度传感器32用于检测用电侧电缆36和/或电源侧电缆37的温度；

监测装置33用于根据获取的带电状态信息判断空气开关35的状态是否发生变化并将获取的带电状态信息上传至远程控制端34，根据获取的电缆温度信息判断空气开关35的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端34；

监测装置33还用于在判断出空气开关35的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端34，在判断出空气开关35的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端34；

监测装置33还用于统计空气开关35的状态变化次数，并在空气开关35的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端34；

远程控制端34用于接收监测装置33上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据异常通知信息的类型进行预设处理，远程控制端34统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出电缆的温度变化趋势，并根据温度变化趋势确定出空气开关35的老化程度，以此确定出空气开关35是否需要更换，并在确定出空气开关35需要更换时，发出更换提示。

根据本发明第二方面的实施例提供的空气开关的状态监测系统300，可选地用于对图3中的轨道交通系统中的空气开关35的状态进行监测，具体地，轨道交通系统包括空气开关35和连接在空气开关35的电源侧的电源侧电缆37和连接在空气开关的用电设备侧的用电侧电缆36以及用于供电的电源39和用于工作的用电设备38。其中，本申请中所说的电缆的带电状态指的是电缆是否通电，其总共包括两个状态，既带电状和不带电状态，而带电状态既时说电缆与电源连接，而不带电状态既是指电缆不与电。具体地，在本实施例中，可将远程控制端34和监测装置33进行无线连接，以便远程控制端34能够从监测装置33获取监测装置产生的异常通知信息，以及监测装置上传过来的数据。具体地，一方面可通过非接触式电压传感器31来检测用电侧电缆36和/或电源侧电缆37的磁场有无，另一方面可通过温度传感器32来检测用电侧电缆36和/或电源侧电缆37的温度。同时，由于本发明第二方面的实施例提供的空气开关的状态监测系统是与第一方面的实施例提供的方法对应的产品，因而其作用和效果可参见第一方面提供的监测方法一样，在此不再赘述。

进一步优选地，监测系统还包括：处理装置(图中未示出)，用于进行预设处理，预设处理包括发出报警提示，显示接收到的电缆温度信息和/或带电状态信息。

其中，处理装置用于在服务器等远程控制端接收到异常通知信息时发出报警提示等预设处理。其具体可包括报警装置和显示装置，报警装置用于发出报警或更换提示，而显示装置用于显示远程控制端44发送至显示装置的数据，以便能够向维护人员展示数据，以方便维护人员根据显示的数据判断空气开关是计划性动作，还是非计划性动作，以及方便维护人员了解到电缆的温度趋势，空气开关的状态变化次数等数据信息。

进一步优选地，与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆36和电源侧电缆37，对应用电侧电缆36和电源侧电缆37均设置有非接触式电压传感器31；温度传感器32对应用电侧电缆36设置，用于检测用电侧电缆36的温度。

进一步优选地，远程控制端为服务器或云端平台。

进一步优选地，远程控制端与空气开关的状态监测装置通过无线的方式进行通信，即远程控制端与空气开关的状态监测装置之间通过无线通信的方式进行数据传输。其中，通信手段可以采取各种无线如WIFI，蓝牙，ZigBee等，也可以采用有线传输的方式，如RS-422总线，以太网，CAN总线等技术。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

其中，为了实现上述方法，远程控制端和监测装置中都设定有电子设备，其中，下面参照图4来对具体实施例中的远程控制端和/或监测装置的电子设备400进行介绍。

其中，图4出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备400的示意性方框图。如图4所示，电子设备400包括中央处理单元401，其可以根据存储在只读存储器402中的计算机程序指令或者从存储单元408加载到随机访问存储器403中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还可以存储电子设备400操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出接口405也连接至总线404。

电子设备400中的多个部件连接至I/O接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许电子设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元401执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，上述实施例子中的方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到电子设备400上。当计算机程序加载到RAM 403并由CPU 401执行时，可以执行上文描述的远程控制端和车载读书设备的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU 401可以通过其他任何适当的方式而被配置为执行上述实施例子中的方法。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列、专用集成电路、专用标准产品、芯片上系统的系统、负载可编程逻辑设备等等。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或电子设备上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦除可编程只读存储器、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种空气开关的状态监测方法，其特征在于，包括：

监测装置获取与空气开关连接的电缆的带电状态信息和/或电缆温度信息；

所述监测装置根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化并将获取的带电状态信息上传至远程控制端，根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端；

所述监测装置在判断出所述空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端，在判断出所述空气开关的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述监测装置统计所述空气开关的状态变化次数，并在所述空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述远程控制端接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据所述异常通知信息的类型进行预设处理，所述远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出所述电缆的温度变化趋势，并根据所述温度变化趋势确定出所述空气开关的老化程度，以此确定出所述空气开关是否需要更换，并在确定出所述空气开关需要更换时，发出更换提示。

2.根据权利要求1所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，还包括：

非接触式电压传感器获取与空气开关连接的电缆的带电状态，并发送至所述监测装置，其中，所述非接触式电压传感器的数量为一个或多个，一个或多个所述非接触式电压传感器用于检测用电侧电缆是否带电或用于同时检测用电侧电缆和电源侧电缆是否带电；和/或

温度传感器检测与所述电缆的电缆温度信息，并发送至所述监测装置。

3.根据权利要求2所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，

与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，对应所述用电侧电缆和所述电源侧电缆均设置有非接触式电压传感器；

所述温度传感器对应所述用电侧电缆设置，用于检测所述用电侧电缆的温度。

4.根据权利要求1所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，

所述监测装置通过统计产生所述第一类异常通知信息的次数和/或所述非接触式电压传感器的输出变化次数来确定出所述空气开关的状态变化次数；和/或

与所述第一类通知信息对应的所述预设处理包括发出报警提示，和/或获取并显示所述带电状态信息，与所述第二类通知信息和所述第三类通知信息对应的所述预设处理包括发出报警提示；和/或

所述预设次数为所述空气开关额定使用次数的80％或其他设定阈值。

5.根据权利要求1所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，所述根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化的步骤具体包括：

判断当前获取的带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定所述空气开关的状态未发生变化，若不一致，则判定与空气开关连接的电源的状态是否发生变化，若判定电源的状态发生变化则判定所述空气开关的状态不确定或未发生变化，若判定电源的状态未发生变化则判定所述空气开关的状态发生变化。

6.根据权利要求5所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，所述与空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，所述判断电源的状态是否发生变化的步骤具体包括：

判断所述电源侧电缆的当前带电状态信息与上一次获取的带电状态信息是否一致，若一致，则判定电源的状态未发生变化，若不一致，则判定电源的状态发生变化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，所述根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常的步骤具体包括：

根据获取的电缆温度信息判断电缆的温度是否大于预设温度，在判断出电缆的温度大于预设温度时，判定所述空气开关的温度异常，在判断出电缆的温度小于等于预设温度时，判定所述空气开关的温度不异常。

8.一种空气开关的状态监测系统，其特征在于，包括：

非接触式电压传感器、温度传感器、监测装置和远程控制端，其中，

所述非接触式电压传感器用于检测与所述空气开关连接的用电侧电缆是否带电或用于同时检测与所述空气开关连接的用电侧电缆和电源侧电缆是否带电；

所述温度传感器用于检测用电侧电缆和/或电源侧电缆的温度；

所述监测装置用于根据获取的带电状态信息判断所述空气开关的状态是否发生变化，并将获取的带电状态信息上传至远程控制端，根据获取的电缆温度信息判断所述空气开关的温度是否异常并将获取的电缆温度信息上传至远程控制端；

所述监测装置还用于在判断出所述空气开关的状态发生变化时产生第一类异常通知信息，并上传至远程控制端，在判断出所述空气开关的温度异常时，产生第二类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述监测装置还用于统计所述空气开关的状态变化次数，并在所述空气开关的状态变化次数大于预设次数时，产生第三类异常通知信息，并上传至远程控制端；

所述远程控制端用于接收监测装置上传的信息，在接收到异常通知信息时，根据所述异常通知信息的类型进行预设处理，所述远程控制端统计接收的电缆温度信息，根据统计的电缆温度信息分析出所述电缆的温度变化趋势，并根据所述温度变化趋势确定出所述空气开关的老化程度，以此确定出所述空气开关是否需要更换，并在确定出所述空气开关需要更换时，发出更换提示。

9.根据权利要求8所述的空气开关的状态监测系统，其特征在于，还包括：

处理装置，用于进行预设处理，所述预设处理包括发出报警提示，显示接收到的电缆温度信息和/或带电状态信息。

10.根据权利要求8或9所述的空气开关的状态监测方法，其特征在于，

与所述空气开关连接的电缆包括用电侧电缆和电源侧电缆，对应所述用电侧电缆和所述电源侧电缆均设置有非接触式电压传感器；

所述温度传感器对应所述用电侧电缆设置，用于检测所述用电侧电缆的温度。

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