基于多传感器融合与流体仿真的汇控柜凝露治理技术

引言

汇控柜是保障电网稳定运行的关键设备，但受环境变化、密封不严、封堵不良及传统除湿方式效能有限等因素影响，柜内凝露频发，易导致短路、霉变和绝缘故障，威胁设备安全。现有控湿手段以加热和通风为主，缺乏对不同措施效果的定量分析与系统优化。

为应对上述问题，本文基于物联网多传感感知、人工智能和大数据分析，构建了集环境采集、传输、决策与可视控制于一体的汇控柜微环境监测控制系统。系统包含感知层、传输层和应用层，可实现柜内外数据实时采集、动态训练与远程调控。通过研究凝露机理，分析温湿度与露点的耦合关系，提出多传感器信息融合的综合控制策略，并经现场试验验证有效，有助于提升汇控柜环境调控的智能化与运行可靠性。

一、原理和功能

1.技术原理

该技术以凝露机理为核心，基于物联网多传感智能感知、人工智能控制及大数据分析，依托电力物联网架构，从感知、传输和应用层面实现汇控柜微环境的智能调控。通过多传感器实时采集柜内外温湿度等参数，结合露点与温湿度的耦合关系，利用AI 与大数据分析优化运检策略，破坏凝露形成条件。同时，首次应用流体仿真技术，对柜体进行建模、参数设置与模拟，验证传感器除凝露效果，优化传感器部署方式，为精准监测与控制提供支撑。

2.系统架构

系统整体分为感知层、网络传输层、应用层。感知层通过多传感器采集汇控柜内外环境参数（温度、湿度等）；网络传输层利用广域和局域无线通信技术，将感知层数据稳定传输至系统后台；应用层对监测数据进行存储、训练和分析，基于人工智能分析平台，远程调节柜内控制终端参数，优化汇控柜内环境，还能无缝对接国网公司变电集控站建设，实现全天候状态监视和远程智能控制。

3.核心功能

智能监测与数据管理

实现汇控柜内环境信息自动采集，包括温湿度、露点温度等参数，通过网络传输层实时上传至应用层，在监控平台实现可视化展示，便于运维人员直观掌握柜内环境状态，同时对数据进行有效存储与管理，为后续分析提供数据基础。

智能化调节与控制

基于多源数据统计、深度学习的柜内凝露预警算法和综合环境控制策略，在传统规则诊断基础上，创新预测算法，通过样本数据分析，实现除湿、加热、通风多因素协调优化控制。研制的模块化智能感知与精准控制汇控柜防凝露装置，采用独创的基于广域和局域无线通信技术的模块化智能终端，可无障碍应用于不同厂家、不同尺寸的汇控柜，具备实时监测、超前预警、智能调控等功能，以平衡汇控柜内外温差为控制目标，融合多传感器信息，实现汇控柜环境智能化调节。

二、项目优势

本项目在技术方面展现出多层次的先进性，核心创新体现在仿真应用、装置研发与控制策略的深度融合。首次引入 Fluent 流体仿真技术，系统构建汇控柜内环境的热流动数字模型，通过参数化模拟与动态分析，实现对传感器布置方案、气流组织及凝露演化过程的精确评估，为柜内微环境治理提供了可靠的数字化设计基础。在此基础上，创新研制了模块化智能感知与调控终端，兼容多种无线通信协议，具备跨厂商、跨结构柜体的快速部署能力；该终端依托多源传感器信息融合，以实现柜内外温差平衡为主要控制目标，支持对湿度、温度的实时感知、凝露风险预警及加热、除湿、通风的协同联动调控。进一步地，项目首创了基于多源数据与深度学习算法的凝露预测模型，结合传统规则诊断与数据驱动优化方法，构建融预警与调控于一体的综合环境控制策略，显著提升了汇控柜在复杂运行条件下应对凝露的智能化水平与控制精度。

三、项目取得的效益

本成果在经济效益方面表现显著，通过技术转化和市场推广，实现了可观的新增销售额与利润，有效带动税收增长。应用单位因设备可靠性提升和运维模式优化，显著节约了成本；在社会效益方面，系统具备多站集中监控、实时在线感知、凝露预警及远程调控功能，在恶劣天气下运行稳定，彻底消除了凝露或潮湿导致的设备误动和故障，防控成功率达 100‰ 同时，装置大幅提升运维效率，缩短停电时间，减轻人员负担，节约运维资源，有效保障了电网可靠供电和设备精益化管理，全面增强了电力服务能力与安全运行水平。

四、项目推广应用情况

本成果安全可靠，有效消除了因凝露或潮湿引发的设备误动与故障，在多种恶劣气象条件下运行稳定，凝露防控率达 100% 。该系统支持多站集中监控、实时在线监测、超前预警和远程调控，显著提高了运维效率和供电连续性，大幅降低维护成本与停电检修频次，减轻人工劳动强度，实现了精益化的设备管理。

目前，该技术已在多个区域成功部署并稳定运行，实用性强、成熟度高。其独创性和先进性填补了行业空白，具备广阔的推广前景，可广泛应用于发电企业、电网公司、电气设备制造商等电力行业相关单位。

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