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申请/专利权人：福建华能电气有限公司

摘要：本发明公开了基于窄带物联网和传感器的智能电缆防爆盒在线监测系统，具体涉及物联网技术领域，包括监测时间划分模块、环境数据采集模块、环境数据分析模块、物理化学数据采集模块、物理化学数据分析模块、综合分析模块，以及预警模块。本发明通过精细化的时间区域划分和多种传感器数据的实时采集，能够全面、准确地监测防爆盒内部及外部环境的变化，确保了监测的全面性和准确性，通过综合分析模块的计算，能够及时发现潜在的安全隐患，并通过预警模块及时发出预警信号，有效避免了电缆防爆盒的爆炸风险，显著提高了电缆系统的安全性和稳定性。

主权项：1.基于窄带物联网和传感器的智能电缆防爆盒在线监测系统，其特征在于，包括：监测时间划分模块：用于将目标电缆防爆盒的监测时间确定为目标时间区域，通过等时间划分的方式将目标时间区域划分为各子时间区域，并依次标记为1、2……n；环境数据采集模块：用于采集各子时间区域的防爆盒内温度数据、防爆盒内湿度数据、防爆盒外部环境压力数据，以及电缆温升数据，并将采集到的数据传输到环境数据分析模块；所述防爆盒内温度数据包括壳体表面温度、引入端子温度、绝热体温度，以及温度梯度变化率，分别标记为Ts、Tl、Th，以及Tc，防爆盒内湿度数据包括露点温度、相对湿度、可凝结水分压力，以及不凝露湿度变化率，分别标记为Hd、Hr、Hp，以及Hc，防爆盒外部环境压力数据包括过压防护设计压力、抑爆压力、外部大气压力，以及压力波动频率，分别标记为Op、Oe、Oa，以及Of，电缆温升数据包括绝缘皮损耗温升值、金属护套温升值、绝缘体温升值，以及温升热稳态时间，分别标记为El、Em、Eu，以及Et；环境数据分析模块：包括防爆盒内温度数据分析单元、防爆盒内湿度数据分析单元、防爆盒外部环境压力数据分析单元，以及电缆温升数据分析单元，用于对环境数据采集模块传输的数据分析，并将分析结果传输到综合分析模块；所述防爆盒内温度数据分析单元用于建立防爆盒内温度数据分析模型，将环境数据采集模块传输的防爆盒内温度数据导入防爆盒内温度数据分析模型，计算出各子时间区域的防爆盒热态评估值，具体表示为：，RTi表示第i个子时间区域的防爆盒热态评估值，Tsi表示第i个子时间区域的壳体表面温度，Tli表示第i个子时间区域的引入端子温度，Thi表示第i个子时间区域的绝热体温度，Tci表示第i个子时间区域的温度梯度变化率，Tsmax表示目标时间区域的最大壳体表面温度；所述防爆盒内湿度数据分析单元用于建立防爆盒内湿度数据分析模型，将环境数据采集模块传输的防爆盒内湿度数据导入防爆盒内湿度数据分析模型，计算出各子时间区域的湿度动态稳定度，具体表示为：，RHi表示第i个子时间区域的湿度动态稳定度，Hdi表示第i个子时间区域的露点温度，Hri表示第i个子时间区域的相对湿度，Hpi表示第i个子时间区域的可凝结水分压力，Hci表示第i个子时间区域的不凝露湿度变化率；所述防爆盒外部环境压力数据分析单元用于建立防爆盒外部环境压力数据分析模型，将环境数据采集模块传输的防爆盒外部环境压力数据导入防爆盒外部环境压力数据分析模型，计算出各子时间区域的防爆压力稳定性评估值，具体表示为：，ROi表示第i个子时间区域的防爆压力稳定性评估值，Opi表示第i个子时间区域的过压防护设计压力，Oei表示第i个子时间区域的抑爆压力，Oai表示第i个子时间区域的外部大气压力，Ofi表示第i个子时间区域的压力波动频率；所述电缆温升数据分析单元用于建立电缆温升数据分析模型，将环境数据采集模块传输的电缆温升数据导入电缆温升数据分析模型，计算出各子时间区域的电缆温升评估值，具体表示为：，REi表示第i个子时间区域的电缆温升评估值，Eli表示第i个子时间区域的绝缘皮损耗温升值，Emi表示第i个子时间区域的金属护套温升值，Eui表示第i个子时间区域的绝缘体温升值，Eti表示第i个子时间区域的温升热稳态时间；物理化学数据采集模块：用于采集各子时间区域的结构变形数据和化学腐蚀数据，并将采集到的数据传输到物理化学数据分析模块；所述结构变形数据包括防爆盒外壳变形量、电缆固定支架变形量、防爆盒密封垫圈压缩量，以及防爆盒进线管弯曲角度，分别标记为Ds、Df、Dg，以及Db，化学腐蚀数据包括防爆盒外壳重量损失率、腐蚀蚀刻深度、防爆盒内部盐雾量，以及防护剂浓度值，分别标记为Wl、We、Ws，以及Wr；物理化学数据分析模块：包括结构变形数据分析单元和化学腐蚀数据分析单元，用于对物理化学数据采集模块传输的数据分析，并将分析结果传输到综合分析模块；所述结构变形数据分析单元用于建立结构变形数据分析模型，将物理化学数据采集模块传输的结构变形数据导入结构变形数据分析模型，计算出各子时间区域的结构变形评估值，具体表示为：，SDi表示第i个子时间区域的结构变形评估值，Dsi表示第i个子时间区域的防爆盒外壳变形量，Dfi表示第i个子时间区域的电缆固定支架变形量，Dgi表示第i个子时间区域的防爆盒密封垫圈压缩量，Dbi表示第i个子时间区域的防爆盒进线管弯曲角度，DgDef表示目标时间区域的防爆盒密封垫圈压缩量预设值；所述化学腐蚀数据分析单元用于建立化学腐蚀数据分析模型，将物理化学数据采集模块传输的化学腐蚀数据导入化学腐蚀数据分析模型，计算出各子时间区域的化学防护评估值，具体表示为：，SWi表示第i个子时间区域的化学防护评估值，Wli表示第i个子时间区域的防爆盒外壳重量损失率，Wei表示第i个子时间区域的腐蚀蚀刻深度，Wsi表示第i个子时间区域的防爆盒内部盐雾量，Wri表示第i个子时间区域的防护剂浓度值；综合分析模块：用于建立综合分析模型，将环境数据分析模块和物理化学数据分析模块传输的数据导入综合分析模型中，计算出目标时间区域的综合异常指数，并传输到预警模块；预警模块：用于建立综合异常指数预设值，通过综合异常指数预设值随目标时间区域的综合异常指数进行判断，并根据判断结果发出预警信号。

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