CN102706510A - 变电站sf6气体压力监测与统计分析系统及方法 - Google Patents

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本发明涉及一种变电站SF6气体压力监测与统计分析系统及方法的技术领域，它能对变电站设备的SF6压力信息实时采集、定性定量分析、通过网络实时上传到生产管理系统（PMS）的综合信息管理平台。它是由SF6气体压力终端层8的各气室压力传感器通过AD或者485串口总线与SF6气体压力采集层上的数据采集板相连接，数据采集板再通过无线接发送装置与SF6气体压力监控层的工控机相连接。本发明操作简便易行，方便运行及调度监控人员远方准确掌握变电站的SF6气体运行状况，也为状态检修提供第一手可靠的设备SF6气体压力运行信息，便利相关专业人员维护SF6设备，为GIS变电站维护提供了可移植的宝贵经验。本发明填补了本技术领域的空白，具有较可观的社会效益和经济效益。

Description

变电站SF6气体压力监测与统计分析系统及方法
技术领域
本发明涉及一种变电站SF6气体压力监测与统计分析系统及方法的技术领域，它能对变电站设备的SF6压力信息实时采集、定性定量分析、通过网络实时上传到生产管理系统（PMS）的综合信息管理平台。
背景技术
目前，变电站SF6气体压力泄压，漏气隐患现象成逐年上升态势，尤其全封闭GIS设备逐渐投入运行，SF6气体压力监测工作就日益重要，甚至关系到变电站设备能否安全稳定运行，而现行变电站设备的SF6压力监测必须到设备现场就地勘测，尚未实现远方监测，更不能完成在线分析功能，没有建立完备的SF6信息数据库系统，也不能实现通过网络上传到集控中心处，没有实现变电站设备SF6压力信息自动化综合管理。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种变电站SF6气体压力监测与统计分析系统及方法。目的是为了使现有变电站实现设备SF6气体压力在线监测，综合分析，数据上传。并且可以使变电站进行远方监视SF6气体压力，有效进行SF6气体压力历史数据比对分析。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
变电站SF6气体压力监测与统计分析系统，是由SF6气体压力终端层的各气室压力传感器通过AD或者485串口总线与SF6气体压力采集层上的数据采集板相连接，数据采集板再通过无线接发送装置与SF6气体压力监控层的工控机相连接。
变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，具体步骤如下：
手工按动采集板的按键对采样定时和启动控制,利用信号调制电路对压力信号进行滤波,采集板中的51单片机通过串口读取传感器采集的SF6压力数据,51单片机判断是否采集完；如果采集没有完毕，继续采集，如果完毕，就对压力数据纠偏处理,检查是否压力值越限,如果越上限或者越下限报警并处理缺陷；如果没有越限，利用无线电台将压力数据由采集卡到上位机传输，检查上传是否完毕,如果没有上传完毕，继续传；如果传输完毕，则进行压力数据校验处理,检查校验是否完毕,如果校验没有完毕,继续校验；如果校验完毕,则进行数据存储,变电站SF6气体压力监测与统计分析系统历史数据查询、比对、分析,是否需要打印收据,如果需要进行打印数据,则完成各种报表打印；如果不需要打印,则数据上传生产管理系统。
所述的方法按功能可划分为三部分： 
第一部分是对变电站设备SF6气体实时采集，压力无线传输并实时在线监测和下数据采集机控制部分：可以实现表压力值实时显示和数据校正，手动输入控制的功能；
第二部分是压力值分析比对部分：可以实现系统统计，图表曲线，比对分析及SF6气体压力SOE信息；
第三部分是数据上传部分：可以实现上传数据，开启数据自动上传功能及数据上传状态查看的综合信息管理平台。
所述的下位数采机控制部分，是通过无线方式将SF6气体压力传输到本管理平台，并通过无线方式对下位机数采机进行数采定时器启动和采样周期设置控制。
所述的数据上传部分，对上传到生产管理系统（PMS）的数据能从数据库和关键字进行实时校正，并做及时在线修改。
所述的压力值分析比对部分，可以对SF6压力曲线在线与额定温度下的SF6压力比对分析，并对历史数据进行围绕状态检修核心的专业分析。
本发明的有益效果是：
本发明是一种能够对变电站设备SF6气体压力实时采集, 远距离无线传输通讯并实时在线监测,历史数据定性定量分析,数据上传等功能的综合信息管理平台，即变电站SF6气体压力监测与统计分析系统。该系统使用VB6.0 IDE平台开发,以MSSQLServer2000作为数据库。针对变电站设备SF6气体压力特点开发出一款集SF6气体压力无线传输并在线监测，历史数据分析，数据网络上传集控中心，账户管理功能为一体的软件平台，可以达到实现变电站SF6气体压力的综合自动化管理的目的。
本发明操作简便易行，方便运行及调度监控人员远方准确掌握变电站的SF6气体运行状况，也为状态检修提供第一手可靠的设备SF6气体压力运行信息，便利相关专业人员维护SF6设备，为GIS变电站维护提供了可移植的宝贵经验。本发明填补了变电站SF6气体压力综合自动化管理平台技术领域的空白，具有较可观的社会效益和经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的硬件的主框图；
图2是本发明的采集卡框图；
图3是本发明的系统软件整体流程图；
图4是本发明的模数转换子程序流程图；
图5是本发明的串口通信程序设计流程图。
图中：工控机1，SF6压力监控层2，无线数据传输发送端3，无线数据接受端4，数据采集板5，SF6气体压力采集层6，各气室压力传感器7，SF6气体压力终端层8，RS232通讯接口9，4路485通讯接口10，A/D转换11，键盘12，51单片机13。
具体实施方式
本发明是一种变电站SF6气体压力监测与统计分析系统，是由SF6气体压力终端层8的各气室压力传感器7通过AD或者485串口总线与SF6气体压力采集层6上的数据采集板5相连接，数据采集板5再通过无线接发送装置与SF6气体压力监控层2的工控机1相连接。
如图1所示，从SF6气体压力终端层8的各气室压力传感器7采集精度0.01MPa气体压力数据,通过AD或者485串口总线传输到数据采集板5上,再通过无线接发送装置，即无线数据传输接受端3和无线数据传输发送端4，将压力数据发送到SF6气体压力监控层2的工控机1上,实现SF6的气体压力值综合统计和历史数据进行对比分析，气体压力值在线采集值与额定温度下的SF6曲线之间比照，从本地数据库上传到PMS数据库值实现实时监控，对数据上传错误及时纠偏，实现把从下位机采集的SF6气体压力数据上传到PMS数据库 
本发明所述的变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，如图3所示，其具体步骤是：
手工按动采集板的按键对采样定时和启动控制,利用信号调制电路对压力信号进行滤波,采集板中的51单片机13通过串口读取传感器采集的SF6压力数据,51单片机判断是否采集完,如果采集没有完毕，继续采集，如果完毕，就对压力数据纠偏处理,检查是否压力值越限,如果越上限或者越下限报警并处理缺陷；如果没有越限，利用无线电台将压力数据由采集卡到上位机传输，检查上传是否完毕,如果没有上传完毕，继续传；如果传输完毕，则进行压力数据校验处理,检查校验是否完毕,如果校验没有完毕,继续校验；如果校验完毕,则进行数据存储,变电站SF6气体压力监测与统计分析系统历史数据查询、比对、分析,是否需要打印收据,如果需要进行打印数据,则完成各种报表打印；如果不需要打印,则数据上传生产管理系统。
如图2所示，图2是本发明的采集卡框图。利用A/D转换11采样和压力仪表通过RS232通讯接口9两种方式将压力值采集到51单片机中，51单片机数据的真实性和完整性进行处理和分析，键盘12可以对数据采集板进行数据采样定时和启动控制。
图中4中，51单片机调用串口发送程序,数据采集板51单片机判断发送寄存器是否为空,如果不为空,则51单片机继续判断发送寄存器是否为空,如果为空,则利用485串口将数据采集板上的51单片机与SF6压力传感器之间互相通讯,利用RS232串口转接口和无线电台将SF6压力数据由51单片机发送由至上位机。
图中5中，数据寄存器赋予首地址,数据输出,检查是否数据输出完,如果数据没有完毕,继续输出数据,如果数据输出完毕,则利用485或者RS232发送数据至数据采集板的51单片机。
本发明按功能划分为三部分：第一部分在线监测和下位数采机控制，即功能包括表压力值实时显示和数据校正，手动输入控制；第二部分压力值分析比对，可以实现系统统计，图表曲线，比对分析，及SF6气体压力SOE信息（事件顺序记录系统）；第三部分数据上传，即功能为上传数据，开启数据自动上传功能，数据上传状态查看。
本发明所述的下位机数据采集卡控制部分是通过无线方式将SF6气体压力传输到本管理平台，并能通过无线方式对下位机数采机进行数采定时器启动和采样周期设置控制。
本发明所述的数据上传部分，对上传到生产管理系统（PMS）的数据能从数据库和关键字进行实时校正，并做及时在线修改。
本发明所述的压力值分析比对部分，可以对SF6压力曲线在线与额定温度下的SF6压力比对分析，并对历史数据进行围绕状态检修核心的专业分析。

Claims (6)

1.变电站SF6气体压力监测与统计分析系统，其特征是：它是由SF6气体压力终端层（8）的各气室压力传感器（7）通过AD或者485串口总线与SF6气体压力采集层（6）上的数据采集板（5）相连接，数据采集板（5）再通过无线接发送装置与SF6气体压力监控层（2）的工控机（1）相连接。
2.变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，其特征是：具体步骤如下：
手工按动采集板的按键对采样定时和启动控制,利用信号调制电路对压力信号进行滤波,采集板中的51单片机通过串口读取传感器采集的SF6压力数据,51单片机判断是否采集完；如果采集没有完毕，继续采集，如果完毕，就对压力数据纠偏处理,检查是否压力值越限,如果越上限或者越下限报警并处理缺陷；如果没有越限，利用无线电台将压力数据由采集卡到上位机传输，检查上传是否完毕,如果没有上传完毕，继续传；如果传输完毕，则进行压力数据校验处理,检查校验是否完毕,如果校验没有完毕,继续校验；如果校验完毕,则进行数据存储,变电站SF6气体压力监测与统计分析系统历史数据查询、比对、分析,是否需要打印收据,如果需要进行打印数据,则完成各种报表打印；如果不需要打印,则数据上传生产管理系统。
3.根据权利要求2所述的变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，其特征是：所述的方法按功能可划分为三部分： 
第一部分是对变电站设备SF6气体实时采集，压力无线传输并实时在线监测和下数据采集机控制部分：可以实现表压力值实时显示和数据校正，手动输入控制的功能；
第二部分是压力值分析比对部分：可以实现系统统计，图表曲线，比对分析及SF6气体压力SOE信息；
第三部分是数据上传部分：可以实现上传数据，开启数据自动上传功能及数据上传状态查看的综合信息管理平台。
4.根据权利要求3所述的变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，其特征是：所述的下位数采机控制部分，是通过无线方式将SF6气体压力传输到本管理平台，并通过无线方式对下位机数采机进行数采定时器启动和采样周期设置控制。
5.根据权利要求3所述的变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，其特征是：所述的数据上传部分，对上传到生产管理系统（PMS）的数据能从数据库和关键字进行实时校正，并做及时在线修改。
6.根据权利要求3所述的变电站SF6气体压力监测与统计分析方法，其特征是：所述的压力值分析比对部分，可以对SF6压力曲线在线与额定温度下的SF6压力比对分析，并对历史数据进行围绕状态检修核心的专业分析。
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