CN103116331A - 一种智能变电站安全监测及预警系统 - Google Patents

一种智能变电站安全监测及预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站安全监测及预警系统，它包括监测预警主站、通讯网络、监测预警终端设备和若干测控终端设备，所述监测预警终端设备分别与测控终端设备连接，并通过通讯网络与监测预警主站连接。本发明保证了变电站设备运行的可靠性问题，解决变电站无人值守后的安全管理问题；实现了无人值守变电站的远程监视问题，建立了一个变电站设备安全稳定的运行环境；能够对变电站各种设备的运行状态及影响因素实现在线检测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使运行人员实时掌握设备运行工况，解决了操作队巡视周期内的监控空白，加强了对变电设备的监控，从而保障了变电站设备的安全运行并且降低了变电站设备的管理维护成本。

Description

一种智能变电站安全监测及预警系统
技术领域
本发明涉及一种电力系统在线监测装置，具体地说是一种智能变电站安全监测及预警系统。
背景技术
变电站设备的安全运行是建设智能化电网的基本保障。但是由于供电任务逐渐加强，而设备的维护时间窗口却越来越小，甚至取消了一些小的维护检修项目。现场安全成了十分突出的问题，必须建立一个安全稳定的运行环境，对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线监测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理。
各种电压等级的变电站在运行过程中，靠操作人员的正常巡视难以实现安全问题的全面检查和提前预警：对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素（如：非正常进入、火灾、水灾、小动物进入电缆沟、过热等）实现在线监测并提前预警，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使操作运行人员实时掌握设备运行情况、解决巡视周期内的监控空白，加强对变电设备的监控。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种智能变电站安全监测及预警系统，其不仅能够实现对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的环境因素进行实时监测，而且能够在变电站出现异常情况时进行预警以便及时处理。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，包括监测预警主站、通讯网络、监测预警终端设备和若干测控终端设备，所述监测预警终端设备分别与测控终端设备连接，并通过通讯网络与监测预警主站连接；其中，所述测控终端设备包括设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置设置在变电站现场，用以将采集的变电站现场监测数据发送给监测预警终端设备，所述监测预警终端设备将接收到的现场监测数据信息进行处理并将处理后的数据信息通过通讯网络发送给监测预警主站，同时输出告警信息。
优选地，所述通讯网络包括有线通讯网络和/或无线通讯网络，所述有线通讯网络包括光纤通信网络和电话专线网络，所述无线通讯网络包括3G无线通信网络、Zigbee无线网络和公网GPRS通信网络。
优选地，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置分别通过MBUS总线、RS485总线或TCP/IP通信网络与监测预警终端设备连接。
优选地，所述设备运行状态监测装置包括温湿度传感器、局部放电检测装置、微水传感器、电量监测仪和SF6有毒气体检测装置中的一种或多种。
优选地，所述设备运行环境监测装置包括温湿度传感器、感烟传感器、水浸传感器、串口摄像头、明火传感器、有毒气体监测装置和红外热像仪中的一种或多种。
优选地，所述监测预警终端设备包括电路板以及设置在电路板上的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块，所述通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别与处理器连接；所述处理器分别通过智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路和遥控电路与设备运行状态监测装置或设备运行环境监测装置连接，通过通讯模块接入通讯网络与监测预警主站进行数据交互。
优选地，所述监测预警终端设备采用机架式结构，所述的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别通过欧式插座与电路板连接。
本发明的有益效果是，采用上述结构后，本发明具有以下功能：
（1）设备在线检测。监测预警终端设备通过温湿度传感器、局部放电检测装置、微水传感器、电量监测仪和SF6有毒气体检测装置等设备运行状态监测装置来实现变电站设备温度在线检测、局部放电检测、油含水量含气量、空调运行状态检测、供电质量、设备供电质量检测、防雷设备在线检测和SF6有毒气体检测等功能并在出现异常情况时进行报警。
（2）环境及状态在线检测并实时报警。监测预警终端设备通过温湿度传感器，感烟传感器，水浸传感器，串口摄像头、明火传感器、有毒气体监测装置和红外热像仪等设备运行环境监测装置来实现对火灾、水灾、烟雾、非正常进入、电缆沟进水和小动物侵入电缆沟等变电站设备运行环境进行监测，并将监测数据实时上传到监测预警主站，所述监测预警主站实时显示和存储监测预警终端设备上传的数据信息。
本发明在各种电压等级的变电站投入运行之后，可以保证设备运行的可靠性问题，解决变电站无人值守后的安全管理问题；实现了无人值守变电站的远程监视问题，建立了一个变电站设备安全稳定的运行环境；能够对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线检测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使运行人员实时掌握设备运行工况，解决了操作队巡视周期内的监控空白，加强了对变电设备的监控，从而保障了变电站设备的安全运行并且降低了变电站设备的管理维护成本。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明所述监测预警终端设备的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种智能变电站安全监测及预警系统，它包括监测预警主站、通讯网络、监测预警终端设备和若干测控终端设备，所述监测预警终端设备分别与测控终端设备连接，并通过通讯网络与监测预警主站连接；其中，所述测控终端设备包括设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置设置在变电站现场，用以将采集的变电站现场监测数据发送给监测预警终端设备，所述监测预警终端设备将接收到的现场监测数据信息进行处理并将处理后的数据信息通过通讯网络发送给监测预警主站，同时输出告警信息。
优选地，所述通讯网络包括有线通讯网络和/或无线通讯网络，所述有线通讯网络包括光纤通信网络和电话专线网络，所述无线通讯网络包括3G无线通信网络、Zigbee无线网络和公网GPRS通信网络。
优选地，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置分别通过MBUS总线、RS485总线或TCP/IP通信网络与监测预警终端设备连接。
优选地，所述设备运行状态监测装置包括温湿度传感器、局部放电检测装置、微水传感器、电量监测仪和SF6有毒气体检测装置中的一种或多种。
优选地，所述设备运行环境监测装置包括温湿度传感器、感烟传感器、水浸传感器、串口摄像头、明火传感器、有毒气体监测装置和红外热像仪中的一种或多种。
图2是本发明所述监测预警终端设备的原理框图。如图2所示，本发明所述的监测预警终端设备包括电路板以及设置在电路板上的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块，所述通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别与处理器连接；所述处理器分别通过智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路和遥控电路与设备运行状态监测装置或设备运行环境监测装置连接，通过通讯模块接入通讯网络与监测预警主站进行数据交互，用以采集测控终端设备的开关量、模拟量和智能设备数据信息，并发送遥控信号。
优选地，所述监测预警终端设备采用机架式结构，所述的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别通过欧式插座与电路板连接。
所述监测预警终端设备是一种基于标准RS232、RS485串行通讯或以太网、无线等通讯方式的多通道数据采集控制器。它通过对现场数据的采集和输出控制来实现对设备的运行情况或环境状况的实时监测，并且当工作环境出现异常时，及时报警并启动应急处理方案。

Claims (7)

1.一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，包括监测预警主站、通讯网络、监测预警终端设备和若干测控终端设备，所述监测预警终端设备分别与测控终端设备连接，并通过通讯网络与监测预警主站连接；其中，所述测控终端设备包括设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置设置在变电站现场，用以将采集的变电站现场监测数据发送给监测预警终端设备，所述监测预警终端设备将接收到的现场监测数据信息进行处理并将处理后的数据信息通过通讯网络发送给监测预警主站，同时输出告警信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述通讯网络包括有线通讯网络和/或无线通讯网络，所述有线通讯网络包括光纤通信网络和电话专线网络，所述无线通讯网络包括3G无线通信网络、Zigbee无线网络和公网GPRS通信网络。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述的设备运行状态监测装置和设备运行环境监测装置分别通过MBUS总线、RS485总线或TCP/IP通信网络与监测预警终端设备连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述设备运行状态监测装置包括温湿度传感器、局部放电检测装置、微水传感器、电量监测仪和SF6有毒气体检测装置中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述设备运行环境监测装置包括温湿度传感器、感烟传感器、水浸传感器、串口摄像头、明火传感器、有毒气体监测装置和红外热像仪中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述监测预警终端设备包括电路板以及设置在电路板上的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块，所述通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别与处理器连接；所述处理器分别通过智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路和遥控电路与设备运行状态监测装置或设备环境监测装置连接，通过通讯模块接入通讯网络与监测预警主站进行数据交互。
7.根据权利要求6所述的一种智能变电站安全监测及预警系统，其特征是，所述监测预警终端设备采用机架式结构，所述的处理器、通讯模块、告警模块、显示模块、智能设备数据采集电路、遥测信号采集电路、遥信信号采集电路、遥控电路和电源模块分别通过欧式插座与电路板连接。
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