CN103134554A - 一种继电保护装置运行环境监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护装置运行环境监测装置，包括监测终端，监测终端分别与继电保护装置、视频采集装置、在线运行环境采集装置连接，在线运行环境采集装置分别与气体传感器、温度采集器、湿度采集器和振动传感器连接；气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器安装于继电保护装置柜壁，气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采用全屏蔽设计；本发明获取继电保护装置采集的实时数据，以及接收运行环境的在线检测信息，从而形成一体化继电保护装置的监测装置。当继电保护装置运行环境指标超出正常运行允许范围时，监测装置进行报警，以避免环境因素造成继电保护设备误动作，提高继电保护设备运行安全性和可靠性。

Description

一种继电保护装置运行环境监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种继电保护装置运行环境监测装置及其监测方法。

背景技术

随着计算机技术的发展和变电站自动化水平的提高，国内很多地区建设了继电保护故障信息处理系统，但因为系统的复杂性，各地都在摸索适应自身的实用方案。尤其是继电保护装置的运行环境存在很大的隐患。非法闯入盗窃、自然或人为的因素导致火灾发生，这些事故隐患一旦发生，会造成较大的生产安全事故。但是，如果能够及时较早的预知这些隐患，就会及时地解决，防患于未然。温度过高或者过低，工作的环境过于干燥或潮湿，空调漏水或雨水浸入等，如果不及时的发现和处理，都对继电保护装置的正常工作造成严重损害，造成生产事故的发生。另一方面，振动、大气污染等都可使继电器产生误动。据统计分析,由于环境造成的保护误动作占保护动作的5.4%。而保护设备异常动作比例为12.6%，可见，由于环境造成的异常动作占所有异常动作的43%，所以,对继电保护设备运行环境进行监测,对系统的正常运行起着重要作用。

目前由于事故责任归属问题，行业内只关注继电保护设备本体运行状态的监测，对继电保护设备运行环境的重视程度远远不够。而且，对继电保护设备运行环境监测是一项综合性工作，系统的实施同时受限于变电站运行管理规程，所以市场上没有对继电保护装置运行环境的在线监测装置。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种继电保护装置运行环境监测装置及其监测方法，它获取继电保护装置采集的实时数据，以及接收运行环境的在线检测信息，从而形成一体化继电保护装置的监测装置。当继电保护装置运行环境指标超出正常运行允许范围时，监测装置进行报警，相关人员及时处理，以避免环境因素造成继电保护设备误动作，提高继电保护设备运行安全性和可靠性，对继电保护装置的运行状态及影响安全运行的因素实现在线监测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种继电保护装置运行环境监测装置，包括监测终端，所述监测终端分别与继电保护装置、视频采集装置、在线运行环境采集装置连接，所述在线运行环境采集装置分别与气体传感器、温度采集器、湿度采集器和振动传感器连接；所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器安装于继电保护装置柜壁，所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采用全屏蔽设计。

设备投运后，电力机柜不允许打孔等可能影响设备运行的操作，所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器安装面通过磁性材料贴装在继电保护装置柜壁，所述磁性材料为磁铁。

因变电站为强电磁场环境，会对设备运行造成影响，对传感器来讲会影响测量准确度和使用寿命。气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器采用全屏蔽设计，所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器外壳加入一层屏蔽网进行屏蔽，所述屏蔽网为致密铜网。

所述监测终端包括数据显示模块、数据显示模块与数据分析模块连接，所述数据分析模块与数据存储模块和报警模块连接，所述数据分析模块分别与继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块连接。

所述在线运行环境采集装置包括数据上传模块，数据上传模块与数据转换模块连接，所述数据转换模块分别与模拟量接口模块、数字量接口模块和控制量接口模块连接。

所述继电保护装置数据采集模块用于采集继电保护装置的信息；

所述视频采集模块用于采集视频采集装置获取的视频信息；

所述环境信息采集模块用于采集在线运行环境采集装置获取的信息；

所述数据分析模块用于对继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块的信息进行分析；

所述数据存储模块对数据分析模块的分析数据进行存储；

所述报警模块对数据分析模块的异常数据进行报警；

所述数据显示模块对数据分析模块的数据进行显示；

所述模拟量接口模块接收模拟量信息；

所述数字量接口模块接收数字量信息；

所述控制量接口模块接收控制量信息；

所述数据转换模块将接收到的模拟量、数字量和控制量的数据格式进行转换，转换为TCP/IP格式；

所述数据上传模块将数据转换模块转换后的数据进行上传，上传到监测终端。

上述一种继电保护装置运行环境监测装置所采用的监测方法，主要分为如下步骤：

步骤（1）：数据采集；

步骤（2）：数据分析；

步骤（3）：数据输出。

所述步骤（1）包括如下三个并发的步骤：

步骤（1-1）：继电保护装置运行信息通过RS232总线上传给监测终端，所述继电保护装置的运行信息包括模拟量信息、开关量信息和报警信息；

步骤（1-2）：视频采集装置采集主控室出入口的信息，并通过以太网将采集到的信息上传给监测终端；

步骤（1-3）：所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采集到的信息通过RS485总线上传给在线运行环境采集装置，在线运行环境采集装置通过以太网将数据上传给监测终端。

所述步骤（2）监测终端对采集到的信息进行分析处理，如果采集到的数据与超出预先设定值，报警装置发出报警信号；

所述步骤（3）是数据显示模块对监测的结果进行显示。

本发明的有益效果：

据统计分析,由于环境造成的保护误动作占保护动作的5.4%.而保护设备异常动作比例为12.6%，可见，由于环境造成的异常动作占所有异常动作的43%，本发明在继电保护装置运行环境指标超出正常运行允许范围时，监测装置进行报警，相关人员及时处理，以避免环境因素造成继电保护设备误动作，可使继电保护设备误动作率降低40%左右，提高继电保护设备运行安全性和可靠性。具有以太网接口，可以方便的接入基于IP的局域网、广域网、因特网、2M、无线以太网等。

保障继电保护装置的安全正常运行，实时监测继电保护装置环境的各项指标，遇到环境温度过高、非法闯入、火灾和漏水等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。它主要采用计算机、网络、传感器技术，构成一个一体化的在线监测系统，可以在计算机屏幕上看到各个继电保护装置的信息，提高可靠运行能力，提高维护效率，降低维护成本和劳动强度。弥补运行人员直观性不强的弱点，加强安全、保卫工作，提高运行水平，为继电保护装置的科学管理提供了更为集中有效的技术支撑。

本发明专门用于对无人值守现场内的动力设备、环境状况、安防消防等进行信息采集、管理和监控的网络设备,采用最新微电子技术、嵌入式技术和开放的网络技术，在满足用户要求的情况下，提供了一个经济型监控方案，由此构成的监控系统集中了现场数据采集、故障告警、应急控制、网络数据存储（黑匣子）、WEB、各种通信协议转换、图像采集等多项功能具有很高的性价比。

附图说明

图1为本发明的连接示意图；

图2为本发明的监测终端内部模块示意图；

图3为本发明的在线运行环境采集装置内部模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种继电保护装置运行环境监测装置，包括监测终端，所述监测终端分别与继电保护装置、视频采集装置、在线运行环境采集装置连接，所述在线运行环境采集装置分别与气体传感器、温度采集器、湿度采集器和振动传感器连接；所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器安装于继电保护装置柜壁，所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采用全屏蔽设计。

所述监测终端包括数据显示模块、数据显示模块与数据分析模块连接，所述数据分析模块与数据存储模块和报警模块连接，所述数据分析模块分别与继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块连接。

所述在线运行环境采集装置包括数据上传模块，数据上传模块与数据转换模块连接，所述数据转换模块分别与模拟量接口模块、数字量接口模块和控制量接口模块连接。

所述继电保护装置数据采集模块用于采集继电保护装置的信息；

所述视频采集模块用于采集视频采集装置获取的视频信息；

所述环境信息采集模块用于采集在线运行环境采集装置获取的信息；

所述数据分析模块用于对继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块的信息进行分析；

所述数据存储模块对数据分析模块的分析数据进行存储；

所述报警模块对数据分析模块的异常数据进行报警；

所述数据显示模块对数据分析模块的数据进行显示；

所述模拟量接口模块接收模拟量信息；

所述数字量接口模块接收数字量信息；

所述控制量接口模块接收控制量信息；

所述数据转换模块将接收到的模拟量、数字量和控制量的数据格式进行转换，转换为TCP/IP格式；

所述数据上传模块将数据转换模块转换后的数据进行上传，上传到监测终端。

上述一种继电保护装置运行环境监测装置所采用的监测方法，主要分为如下步骤：

步骤（1）：数据采集；

步骤（2）：数据分析；

步骤（3）：数据输出。

所述步骤（1）包括如下三个并发的步骤：

步骤（1-1）：继电保护装置运行信息通过RS232总线上传给监测终端，所述继电保护装置的运行信息包括模拟量信息、开关量信息和报警信息；

步骤（1-2）：视频采集装置采集主控室出入口的信息，并通过以太网将采集到的信息上传给监测终端；

步骤（1-3）：所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采集到的信息通过RS485总线上传给在线运行环境采集装置，在线运行环境采集装置通过以太网将数据上传给监测终端。

所述步骤（2）监测终端对采集到的信息进行分析处理，如果采集到的数据与超出预先设定值，报警装置发出报警信号；

所述步骤（3）是数据显示模块对监测的结果进行显示。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种继电保护装置运行环境监测装置，其特征是，包括监测终端，所述监测终端分别与继电保护装置、视频采集装置、在线运行环境采集装置连接，所述在线运行环境采集装置分别与气体传感器、温度采集器、湿度采集器和振动传感器连接；所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器外壳加入一层屏蔽网进行屏蔽，所述屏蔽网为致密铜网；所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器安装面通过磁性材料贴装在继电保护装置柜壁，所述磁性材料为磁铁。

2.如权利要求1所述的一种继电保护装置运行环境监测装置，其特征是，所述监测终端包括数据显示模块、数据显示模块与数据分析模块连接，所述数据分析模块与数据存储模块和报警模块连接，所述数据分析模块分别与继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块连接。

3.如权利要求1所述的一种继电保护装置运行环境监测装置，其特征是，所述在线运行环境采集装置包括数据上传模块，数据上传模块与数据转换模块连接，所述数据转换模块分别与模拟量接口模块、数字量接口模块和控制量接口模块连接。

4.如权利要求1所述的一种继电保护装置运行环境监测装置所采用的监测方法，其特征是，主要分为如下步骤：

步骤（1）：数据采集；

步骤（2）：数据分析:监测终端对采集到的信息进行分析处理，如果采集到的数据与超出预先设定值，报警装置发出报警信号；

步骤（3）：数据输出:数据显示模块对监测的结果进行显示。

5.如权利要求4所述的一种继电保护装置运行环境监测方法，其特征是，所述步骤（1）包括如下三个并发的步骤：

步骤（1-1）：继电保护装置运行信息通过RS232总线上传给监测终端，所述继电保护装置的运行信息包括模拟量信息、开关量信息和报警信息；

步骤（1-2）：视频采集装置采集主控室出入口的信息，并通过以太网将采集到的信息上传给监测终端；

步骤（1-3）：所述气体传感器、温度采集器、湿度采集器、振动传感器采集到的信息通过RS485总线上传给在线运行环境采集装置，在线运行环境采集装置通过以太网将数据上传给监测终端。

Images