CN103795142B - 一种变电站智能巡视系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变电站智能巡视系统，该系统包括安装在变电站内部的视频监控单元和数据监控单元以及远程控制设备，视频监控单元完成对变电站内部视频图像监控，数据监控单元完成变电站内数据监控，远程控制设备与视频监控单元和数据监控单元网络连接完成数据共享；所述视频监控单元与数据监控单元相互配合，当出现失火等意外事故时，断开变电站的供电，防止更大的危害造成。

Description

一种变电站智能巡视系统

技术领域

本发明涉及变电站控制领域，尤其涉及一种变电站智能巡视系统。

背景技术

变电站作为供电与用电用户之间的桥梁，扮演电力供给中扮演重要角色，变电站主要由高压柜、变压器室和低压柜三部分组成，高压柜和低压柜中又分为多个独立部分，例如开关柜、智能仪表柜等，在供电时，需要对开关柜中的各仪表以及温度，变压器等进行监测，以时时掌握变电站的情况，防止意外事故发生。

现有技术中，变电站的巡视采用的是人工现场巡视方式，人工巡视方式存在以下问题：巡视不全面、存在盲区、巡检人员漏检、缺陷漏发现，并且存在巡检人员走马观花，巡视质量不高等现象。随着变电站数量逐步增加，运行值班人员人数有限，工作量不断增大，而且子站距离主站较远，在子站出现事故、异常或恶劣天气的情况下，值班员不能及时到达子站掌握现场设备情况、处理异常和事故，这些都会给电网的安全运行带来隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种变电站智能巡视系统，该系统包括：远程控制设备、视频监控单元和数据监控单元，所述视频监控单元和数据监控单元通过网络与远程控制设备连接，所述视频监控单元还与数据监控单元连接；

所述视频监控单元包括视频探头和视频控制器，所述视频探头用于监控变电站且其输出端与与视频控制器相连，所述视频控制器还与远程控制设备通过网络连接；

所述数据监控单元包括设置于变电站内的智能仪表、烟雾传感器、环境温度传感器和数据控制器，所述智能仪表、烟雾传感器和环境温度传感器的输出端与数据控制器相连，所述数据控制器通过网络与远程控制设备相连，所述数据控制器还与视频控制器通过连接；

还包括隔离开关、执行部和驱动部，所述隔离开关控制变电站进线线路的断开和闭合，所述数据控制器中设有阈值温度，当环境温度传感器检测的环境温度超过阈值温度后，所述数据控制器发出第一控制信号控制驱动部驱动执行部断开隔离开关并向远程终端发送第一报警信号；以及

当数据控制器接收到烟雾传感器发出的信号时，所述数据控制器发出第二控制信号到视频控制器以及发出第二报警信号到远程控制设备，视频控制器根据第二控制信号驱动视频探头监控烟雾传感器探测的位置，远程控制设备根据第二报警信号以及烟雾传感器探测位置的视频探头探测的视频信息控制驱动部驱动执行部断开隔离开关。

本发明变电站智能巡视系统中所述视频监控单元完成对变电站内部视频图像的监控，代替人工巡视，数据监控单元完成变电站线路及环境数据的采集，并且当出现温度过高时，数据控制器立即发出控制信号切断变电站供电电源，避免引起火灾等，另外当烟雾传感器输出信号时，数据控制器立即发出控制信号给视频控制器，视频控制器将视频探头监控位置调整到烟雾传感器监控的位置处，供远程控制设备查看，决定是否切断变电站电源供应，这样控制主动性更强，避免引起误操作；本发明其它有益鲜果将结合附图在实施例中阐述。

附图说明

图1本发明变电站智能巡视系统实施例一框图。

图2本发明变电站智能巡视系统实施例二框图。

图3本发明变电站智能巡视系统实施例三框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面需要特别申明，本文中，所用的“连接”、“相连”是指可以完成信号传输和指令传输的。

图1所示为本发明变电站智能巡视系统实施例一框图，从图中可以看出所述的变电站智能巡视系统包括：远程控制设备4、视频监控单元3和数据监控单元2，所述视频监控单元3和数据监控单元2通过网络与远程控制设备4连接，所述视频监控单元3还与数据监控单元2连接；所述视频监控单元包括视频探头9和视频控制器11，所述视频探头9用于监控变电站1且其输出端与与视频控制器相连，所述视频控制器还与远程控制设备通过网络连接；所述数据监控单元2包括设置于变电站内的智能仪表6、烟雾传感器7、环境温度传感器5和数据控制器8，所述智能仪表、烟雾传感器和环境温度传感器的输出端与数据控制器相连，所述数据控制器8通过网络与远程控制设备4相连，所述数据控制器8还与视频控制器11连接；还包括隔离开关14、执行部13和驱动部12，所述隔离开关控制变电站1进线线路的断开和闭合，所述数据控制器8中设有阈值温度，当环境温度传感器5检测的环境温度超过阈值温度后，所述数据控制器8发出第一控制信号A控制驱动部12驱动执行部13断开隔离开关14并向远程终端发送第一报警信号；以及当数据控制器8接收到烟雾传感器7发出的信号时，所述数据控制器8发出第二控制信号到视频控制器11以及发出第二报警信号到远程控制设备4，视频控制器11根据第二控制信号驱动视频探头9监控烟雾传感器7探测的位置，远程控制设备4根据第二报警信号以及烟雾传感器7探测位置的视频探头探测的视频信息控制驱动部12驱动执行部13断开隔离开关14。

实施例一中所述的视频监控单元3和数据监控单元2设置在变电站1内部，其中，视频探头9为多个，安装在变电站各个室内，例如高压柜室，低压柜室、变压器室，并且每个室可以安装多个，分别从不同角度监控，保证变电站每个地方都在监控之内，避免出现监控盲区，所述视频探头9的型号选用ss-810hp十六倍连带镜头一体摄像机，该摄像机为自动光圈，只需要通过视频控制器控制位置和焦距，该摄像机镜头倍数高、图像清晰、具有逆光补偿功能；所述视频控制器11类似电脑CPU，它可以分析和处理数据，可以根据控制信号控制视频探头改变监控方位，例如根据数据控制器发送的第二控制信号将视频探头的监控位置调整到烟雾传感器7的监控位置，当然视频控制器也可以根据远程控制设备发送的控制指令控制视频探头变焦等，视频控制器也可以带有显示屏，可供操作人员在变电站内查看。

实施例一中所述数据监控单元2中的烟雾传感器7主要用于探测变电站是否失火，烟雾传感器7为离子式烟雾传感器，该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器；它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动；在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的；一旦有烟雾窜逃外电离室，干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号到数据控制器，数据控制器将信号传输到远程控制设备；所述智能仪表6包括电压传感器、电流传感器等，它们用于监控变电站内输电线路上输出的电压和电流，并将监控的数据传输给数据控制器8，数据控制器将接收的数据传到远程控制设备；环境温度传感器用于监控变电站的环境温度，环境温度传感器为现有的温度传感器，例如红外探头；所述数据控制器8具有分析出来数据的功能和发送控制指令的功能，并且数据控制器中设有阈值温度，该阈值温度根据变电站正常情况下所处的温度和变电站失火等意外事故所处的温度来设置的，通常变电站内部温度超过阈值温度，则说明变电站已失火或其它事故，需要迅速切断电源，因此当数据控制器接收到环境温度传感器采集的温度超过阈值温度时发出第一控制信号A到驱动部12，同时发送第一报警信号到远程控制设备，第一控制信号A控制驱动部12驱动执行部断开隔离开关14，这样就切断变电站的电源，避免造成事故发生，例如爆炸等，第一报警信号提醒远程操作人员做好应急准备，例如前往变电站查看；另外当数据控制器接收到烟雾传感器传输的信号后，数据控制器发送第二控制信号到视频控制器，同时向远程控制设备发送第二报警信号，视频控制器根据第二控制信号控制视频探头将视频探头的监控方向调整到烟雾传感器所监控的位置，第二报警信号用于提醒远程监控人员，将视频探头和烟雾传感器结合可以方便远程控制设备监控，远程控制设备根据视频探头传输的具体视频图像决定是否控制驱动部驱动执行部断开隔离开关14，这样控制更具主动性，避免出现误操作。

所述的远程控制设备4可以为手机、电脑和其它监控机，远程控制设备具有分析处理数据的功能和根据数据发送控制指令驱动执行部件执行动作的功能；所述远程控制设备还具有存储接收的数据并建立数据模型，方便操作人员查看和分析，数据模型的建立由软件实现。

所述驱动部12可以为电机，电机根据控制信号进行正转或反转进而控制执行部13工作，执行部13具体可以为两个手柄和与两手柄机械连接的一主干，电机驱动轴与主干连接，电机正转带动其中一个手柄转动进而将隔离开关的闸刀拨开，完成断电，电机反转带动另一手柄转动进而将隔离开关闸刀合上，完成上电；当然驱动部和执行部也可以为其它现有技术所提供，这里不做限制。

图2所示为本发明变电站智能巡视系统实施例二，从图中可以看出实施例二相对实施例一增加了空调控制器16，空调控制器16根据远程控制设备发出的控制信号对空调的开闭以及空调15温度进行调节，例如当环境温度传感器检测环境温度增加时，远程控制终端根据接收的环境温度信号输出控制指令控制空调控制器进而增大空调的制冷功率，使环境温度保持在一定范围内，实施例二中其它部分不再累赘，从实施例一中可以得出。

图3所示为本发明变电站智能巡视系统实施例三，实施例三中增加了报警单元17，远程控制设备接收到第一报警信号和第二报警信号后控制报警单元17报警，报警单元可以为蜂鸣器或者蜂鸣器与闪光灯的结合，报警单元可以集成在远程控制设备中，也可以单独设置。

本实施例一、实施例二和实施例三中所述数据监控单元还包括设置于变电站内的开关柜温度检测单元、变压器油色谱在线监测单元、避雷器在线监测单元，所述开关柜温度检测单元、变压器油色谱在线监测单元和避雷器在线监测单元的输出端与数据控制器相连；所述开关柜温度检测单元检测开关柜的温度，尤其是检测开关柜中开关与母线的连接处的温度，开关柜温度的检测可以采用光栅光缆测温，所述变压器油色谱在线监测单元监测变压器油色，进而监控变压器是否正常，所述避雷器在线监测单元监测变电站中避雷器避雷性能，防止避雷器失效导致变压器等器件遭雷击。

上述实施例中安装在变电站中的视频监控单元和数据监控单元的电源由与母线电连接的电源模块提供，所述电源模块包括电压变换器、稳压单元和储能电池，所述电压变换器输入端与母线，变换器的输出端与稳压单元的输入端连接，实现降压，稳压单元稳定降压后的电压，所述稳压单元的输出端分别与储能电池、视频监控单元和数据监控单元连接，储能电池用于储存电能，当断电后持续为视频监控单元和数据监控单元供电，所述稳压单元和储能电池可以从现有技术中得到。

作为对上述实施例进一步改进，还包括安装于变电站内的照明灯以及与照明灯相连的照明灯控制器，所述照明灯控制器与远程控制设备通过网络连接，所述远程控制设备通过控制信号控制照明灯控制器以驱动照明灯照明；当视频探头探测的图像不清晰时可以打开照明灯进行辅助，提高视频探头探测的图像质量，同时照明灯也方便操作人员进入变电站进行巡视。

上述实施例中各部件的连接可以是有线连接，也可以是无线连接，例如，视频控制器和数据控制器的连接，当它们为无线连接时，各自设有无线发射器和无线接收器，当它们为有线连接时，通过信号线连接，信号线可以为电缆和光纤；还有远程控制设备与数据控制器、视频控制器、空调控制器的网络连接，当它们为无线连接时，可以采用3G通讯模块进行信号传输，当它们为有线连接时，采用以太网标准进行网络传输，传输线为电缆或光纤。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种变电站智能巡视系统，其特征在于，包括：远程控制设备、视频监控单元和数据监控单元，所述视频监控单元和数据监控单元通过网络与远程控制设备连接，所述视频监控单元还与数据监控单元连接；

所述视频监控单元包括视频探头和视频控制器，所述视频探头用于监控变电站且其输出端与视频控制器相连，所述视频控制器还与远程控制设备通过网络连接；

所述数据监控单元包括设置于变电站内的智能仪表、烟雾传感器、环境温度传感器和数据控制器，所述智能仪表、烟雾传感器和环境温度传感器的输出端与数据控制器相连，所述数据控制器通过网络与远程控制设备相连，所述数据控制器还与视频控制器通过连接；

还包括隔离开关、执行部和驱动部，所述隔离开关控制变电站进线线路的断开和闭合，所述数据控制器中设有阈值温度，当环境温度传感器检测的环境温度超过阈值温度后，所述数据控制器发出第一控制信号控制驱动部驱动执行部断开隔离开关并向远程终端发送第一报警信号；以及

当数据控制器接收到烟雾传感器发出的信号时，所述数据控制器发出第二控制信号到视频控制器以及发出第二报警信号到远程控制设备，视频控制器根据第二控制信号驱动视频探头监控烟雾传感器探测的位置，远程控制设备根据第二报警信号以及烟雾传感器探测位置的视频探头探测的视频信息控制驱动部驱动执行部断开隔离开关；

还包括安装于变电站内的照明灯以及与照明灯相连的照明灯控制器，所述照明灯控制器与远程控制设备通过网络连接，所述远程控制设备通过控制信号控制照明灯控制器以驱动照明灯照明。

2.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，所述数据监控单元还包括设置于变电站内的开关柜温度检测单元、变压器油色谱在线监测单元、避雷器在线监测单元，所述开关柜温度检测单元、变压器油色谱在线监测单元和避雷器在线监测单元的输出端与数据控制器相连。

3.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，所述烟雾传感器和视频探头为多个，分别安装在变电站的高压柜、低压柜和变压器室中。

4.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，所述视频探头为ss-810hp十六倍连带镜头一体摄像机，所述远程控制设备通过发送控制指令控制视频控制器进而控制视频探头的焦距、光圈和方位的调整。

5.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，还包括安装于变电站内的空调和与空调连接的空调控制器，所述远程控制设备根据环境温度传感器采集回来的温度发送控制信号控制空调控制器进而控制空调的开闭以及空调温度的调节。

6.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，所述视频监控单元和数据监控单元的电源由连接在母线上的电源模块提供，所述电源模块包括电压变换器、稳压单元和储能电池，所述电压变换器输入端与母线连接，所述电压变换器输出端与稳压模块的输入端连接，所述稳压模块的输出端分别与储能电池、视频监控单元和数据监控单元连接。

7.根据权利要求1所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元与远程控制设备连接，当远程控制设备接收到第一报警信号和第二报警信号后输出控制指令控制报警单元报警。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的变电站智能巡视系统，其特征在于，所述的网络连接为有线或无线连接。