CN103941697A - 配电站环境智能控制系统及其控制方法 - Google Patents

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沈金浩
张勇
肖广辉
施国顺
张巧林
袁新
陶燕
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国网上海市电力公司
上海捷谛电力科技有限公司
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Abstract

本发明公开一种配电站环境智能控制系统,该系统包含:配电站环境监控采集模块,实时采集并上传配电站内环境信息;监控平台,其通讯连接配电站环境监控采集模块,实时接收配电站内环境信息进行分析监控;远程通讯模块,其电路连接配电站环境监控采集模块,并通过网络通信连接所述监控平台,用于配电站环境监控采集模块与监控平台之间的远程通信。本发明可实时采集配电站内的环境监控信息,并通过有线或无线网络远程传输至监控平台,实现远程监控,便于对分布于不同区域位置的多个配电站进行监控。

Description

配电站环境智能控制系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种配电站监控系统,具体涉及一种基于无线网络技术的配电站环境智能控制系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 随着社会经济的发展,配电站的数量不断增多,其地理位置越来越分散,这给周期性巡视带来了一定的困难。不仅配电站的维护存在很多问题,而且城市土地的紧张、居民区现代化高层建筑大量涌现,导致越来越多的配电站建在潮湿的地下,运行环境的优劣直接影响到电气设备的正常运行。
[0003] 配电站作为电网末端,地理位置分散,电压等级较低,一般是无人值守,担负直接为本区域用户直接输送电能的任务。通过对多个配电站的调研,发现其数量众多、运行环境复杂,是电网中存在安全隐患最多的部分:随着居民区变电站数量不断增加,周期性巡视负担越来越重;某些变电站运行环境恶劣,在极端气象条件下,对供电可靠性和电气设备本身运行不利;夏季的高温、潮湿会影响一次设备绝缘、控制设备操作和计量装置精度;地下的变电站还存在雨水过大和地下水管破裂形成的漏水隐患;位于地下变电站常因通风不好导致氧气含量不足;环网柜和SF6气体对巡视和检修人员的安全威胁等。
[0004] 配电站内电气设备的安全稳定直接关系到配电网的可靠运行,为了保证电气设备的正常运行,预防电力事故,及时获取配电站温度、湿度、水浸等辅助环境数据对于电气设备安全运行至关重要。另外,由于配电站地理位置比较分散,且没有建成专用的数据传输通道,因此在实现了监测功能的基础上,还要解决各站监测数据的通讯问题。在通讯方式的选择上,架设专线前期投入较大,光纤通信施工成本高,电力线载波系统的稳定性、可靠性较差。
发明内容
[0005] 本发明提供一种配电站环境智能控制系统及其控制方法,实现了配电站环境数据的采集、分析及远距离数据传输,使用方便、始终在线、资费合理,保障电网安全和供电可靠性。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供一种配电站环境智能控制系统,其特点是,该系统包含:
配电站环境监控采集模块,实时采集并上传配电站内环境信息;
监控平台,其通讯连接配电站环境监控采集模块,实时接收配电站内环境信息进行分析监控;
远程通讯模块,其电路连接配电站环境监控采集模块,并通过网络通信连接所述监控平台,用于配电站环境监控采集模块与监控平台之间的远程通信。
[0007] 上述配电站环境监控采集模块包含:
温湿度采集器,采集并上传配电站内温湿度信息; 水浸传感器,探测配电站内有积水即告警并上传积水信息;
点型感烟器,探测配电站内有火灾即告警并上传火灾信息;
辅助监控测控装置,其输入端电路连接温湿度采集器、水浸传感器和点型感烟器,通过远程通讯模块通讯连接监控平台,辅助监控测控装置接收配电站内温湿度信息、积水信息和火灾信息,通过远程通讯模块上传至监控平台,并接收监控平台反馈的控制信号;
空调控制器,其输入端电路连接辅助监控测控装置,接收辅助监控测控装置发出的监控平台的控制信号,控制空调对配电站内温度进行调节;
风机控制器,其输入端电路连接辅助监控测控装置,接收辅助监控测控装置发出的监控平台的控制信号,控制风机对配电站内湿度进行调节。
[0008] 上述远程通讯模块采用GPRS或CDMA数据传输单元。
[0009] 上述远程通讯模块通过因特网或GPRS网络或CDMA网络通信连接监控平台。
[0010] 上述辅助监控测控装置中设有温湿度阈值,当辅助监控测控装置接收到配电站内温湿度信息超过该阈值,辅助监控测控装置即向空调控制器和风机控制器发出控制指令,以控制空调和/或风机启停,调节配电站内温湿度环境。
[0011] 一种上述的配电站环境智能控制系统的控制方法,其特点是,该方法包含:
配电站环境监控采集模块采集配电站内的配电站环境监控信息,采用远程通讯模块通过有线或无线网络上传至监控平台;
监控平台实时接收配电站环境监控信息,并发送控制指令至配电站环境监控采集模块,以调节配电站内环境。
[0012] 上述配电站环境监控采集模块中还设有温湿度阈值,当辅助监控测控装置接收到配电站内温湿度信息超过该阈值,辅助监控测控装置即向空调控制器和风机控制器发出控制指令,以控制空调和/或风机启停,调节配电站内温湿度环境。
[0013] 上述配电站环境监控采集模块还实时探测配电站内是否有积水,若探测得到有积水,则辅助监控测控装置声光告警,并上传积水信息至监控平台进行远程告警。
[0014] 上述配电站环境监控采集模块还实时探测配电站内是否有火灾,若探测得到有火灾,则辅助监控测控装置声光告警,并上传火灾信息至监控平台进行远程告警。
[0015] 上述监控平台通过主动召唤数据或自动接收数据的方式接收配电站环境监控采集模块上传的配电站环境监控信息,对该配电站环境监控信息进行存储和分析,产生统计报表和分析曲线。
[0016] 本发明配电站环境智能控制系统及其控制方法和现有技术的配电站监控技术相t匕,其优点在于,本发明可实时采集配电站内的环境监控信息,并通过有线或无线网络远程传输至监控平台,实现远程监控,便于对分布于不同区域位置的多个配电站进行监控;
本发明辅助监控测控装置设有阈值,当探测所得配电站中温湿度信息超过阈值,则辅助监控测控装置自行下达控制指令以控制风机和空调来调节配电站内的温度值环境。
附图说明
[0017] 图1为本发明配电站环境智能控制系统的系统图;
图2为本发明监控平台的系统结构框图。具体实施方式
[0018] 以下结合附图,进一步说明本发明的具体实施例。
[0019] 如图1所示,本发明公开一种配电站环境智能控制系统,该系统包含:配电站环境监控采集模块3,电路连接配电站环境监控采集模块3的远程通讯模块2,通过网络4连接远程通讯模块2的监控平台I。
[0020] 远程通讯模块2采用GPRS或CDMA数据传输单元(GPRS/CDMA DTU),通过有线或无线网络通信连接监控平台1,具体的有线网络可以采用因特网,无线网络可以采用GPRS网络或CDMA网络。远程通讯模块2接收配电站环境监控采集模块3上传的信息,再通过网络以TCP/IP传输协议送到监控平台1,实现配电站环境监控采集模块3与监控平台I之间的远程通信。本发明采用GPRS/CDMA通信利用现有的网络,具有使用方便、始终在线、资费合理等特点,有效避免了有线网络成本高和稳定性问题。
[0021 ] 配电站环境监控采集模块3用于实时采集并上传配电站内环境信息。配电站环境监控采集模块3包含:通信连接远程通讯模块2的辅助监控测控装置5,输出端电路连接辅助监控测控装置5的温湿度采集器7、水浸传感器10、点型感烟器11,输入端电路连接辅助监控测控装置5的空调控制器8和风机控制器9。
[0022] 温湿度采集器7实时采集并上传配电站内温湿度信息。为了控制室内温湿度,可以设定在辅助监控测控装置5设置温湿度的阈值或温湿度采集器7设置温度的上限、下限和湿度的上限,也就是温湿度的报警点。当出现温度过高或过低、湿度过高时,进行实时报警,并辅助监控测控装置5启动空调和风机。温度和湿度数值通过因特网或GPRS/CDMA网络定时传送至监控中心1,当出现温度或湿度报警信号时通过因特网或GPRS/CDMA网络将报警信息实时传送至监控中心I。
[0023] 水浸传感器10实时探测配电站内有积水即告警并上传积水信息。其设置于配电站的电缆沟内,当遇到电缆沟内有积水问题时,发出报警信号,报警时间及积水点通过因特网或GPRS/CDMA网络实时传送至监控中心I。水浸传感器10选用点式水浸传感器,全密封防水结构,不锈钢双针探头,检测高度可调节,通过其输出的继电器触点信号,可实现远程报警及远程设备的控制。
[0024] 点型感烟器11用于实时探测配电站内有火灾即告警并上传火灾信息。在变配电室发生火灾时,点型感烟器11和/或辅助监控测控装置5会发出声光报警信号即时报警,同时辅助监控测控装置5控制关闭风机和空调,并禁止风机和空调启动,报警时间通过因特网或GPRS/CDMA网络实时传送至监控中心I。
[0025] 辅助监控测控装置5输入端电路连接所述温湿度采集器7、水浸传感器10和点型感烟器11,通过远程通讯模块2通讯连接监控平台1,辅助监控测控装置5接收配电站内温湿度信息、积水信息和火灾信息,通过远程通讯模块2上传至监控平台1,并接收监控平台I反馈的控制信号。
[0026] 空调控制器8输入端电路连接辅助监控测控装置5,接收辅助监控测控装置5发出的监控平台I的控制信号,可对空调进行远程或自动控制,控制空调对配电站内温度进行调节。无需人员到现场即可完成设定时间点自动定时开启和关闭空调,根据温度、湿度设定自动开启和关闭空调制冷,实时监测空调的运行状态,实现制热、除湿、温度调节、送风控制等各种调节功能。当设备出现故障时,采取故障联动控制,进行实时报警,及时通知维护人员进行维修。空调开启和关闭状态及时间通过网络实时传送至监控中心I。
[0027] 风机控制器9输入端电路连接辅助监控测控装置5),接收辅助监控测控装置5发出的监控平台I的控制信号,可对风机进行远程或自动控制,控制风机对配电站内湿度进行调节。无需人员到现场即可启停风机;可设定时间点自动定时开启和关闭风机;可根据湿度设定自动开启和关闭风机,风机开启和关闭状态及时间通过网络实时传送至监控中心
1
[0028] 如图2所示,监控平台I通过网络4和远程通讯模块2通讯连接配电站环境监控采集模块3,实时接收配电站内环境信息进行分析监控。监控平台包含监控服务器和配电站环境监控系统综合监控平台主系统。监控服务器采用有线或GPRS/CDMA方式与Internet公网连接,采用公网固定IP或域名,实现与现场环境监控采集系统的通信。综合监控平台软件的主要功能有:①系统管理:可以实现系统用户、配电站资料和环境监控采集设备台账进行管理。②数据采集:监控平台软件可以自动接收环境监控系统采集系统上传的数据,也可以定时或随机主动召唤相关数据,并将数据保存到数据库,对于告警事件采用列表方式实时显示。③统计分析:监控平台软件采用安全、可靠的数据库,建立标准的数据模型和数据字段,可以查询任意时段配变的历史数据、事件记录、报警记录等;可以指定配电站自动生成报表,报表直接进行预览、打印;配电站状态信息如温度、湿度可自动生成趋势曲线,直观的反映出配电站环境的变化趋势。
[0029] 本发明还公开了一种配电站环境智能控制系统的控制方法,该方法包含以下步骤:
配电站环境监控采集模块3采集配电站内的配电站环境监控信息,采用远程通讯模块2通过有线或无线网络上传至监控平台I ;
监控平台I通过主动召唤数据或自动接收数据的方式实时接收配电站环境监控信息,并发送控制指令至配电站环境监控采集模块3,以调节配电站内环境;同时对该配电站环境监控信息进行存储和分析,产生统计报表和分析曲线。
[0030] 其中,配电站环境监控采集模块3中还设有温湿度阈值,当辅助监控测控装置5接收到温湿度采集器7采集的配电站内温湿度信息超过该阈值,辅助监控测控装置5即向空调控制器8和风机控制器9发出控制指令,以控制空调和/或风机启停,调节配电站内温湿度环境。同时,温湿度采集器7设置温度的上限、下限和湿度的上限,也就是温湿度的报警点。当出现温度过高或过低、湿度过高时,进行实时报警。
[0031] 配电站环境监控采集模块3还实时探测配电站内是否有积水,若探测得到有积水,则辅助监控测控装置5和/或水浸传感器10声光告警,并上传积水信息至监控平台进行远程告警。
[0032] 配电站环境监控采集模块3还实时探测配电站内是否有火灾,若探测得到有火灾,则辅助监控测控装置5和/或点型感烟器11声光告警,并上传火灾信息至监控平台进行远程告警。
[0033] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种配电站环境智能控制系统,其特征在于,该系统包含: 配电站环境监控采集模块(3 ),实时采集并上传配电站内环境信息; 监控平台(1),其通讯连接所述配电站环境监控采集模块(3 ),实时接收配电站内环境信息进行分析监控; 远程通讯模块(2),其电路连接配电站环境监控采集模块(3),并通过网络通信连接所述监控平台(1),用于配电站环境监控采集模块(3 )与监控平台(1)之间的远程通信。
2.如权利要求1所述的配电站环境智能控制系统,其特征在于,所述配电站环境监控采集模块(3)包含: 温湿度采集器(7),采集并上传配电站内温湿度信息; 水浸传感器(10),探测配电站内有积水即告警并上传积水信息; 点型感烟器(11),探测配电站内有火灾即告警并上传火灾信息; 辅助监控测控装置(5),其输入端电路连接所述温湿度采集器(7)、水浸传感器(10)和点型感烟器(11),通过远程通讯模块(2)通讯连接监控平台(1),辅助监控测控装置(5)接收配电站内温湿度信息、积水信息和火灾信息,通过远程通讯模块(2)上传至监控平台(O,并接收监控平台(I)反馈的控制信号; 空调控制器(8),其输入端电路连接辅助监控测控装置(5),接收辅助监控测控装置(5)发出的监控平台(1)的控制信号,控制空调对配电站内温度进行调节; 风机控制器(9),其输入端电路连接辅助监控测控装置(5),接收辅助监控测控装置(5 )发出的监控平台(1)的控制信号,控制风机对配电站内湿度进行调节。
3.如权利要求1所述的配电站环境智能控制系统,其特征在于,所述远程通讯模块(2)采用GPRS或CDMA数据传输单元。
4.如权利要求1所述的配电站环境智能控制系统,其特征在于,所述远程通讯模块(2)通过因特网或GPRS网络或CDMA网络通信连接监控平台(I)。
5.如权利要求2所述的配电站环境智能控制系统,其特征在于,所述辅助监控测控装置(5)中设有温湿度阈值,当辅助监控测控装置(5)接收到配电站内温湿度信息超过该阈值,辅助监控测控装置(5)即向空调控制器(8)和风机控制器(9)发出控制指令,以控制空调和/或风机启停,调节配电站内温湿度环境。
6.一种如权利要求1至5中任意一项权利要求所述的配电站环境智能控制系统的控制方法,其特征在于,该方法包含: 配电站环境监控采集模块采集配电站内的配电站环境监控信息,采用远程通讯模块通过有线或无线网络上传至监控平台; 监控平台实时接收配电站环境监控信息,并发送控制指令至配电站环境监控采集模块,以调节配电站内环境。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述配电站环境监控采集模块中还设有温湿度阈值,当辅助监控测控装置接收到配电站内温湿度信息超过该阈值,辅助监控测控装置即向空调控制器和风机控制器发出控制指令,以控制空调和/或风机启停,调节配电站内温湿度环境。
8.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述配电站环境监控采集模块还实时探测配电站内是否有积水,若探测得到有积水,则辅助监控测控装置声光告警,并上传积水信息至监控平台进行远程告警。
9.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述配电站环境监控采集模块还实时探测配电站内是否有火灾,若探测得到有火灾,则辅助监控测控装置声光告警,并上传火灾信息至监控平台进行远程告警。
10.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述监控平台通过主动召唤数据或自动接收数据的方式接收配电站环境监控采集模块上传的配电站环境监控信息,对该配电站环境监控信息进行存 储和分析,产生统计报表和分析曲线。
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