CN104217305A - 一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，包括数据传输单元以及分别与其连接的数据采集单元、数据监控单元、数据定位单元和数据终端机，所述数据采集单元包括数字化电表和数据采集器，所述数据监控单元包括若干独立GIS平台和基于GIS平台的若干预警模块，所述数据定位单元包括定位模块与寻址模块，所述数据传输单元包括多路输入输出的无线通讯平台。本发明通过集约监控的原理和寻址定位的原理，实现故障前的采集监控和故障点的快速查找定位，有助于快速形成故障处理分析报告，使抢修人员能快速判断与执行。

Description

一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统

技术领域

本发明涉及电网运行检修管理系统技术领域，尤其涉及一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统。

背景技术

目前，配电网的智能化、自动化程度越来越高，逐步实现了利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。然而，随着电力用户对电能质量和供电可靠性的依赖程度越来越高，一旦发生故障停电或是损坏，都会造成巨大的损失，尤其是近年来自然环境变化恶劣，自然灾害频发，大面积、长时间、高强度的自然灾害不仅造成电网输电线路倒塔、断线和导线闪络事故，也给电网的快速抢修工作造成了很大的困难，可以说，如何能在自然灾害发生后第一时间恢复供电，快速的对遭到损毁的电力设施进行抢修，是对电力系统运营工作的重大考验，也是电力行业必须面对的课题。

申请号为201410009867.3的中国专利提供了一种基于GIS及移动作业的电力抢修指挥方法，步骤为，在现有电力95598热线系统、调度自动化系统、配网自动化系统中安装数据采集器，采集器定时自动地采集各系统的故障信息，包括电力报修服务电话95598的用电客户报障信息、变电站开关变位信息、配网线路故障信息，并上传到电力抢修指挥系统中；等等。本发明可以提高电力抢修信息的共享效率，具有抢修资源可视化、故障抢修智能化、信息传递实时化的显著优点。

申请号为201220474568.3的中国专利设计了一种电网抢修集中调度系统。该电网抢修集中调度系统，包括电网传感器、现场控制箱和监控单元，电网传感器与现场控制箱连接，现场控制箱通过电缆连接到监控单元，与监控单元连接的还有列控继电器和中心设备，监控单元还通过网络连接调度终端。通过该电网抢修集中调度系统可以及时发现电网线路的运行故障，第一时间分析线路故障点，节省了大量的人力和物力，充分提高了线路运行抢修效率，进一步提升电力设备运行水平，较好地提高了供电部门的经济效益。

申请号为201320373244.5的中国专利公开了一种电力抢修移动作业安全实时监控平台，包括调度指挥端和至少一个数据采集端，调度指挥端包括数据库、无线数据收发装置、视频信息处理装置、视频显示装置，调度指挥端与数据采集端通过无线网络连接，数据采集端将采集的数据发送至调度指挥端的数据服务器，经视频处理装置处理后发送至视频显示装置显示。本实用新型通过在抢修车顶部安装视频监控装置与驾驶室安装的语音采集装置通过转换模块转换为数字信号并以3G等无线传输方式，实现音视频同步记录及传输。车辆内部安装的3G等无线数据收发装置集成了视频硬盘刻录模块，语音双向收发模块，现场抢修指挥人员可在驾驶室内通过双向语音收发模块与远程调度指挥中心语音对讲。

实施电网抢修的首要任务，都要对停电区域进行数据分析及故障定位排查，多是采用对配电网电力传输线路进行分段排查的方法，将电力传输线路进行分段，依次断开各段传输线路与电网的连接，从而人工测量断开的电力传输线路是否存在故障，以便确定故障点所在的线路，但这种方式并不利于电网的快速抢修，从而影响电网供电的稳定性和修复的快速性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，通过集约监控的原理和寻址定位的原理，实现故障前的采集监控和故障点的快速查找定位，有助于快速形成故障处理分析报告，使抢修人员能快速判断与执行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，包括数据传输单元以及分别与其连接的数据采集单元、数据监控单元、数据定位单元和数据终端机，所述数据采集单元包括数字化电表和数据采集器，所述数据监控单元包括若干独立GIS平台和基于GIS平台的若干预警模块，所述数据定位单元包括定位模块与寻址模块，所述数据传输单元包括多路输入输出的无线通讯平台。

进一步地，所述数据传输单元包括多组有线光缆连接端口。

所述定位模块包括处理器及分别与其连接的数据存储器和载波信号发送器。

所述寻址模块包括利用双向传输线顺次连接的载波信号接收器、数据寄存器和数据编码器，所述寻址模块无线连接所述数据终端机。

所述定位模块呈分布式，分别安装于所述数字化电表上，并与所述数字化电表一一对应。

所述数据采集器、所述独立GIS平台、所述预警模块一一对应。

若干所述数字化电表呈星形分布与一个所述数据采集器连接，若干所述数据采集器通过数据总线与所述数据传输单元连接。

所述处理器选用单片机芯片或DSP数字芯片。

所述预警模块包括就地声光报警单元、红外信号发射单元和远程报警通讯接口。

所述数据终端机包括微机单元与数据库单元，可实现监控定位站表的生成。

本系统首先要建立数据采集单元的拓扑网络连接，并通过数据传输单元与数据监控单元的GIS软件平台实现互联。数字化电表作为电网组成的细胞单元，也是电网数据采集、监控、定位所作用的基础单元，尤其是在数据采集监控中，可以依托GIS平台，在数据终端机中形成电网台区的实际线路图，并生成实时的站表，线路图信息主要包括主干线路径信息、网点信息及下户线导线型号、电杆间线路长度、表箱箱号、表箱相别等；站表主要包括以下参数：编号、地域名称、变压器考核总表始码、变压器考核总表止码、互感器倍率、电量月报表等，所有数据均存储在数据终端机的数据存储器，并通过Oracle数据库管理，数据库一方面将导入数据处理为可查询报表，一方面配合map GIS的绘图软件模型实施数据导入，即可实现主接线图的快速绘制。

在数据采集并生成采集图表的同时，系统便可以通过GIS软件平台的预警模块，实时监控电网线路的运行状况。在电网发生突发性破坏，例如遇到大面积自然灾害时，会造成灾害地的电网故障，监控系统会在GIS平台、主接线图和站表上进行故障地点的实时标记，一方面启动预警模块，进行就地声光报警和红外信号发射，并通过远程报警通讯接口将故障报警传递于数据终端机，另一方面，启动故障节点的数据定位单元，通过处理器调取节点信息，并经载波信号发送器发出信号。

数据终端机接到故障报警后，一方面，将报警节点信息实时更新显示在主接线图和站表信息中，另一方面将节点地址信息打包，并启动与其无线连接的寻址模块，寻址模块通过其载波信号接收器收到定位模块的信息，信息进入数据寄存器，并经数据编码器进行解码从而找出故障节点的准确位置。

本发明在数据采集与监控的同时，在故障发生时，实现了预警模块到定位单元的从面到点的定位，预警模块与数据采集器、独立GIS平台一一对应，可以通过就地声光报警单元和红外信号发射单元，实现对故障区域的大致定位，由于故障发生时，可能涉及大范围灾害，从而造成预警模块定位的偏差，故通过寻址方式，将位置直接确定到具体电表终端上，从而快速实现电力抢修的精确位置判定。线路图和站表的生成，不仅有利于信息的集中掌握，还可以有助于抢修路径的分析和优化，扩展了GIS空间分析功能，更有利于电网故障的快速排除,值得广泛推广与使用。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图。

具体实施方式

    实施例一

如图1所示，一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，包括数据传输单元以及分别与其连接的数据采集单元、数据监控单元、数据定位单元和数据终端机，数据采集单元包括数字化电表1和数据采集器2，数据监控单元包括若干独立GIS平台5和基于GIS平台的若干预警模块6，数据定位单元包括定位模块与寻址模块，数据传输单元4包括多路输入输出的无线通讯平台。

定位模块包括处理器7及分别与其连接的数据存储器8和载波信号发送器9；寻址模块包括利用双向传输线顺次连接的载波信号接收器10、数据寄存器11和数据编码器12，寻址模块无线连接数据终端机；定位模块呈分布式，分别安装于数字化电表1上，并与数字化电表1一一对应；数据采集器2、独立GIS平台5、预警模块6一一对应；若干数字化电表1呈星形分布与一个数据采集器2连接，若干数据采集器2通过数据总线3与数据传输单元4连接。

处理器7选用单片机芯片或DSP数字芯片；预警模块6包括就地声光报警单元13、红外信号发射单元14和远程报警通讯接口15；数据终端机包括微机单元16与数据库单元17，可实现监控定位站表的生成。

本系统首先要建立数据采集单元的拓扑网络连接，并通过数据传输单元与数据监控单元的GIS软件平台实现互联。数据监控单元包括若干独立的GIS系统和基于GIS软件平台的预警模块。地理信息系统GIS在电网系统上的应用方式，是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成电力信息化的生产管理的综合信息系统。它提供的电力设备设施信息、电网运行状态信息、电力技术信息、生产管理信息、电力市场信息与山川、河流、地势、城镇、公路街道、楼群，以及气象、水文、地质、资源等自然环境信息集中于统一系统中，通过GIS可查询有关数据、图片、图象、地图、技术资料、管理知识等。

数字化电表作为电网组成的细胞单元，也是电网数据采集、监控、定位所作用的基础单元，尤其是在数据采集监控中，可以依托GIS平台，在数据终端机中形成电网台区的实际线路图，并生成实时的站表，线路图信息主要包括主干线路径信息、网点信息及下户线导线型号、电杆间线路长度、表箱箱号、表箱相别等；站表主要包括以下参数：编号、地域名称、变压器考核总表始码、变压器考核总表止码、互感器倍率、电量月报表等，所有数据均存储在数据终端机的数据存储器，并通过Oracle数据库管理，数据库一方面将导入数据处理为可查询报表，一方面配合map GIS的绘图软件模型实施数据导入，即可实现主接线图的快速绘制。

在数据采集并生成采集图表的同时，系统便可以通过GIS软件平台的预警模块，实时监控电网线路的运行状况。在电网发生突发性破坏，例如遇到大面积自然灾害时，会造成灾害地的电网故障，监控系统会在GIS平台、主接线图和站表上进行故障地点的实时标记，一方面启动预警模块，进行就地声光报警和红外信号发射，并通过远程报警通讯接口将故障报警传递于数据终端机，另一方面，启动故障节点的数据定位单元，通过处理器调取节点信息，并经载波信号发送器发出信号。

数据终端机接到故障报警后，一方面，将报警节点信息实时更新显示在主接线图和站表信息中，另一方面将节点地址信息打包，并启动与其无线连接的寻址模块，寻址模块通过其载波信号接收器收到定位模块的信息，信息进入数据寄存器，并经数据编码器进行解码从而找出故障节点的准确位置。

实施例二

一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，与实施例一的不同之处在于：数据传输单元4包括多组有线光缆连接端口。

作为拓展，预警模块还可以与电力调度系统实现互联，旨在实现故障预警发生时，能迅速对电网情况进行调配、限制、安全处理等，电力调度系统主要防止因过负荷等原因造成设备损坏，为了在保证电力调度和电力供应的时间段中，提高对于突发事件应急情况的解决速度，进一步来确保电力供应的安全运行水平，形成的现代化监测、控制、管理手段。

同理，数据采集单元也可以与营销MIS系统连接，实现用户实时监控信息与用户号、缴费信息、电费电价，所在台区及线路信息的有效互联，从而实现配网在线监控系统互联，联查并获得详细线路及台变设备运行状况。电网的营销MIS系统设计的指导思想，是建设一个以供电公司为核心，通过采用先进的计算机信息技术、网络技术和软件技术实现从客户服务、业务处理到工作质量监督、辅助决策支持的全过程的现代化的营销管理体系，实现营销业务处理的自动化、网络化，达到提高工作效率、提高管理水平和服务质量的目的，实现国家电力公司对营销现代化工作提出的“技术性、实用性、安全性、可扩展性”的要求。

Claims (10)

1.一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：包括数据传输单元以及分别与其连接的数据采集单元、数据监控单元、数据定位单元和数据终端机，所述数据采集单元包括数字化电表和数据采集器，所述数据监控单元包括若干独立GIS平台和基于GIS平台的若干预警模块，所述数据定位单元包括定位模块与寻址模块，所述数据传输单元包括多路输入输出的无线通讯平台。

2.如权利要求1所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述数据传输单元包括多组有线光缆连接端口。

3.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述定位模块包括处理器及分别与其连接的数据存储器和载波信号发送器。

4.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述寻址模块包括利用双向传输线顺次连接的载波信号接收器、数据寄存器和数据编码器，所述寻址模块无线连接所述数据终端机。

5.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述定位模块呈分布式，分别安装于所述数字化电表上，并与所述数字化电表一一对应。

6.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述数据采集器、所述独立GIS平台、所述预警模块一一对应。

7.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：若干所述数字化电表呈星形分布与一个所述数据采集器连接，若干所述数据采集器通过数据总线与所述数据传输单元连接。

8.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述处理器选用单片机芯片或DSP数字芯片。

9.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述预警模块包括就地声光报警单元、红外信号发射单元和远程报警通讯接口。

10.如权利要求1或2所述的一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于：所述数据终端机包括微机单元与数据库单元，可实现监控定位站表的生成。