CN104780348A - 一种室外电力设备实时监测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室外电力设备实时监测系统和方法，包括现场监测设备、微控制器、报警模块、远程无线GPRS模块、监控中心和GSM模块。本发明能够全覆盖、分区域探测电力设备，做到防患于未然，有效降低故障造成的损失；能够将视频图像和局部放电检测相结合，可视化、智能化，能够及时发现故障位置和原因，有利于对电力设备进行远程监测，满足电力设备状态监测和设备维修的特殊要求；当有故障发生时，本发明能够自动报警，并且能够及时通过短信通知工作人员，避免误报警和漏报警，更加方便和快捷。

Description

一种室外电力设备实时监测系统和方法

技术领域

本发明涉及电力设备实时监测，特别是涉及一种室外电力设备实时监测系统和方法。

背景技术

随着社会的发展，为了更加方便居民平时的用电，现在的小区里基本都会配有相关变电设备，而高压电力设备均可能会发生局部放电故障，局部放电会对绝缘介质产生一些影响，轻微的局放对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度下降较慢，而强烈的局放，则会对电力设备绝缘产生很严重的影响，可能最后会导致电力设备的损坏，所以需要定期对设备进行检测和诊断，目前一般都是工作人员定期来对电力设备进行检查和维护，但这样往往不能及时的发现设备的一些故障，达不到实时监测电力设备的效果，而且定期检查，也会造成人员资源的不必要浪费。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够对室外电力设备进行实时监测的、可视化、智能化的室外电力设备实时监测系统和方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种室外电力设备实时监测系统，包括现场监测设备、微控制器、报警模块、远程无线GPRS模块、监控中心和GSM模块；其中，现场监测设备包括紫外线传感器、摄像头和信号调理电路；紫外线传感器和摄像头都与信号调理电路相连，信号调理电路、报警模块、远程无线GPRS模块和GSM模块都与微控制器相连，远程无线GPRS模块还与监控中心相连。

进一步，所述紫外线传感器用于监测电力设备局部放电时辐射出的紫外线信号。

进一步，所述信号调理电路用来对所述紫外线传感器和所述摄像头监测到的信号进行检测与调理，并将调理后的信号传输给所述微控制器。

进一步，所述远程无线GPRS模块通过与所述微控制器的串口连接，将所述紫外线传感器检测到的紫外线数据和所述摄像头拍摄的视频信息上传给所述监控中心，实现数据远程传输。

进一步，所述GSM模块与所述微控制器之间通过RS232串口进行连接，用于建立通信。

进一步，所述微控制器用于处理所述紫外线传感器和所述摄像头监测到的信号，并将处理后的信息传给GPRS模块，同时比较各个所述紫外线传感器的输出值是否大于设定的阈值，来控制所述GSM模块和所述报警模块。

进一步，所述报警模块包括语音报警装置和LED报警装置。

进一步，所述的摄像机为普通摄像机或者全景摄像机。

本发明所述的一种室外电力设备实时监测方法，包括以下的步骤：

步骤一：将紫外线传感器和摄像头监测到的信号送至信号调理电路进行调理和检测；

步骤二：将步骤一中得到的信号送至微控制器进行处理，微控制器通过远程无线GPRS模块将处理后的信号上传给监控中心；

步骤三：微控制器比较步骤一中紫外线传感器监测到的信号是否大于设定的阈值，如果是，则微控制器控制报警模块发出警报，并且微控制器通过GSM模块向已建立通信的相关负责人的手机发送报警短信；如果不是，则微控制器继续监测。

有益效果：本发明能够全覆盖、分区域探测电力设备，做到防患于未然，有效降低故障造成的损失；能够将视频图像和局部放电检测相结合，可视化、智能化，能够及时发现故障位置和原因，有利于对电力设备进行远程监测，满足电力设备状态监测和设备维修的特殊要求；当有故障发生时，本发明能够自动报警，并且能够及时通过短信通知工作人员，避免误报警和漏报警，更加方便和快捷。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的阐述。

如图1所示，本发明的系统包括N组(视现场要求确定具体数目)现场监测设备、微控制器、报警模块、远程无线GPRS模块、监控中心和GSM模块。其中，现场监测设备包括紫外线传感器、摄像头和信号调理电路。紫外线传感器和摄像头都与信号调理电路相连，信号调理电路、报警模块、远程无线GPRS模块和GSM模块都与微控制器相连，远程无线GPRS模块还与监控中心相连。报警模块包括语音报警装置和LED报警装置。摄像机为普通摄像机或者全景摄像机。

现场监测设备用于对电力设备进行监测，获得监测数据。紫外线传感器监测电力设备内部发生高压局部放电时辐射出的紫外线信号，并经内部电路放大、滤波处理后，通过AD转换输出，摄像机的方向与紫外线传感器所测区域的范围一致。根据现场电力设备的实际情况，可以设一组监测设备或者多组，紫外线传感器输出信号与摄像头输出的图像信号都通过信号调理电路，对信号进行调理和检测，并输出到微控制器。

微控制器用于处理紫外线传感器和摄像头监测到的信号，并比较各紫外线传感器的输出值是否大于设定的阈值，进行判断，并以此发出命令，来控制GSM模块和报警模块，同时将处理分析后的数据信息和视频图像信息通过GPRS模块上传到监控中心的显示器上。

报警模块包括语音报警装置和LED报警装置。当微控制器检测到紫外线传感器的输出值大于事先程序设定的阈值，说明电力设备的某个部位产生较严重的局部放电，微控制器程序启动报警，语音报警装置中的扬声器发出警报，同时LED灯闪烁，来提醒和警告相关负责人去处理。

GSM模块，通过与微控制器的RS232串口连接，使用标准的AT命令来控制GSM模块就可以实现各种无线通信功能。当微控制器启动报警功能时，会自动调用命令向已建立通信的相关负责人的手机发送报警短信，来提醒相关负责人及时去处理故障，避免有漏报警的情况。

远程无线GPRS模块，通过与微控制器的串口连接，将紫外线传感器检测到的紫外线相关数据和摄像头拍摄的视频信息上传给监管部门的监控中心主机上，实现数据远程传输。

监控中心为本系统的监控终端，包括监控计算机。监控计算机上需要编入特定的软件，将紫外传感器每个光敏元探测到的紫外线辐射信号换算成区域辐射量值进行记录、储存和显示，显示时每个探测单元区域的探测数值可以以单元网格列阵的形式复合在视频图像上实时显示，每个网格中的变化的数值对应该区域的实时辐射量值，且每个网格代表的单元区域的探测位置与视频图像所示的位置相对应和匹配，点击任意一格可以导出其历史数据表及变化曲线。在监控计算机上能够实时的显示视频信号和紫外线辐射数值，工作人员在监控中心随时都可以查看相关实时数据，也能够导出其历史数据及变化曲线，从而实现对电力设备的远程实时监测。

因此，可以总结出一种室外电力设备实时监测方法，它包括以下的步骤：

步骤一：将紫外线传感器和摄像头监测到的信号送至信号调理电路进行调理和检测；

步骤二：将步骤一中得到的信号送至微控制器进行处理，微控制器通过远程无线GPRS模块将处理后的信号上传给监控中心；

步骤三：微控制器比较步骤一中紫外线传感器监测到的信号是否大于设定的阈值，如果是，则微控制器控制报警模块发出警报，并且微控制器通过GSM模块向已建立通信的相关负责人的手机发送报警短信；如果不是，则微控制器继续监测。

综上所述，本发明能够全覆盖、分区域探测电力设备，做到防患于未然，有效降低故障造成的损失；能够将视频图像和局部放电检测相结合，可视化、智能化，能够及时发现故障位置和原因，有利于对电力设备进行远程监测，满足电力设备状态监测和设备维修的特殊要求；当有故障发生时，本发明能够自动报警，并且能够及时通过短信通知工作人员，避免误报警和漏报警，更加方便和快捷。

Claims (9)

1.一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：包括现场监测设备、微控制器、报警模块、远程无线GPRS模块、监控中心和GSM模块；其中，现场监测设备包括紫外线传感器、摄像头和信号调理电路；紫外线传感器和摄像头都与信号调理电路相连，信号调理电路、报警模块、远程无线GPRS模块和GSM模块都与微控制器相连，远程无线GPRS模块还与监控中心相连。

2.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述紫外线传感器用于监测电力设备局部放电时辐射出的紫外线信号。

3.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述信号调理电路用来对所述紫外线传感器和所述摄像头监测到的信号进行检测与调理，并将调理后的信号传输给所述微控制器。

4.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述远程无线GPRS模块通过与所述微控制器的串口连接，将所述紫外线传感器检测到的紫外线数据和所述摄像头拍摄的视频信息上传给所述监控中心，实现数据远程传输。

5.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述GSM模块与所述微控制器之间通过RS232串口进行连接，用于建立通信。

6.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述微控制器用于处理所述紫外线传感器和所述摄像头监测到的信号，并将处理后的信息传给GPRS模块，同时比较各个所述紫外线传感器的输出值是否大于设定的阈值，来控制所述GSM模块和所述报警模块。

7.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述报警模块包括语音报警装置和LED报警装置。

8.根据权利要求1所述的一种室外电力设备实时监测系统，其特征在于：所述的摄像机为普通摄像机或者全景摄像机。

9.一种室外电力设备实时监测方法，其特征在于：包括以下的步骤：

步骤一：将紫外线传感器和摄像头监测到的信号送至信号调理电路进行调理和检测；

步骤二：将步骤一中得到的信号送至微控制器进行处理，微控制器通过远程无线GPRS模块将处理后的信号上传给监控中心；

步骤三：微控制器比较步骤一中紫外线传感器监测到的信号是否大于设定的阈值，如果是，则微控制器控制报警模块发出警报，并且微控制器通过GSM模块向已建立通信的相关负责人的手机发送报警短信；如果不是，则微控制器继续监测。