CN105681469A - 一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法 - Google Patents

一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法,所述系统包括:安全与信息模块,用于识别登录移动终端的用户和识别水电站的发电与监测设备;GPS定位模块,用于定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站上游各个水位监测装置所在流域监测点的位置;数据采集模块,用于采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息;数据传输模块,用于将采集到的数据传送到云端服务平台;预警模块,用于分析采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围。本发明简化了数据采样过程,且运用云端服务平台实现数据汇总、处理与规划。

Description

一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及水电站数据采集技术领域,尤其涉及一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法。
背景技术
[0002]随着经济社会的发展,中国的年发电量在不断的提高。在中国能源消费结构中,水力发电的能源消费位列第二。随着国家对能源结构调整的重视,水利发电的年发电量也在不断提高。与水利发电直接相关的是水电站。
[0003]中国目前分布着大大小小诸多水电站,主要分布在东部沿海地区以及黄河长江流域,并且分布复杂,实地数据采集需要进行GPS定位、测量、记录等工作。
[0004]传统的人工采集水电站相关数据的方式不仅效率低、时效性差,而且记录的数据很少被共享,并从一个宏观的角度进行管理与分析。利用计算机网络以及移动终端系统可以迅速而准确地采集水电站中水轮机运行的各个物理量和水电站各个流域监测点的水位信息,同时传输水电站设备运行的状态与参数,并且可以实时评估与预警,指示数据采集员进tx相关处理。
[0005]目前,已经存在针对特定水电站的计算机监控系统,但没有类似于云服务器的平台将一个区域甚至是全国的水电站数据信息进行汇总、处理与规划。
发明内容
[0006]针对现有技术的不足,本发明提出一种用于水电站的移动终端、数据管理系统及方法。
[0007]为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案如下:一种用于水电站的移动终端,包括:
[0008]安全与信息模块,用于识别登录移动终端的用户和识别水电站的发电与监测设备;
[0009] GPS定位模块,用于定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站上游各个水位信息监测装置所在的流域监测点的位置;
[0010]数据采集模块,用于采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息;
[0011 ]数据传输模块,用于将数据采集模块采集到的数据传送到云端服务平台;
[0012]预警模块,用于分析数据采集模块采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围。
[0013]进一步的,所述发电机、主变、励磁系统的各个物理量具体为:发电机物理量包括发电机三相电压、发电机三相电流、发电机有功功率、发电机无功功率、发电机频率、发电机定子铁芯温度、发电机定子线圈温度、推力轴承温度、上导轴承温度、下导轴承温度、推力油槽温度、空冷器热风温度、上机架水平方向振动值、上机架垂直方向振动值、下机架水平方向振动值、下机架垂直方向振动值;主变物理量包括主变高低压侧三相电压、主变高低压侧三相电流、主变高低压侧有功、主变高低压侧无功、主变高低压侧频率、主变温度;励磁系统物理量包括励磁电压、励磁电流、励磁变温度。
[0014]进一步的,所述安全与信息模块包括用户名密码登录子模块和二维码生成与扫描子模块;其中:
[0015]用户名密码登录子模块,用于数据采集员通过用户名和密码进行界面登录,保证水电站状态信息和云端服务平台的安全性;
[0016] 二维码生成与扫描子模块,用于当移动终端对水电站的监测设备进行第一次数据采集后,能够生成对应于该设备唯一的二维码,可供移动终端在之后的数据采集过程中用二维码来识别不同水电站中的不同监测设备,进行不同监测设备采集到的数据的对应存放。
[0017] 一种数据管理系统,包括移动终端和云端服务平台;所述移动终端如权利要求1所述;
[0018]所述云端服务平台,用于建立一个接受各个移动终端发送的水电站状态信息的云平台,存储、管理和汇总区域内各个水电站的监测设备信息,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。
[0019] 一种数据信息管理方法,该方法包括以下步骤:
[0020]数据采集员根据自己的工号进行申请获得唯一指定的用户名和密码,并通过用户名密码登录子模块进行界面登录;
[0021] 二维码生成与扫描子模块包括二维码的生成和二维码的扫描,其中二维码的生成是当移动终端对水电站的监测设备进行第一次数据采集后,能够生成对应于该设备唯一的二维码,二维码的扫描是移动终端在数据采集过程中,对已有二维码的设备用二维码扫描的方式来识别不同水电站中的不同监测设备,进行不同监测设备采集到的数据的对应存放;
[0022]通过GPS定位模块定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站上游各个水位信息监测装置所在的流域监测点的位置;
[0023 ]通过数据采集模块采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息;
[0024]通过数据传输模块将数据采集模块采集到的数据传送到云端服务平台;
[0025]利用预警模块分析数据采集模块采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围;
[0026]各个数据采集员通过移动终端的数据传输模块将采集到的信息传递到云端服务平台上,通过云端服务平台存储、管理和汇总区域内各个水电站的监测设备信息,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。
[0027]本发明的有益效果是:
[0028] (I)通过安全与信息模块中的用户名密码登录子模块保证了水电站状态信息和云端服务平台的安全性。
[0029] (2)通过安全与信息模块中的二维码生成与扫描子模块,在移动终端对某一个监测设备进行第一次数据采集后,能够将该监测设备进行二维码编码,得到唯一的设备身份认证二维码,为之后通过二维码扫描方式对该设备进行数据采集提供便利性。
[0030] (3)通过GPS定位模块能够快速定位到需要进行数据采集的水电站,并快速定位该水电站上游各个流域监测点的位置,避免了寻找监测设备的麻烦,也防止了遗漏隐蔽的监测设备的数据记录,保证了数据采集的全面性。
[0031] (4)通过数据传输模块实现了移动终端与云端服务平台的通信,这种通信是双方向的。一方面,移动终端可以上传数据到云端服务平台,由于每台移动终端对应当前正在进行数据采集的水电站,那么多台移动终端可以同时多家水电站的信息,云端服务平台可以汇总区域内水电站的所有信息,进行宏观上的信息整合与分析;另一方面,移动终端可以从云端服务平台下载历史数据以及分析报告,可以节省移动终端的本地存储空间,同时下载的分析报告有利于水电站的发电量调整。
[0032] (4)云端服务平台建立一个接受各个移动终端发送的水电站状态信息的云平台,存储和管理各个水电站的数据,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作,具有便捷性与宏观性。
[0033] (5)总之,水电站信息采集与预警管理移动终端系统以及云服务器平台实现了将一个区域甚至是全国的水电站数据信息进行汇总、处理与规划。
附图说明
[0034]图1是移动终端系统工作的流程图;
[0035]图2是移动终端与云端服务平台的关系图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0037]如图1所示,为数据采集员利用移动终端系统进行水电站数据采集的整个工作过程。首先,数据采集员在移动终端上根据自己的工号进行申请获得唯一指定的用户名和密码,并利用该用户名和密码登录,进入移动终端系统主界面。通过GPS定位功能来定位到当前位置的水电站,也可以在GPS定位界面中手动选择需要进行数据采集的水电站。在数据采集过程中,对于第一次进行数据采集的水电站监测设备,利用移动终端系统的二维码生成功能为该设备生成唯一的二维码身份认证;对于已有二维码身份认证的水电站监测设备,利用移动终端的二维码扫描功能来识别该监测设备。接下来,利用数据采集模块通过多种输入方式将监测设备数据输入到移动终端系统,其中多种输入方式包括人工输入、接口技术输入、相机拍照输入和视频录制输入。采集到的数据存储在移动终端上,移动终端自带分析采集到的数据指标是否符合范围的功能,这是通过预警模块来实现的。当移动终端检测到采集到的数据指标不符合国家标准的水电站技术管理规程时,通过预警模块发出报警声,同时显示该指标的合理范围,告知数据采集员做出相应处理。最后,在采集数据完成后,数据采集员可以将移动终端采集到的数据通过数据传输模块发送到云端服务平台,方便云端服务平台进行数据的汇总与处理。
[0038]所述水电站数据采集的整个工作过程中,涉及安全与信息模块、GPS定位模块、数据采集模块、数据传输模块、预警模块、云端服务平台。其中:
[0039]安全与信息模块,包含用户名密码登录子模块和二维码生成与扫描子模块,用于通过用户名密码登录子模块识别登录移动终端的用户以及通过二维码生成与扫描子模块识别水电站的发电与监测设备。其中用户名密码登录单元是数据采集员根据自己的工号进行申请获得唯一指定的用户名和密码,并通过用户名和密码进行界面登录的单元,是授权给具有水电站数据采集资格的数据采集员使用移动终端的方式,保证了水电站状态信息和云端服务平台的安全性;二维码生成与扫描子模块包含二维码的生成和二维码的扫描,其中二维码的生成是当移动终端对水电站的监测设备进行第一次数据采集后,能够生成对应于该设备唯一的二维码,二维码的扫描是移动终端在数据采集过程中,对已有二维码的设备用二维码扫描的方式来识别不同水电站中的不同监测设备,进行不同监测设备采集到的数据的对应存放。
[0040] GPS定位模块,用于定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站各个监测点位置。利用嵌入式的地图进行经玮度的显示,当附近出现水电站时会进行提示,也可以在地图上进行水电站的人工选择,指引数据采集员到达相应的水电站进行数据采集工作;当数据采集员到达该水电站后,由于水电站上游的水位监测设备分布于该水电站的流域附近,较难进行寻找,同时某些水位监测设备安装位置较为隐蔽,给数据采集带来麻烦,因此GPS定位模块可以定位当前水电站上游的各个水位监测点,便于数据采集员找到水位监测设备,进行数据采集。
[0041 ]数据采集模块,用于采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息。其中发电机物理量包括发电机三相电压、发电机三相电流、发电机有功功率、发电机无功功率、发电机频率、发电机定子铁芯温度、发电机定子线圈温度、推力轴承温度、上导轴承温度、下导轴承温度、推力油槽温度、空冷器热风温度、上机架水平方向振动值、上机架垂直方向振动值、下机架水平方向振动值、下机架垂直方向振动值,主变物理量包括主变高低压侧三相电压、主变高低压侧三相电流、主变高低压侧有功、主变高低压侧无功、主变高低压侧频率、主变温度,励磁系统物理量包括励磁电压、励磁电流、励磁变温度。通过二维码扫描识别水电站的监测设备,并利用特定的方式将水电站设备的运行参数输入到移动终端中,其中“特定的方式”包括人工输入、接口技术输入、相机拍照输入、视频录制输入。
[0042]数据传输模块,移动终端联网后可以将采集到的数据传送到云端服务平台,有利于云端服务平台进行数据的汇总与处理。
[0043]预警模块,用于分析数据采集模块采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,方便数据采集员在水电站进行相关处理。若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围。
[0044]云端服务平台,用于建立一个接受各个移动终端发送的水电站状态信息的云平台,存储、管理和汇总区域内各个水电站的监测设备信息,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。
[0045]如图2所示,为多个移动终端与云端服务平台的连接,具有双向流通性与同时性。
[0046]其中双向流通性体现在:移动终端采集到的数据与云端服务平台的数据可以双向传输与接收。一方面,每个数据采集员通过移动终端进行数据采集,采集的数据包括发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息,采集的方式有人工输入、接口技术输入、相机拍照输入、视频录制输入,并将所得的数据包发送至云端服务平台;另一方面,任意一台移动终端可以随时从云端服务平台下载本台移动终端上传的历史数据包或者其他移动终端上传的历史数据包,在本台移动终端上进行历史数据的对比与分析。
[0047]同时性体现在:多台移动终端可以在不同水电站同时发送数据包,由云端服务平台进行数据包接收与处理,云端服务平台后台人员可以进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。多台移动终端可以同时、无干扰地将数据包传输到云端服务平台,保证了数据传输的效率。

Claims (5)

1.一种用于水电站的移动终端,其特征在于,包括: 安全与信息模块,用于识别登录移动终端的用户和识别水电站的发电与监测设备; GPS定位模块,用于定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站上游各个水位信息监测装置所在的流域监测点的位置; 数据采集模块,用于采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息; 数据传输模块,用于将数据采集模块采集到的数据传送到云端服务平台; 预警模块,用于分析数据采集模块采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围。
2.根据权利要求1所述的用于水电站的移动终端,其特征在于,所述发电机、主变、励磁系统的各个物理量具体为:发电机物理量包括发电机三相电压、发电机三相电流、发电机有功功率、发电机无功功率、发电机频率、发电机定子铁芯温度、发电机定子线圈温度、推力轴承温度、上导轴承温度、下导轴承温度、推力油槽温度、空冷器热风温度、上机架水平方向振动值、上机架垂直方向振动值、下机架水平方向振动值、下机架垂直方向振动值;主变物理量包括主变高低压侧三相电压、主变高低压侧三相电流、主变高低压侧有功、主变高低压侧无功、主变高低压侧频率、主变温度;励磁系统物理量包括励磁电压、励磁电流、励磁变温度。
3.根据权利要求1所述的用于水电站的移动终端,其特征在于,所述安全与信息模块包括用户名密码登录子模块和二维码生成与扫描子模块;其中: 用户名密码登录子模块,用于数据采集员通过用户名和密码进行界面登录,保证水电站状态信息和云端服务平台的安全性; 二维码生成与扫描子模块,用于当移动终端对水电站的监测设备进行第一次数据采集后,能够生成对应于该设备唯一的二维码,可供移动终端在之后的数据采集过程中用二维码来识别不同水电站中的不同监测设备,进行不同监测设备采集到的数据的对应存放。
4.一种数据管理系统,其特征在于,包括移动终端和云端服务平台;所述移动终端如权利要求I所述; 所述云端服务平台,用于建立一个接受各个移动终端发送的水电站状态信息的云平台,存储、管理和汇总区域内各个水电站的监测设备信息,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。
5.一种数据信息管理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 数据采集员根据自己的工号进行申请获得唯一指定的用户名和密码,并通过用户名密码登录子模块进行界面登录; 二维码生成与扫描子模块包括二维码的生成和二维码的扫描,其中二维码的生成是当移动终端对水电站的监测设备进行第一次数据采集后,能够生成对应于该设备唯一的二维码,二维码的扫描是移动终端在数据采集过程中,对已有二维码的设备用二维码扫描的方式来识别不同水电站中的不同监测设备,进行不同监测设备采集到的数据的对应存放;通过GPS定位模块定位需要进行数据采集的水电站位置,以及水电站上游各个水位信息监测装置所在的流域监测点的位置; 通过数据采集模块采集水电站中发电机、主变、励磁系统的各个物理量和水电站上游各个流域监测点的水位信息; 通过数据传输模块将数据采集模块采集到的数据传送到云端服务平台; 利用预警模块分析数据采集模块采集到的数据是否符合国家标准的水电站技术管理规程,若不符合,则移动终端发出报警声,同时显示该指标的合理范围; 各个数据采集员通过移动终端的数据传输模块将采集到的信息传递到云端服务平台上,通过云端服务平台存储、管理和汇总区域内各个水电站的监测设备信息,支持后台人员进行浏览、诊断、筛选、处理等操作。
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