CN105699827A - 一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统 - Google Patents

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郭祥富
张小斐
吴博
苑司坤
耿俊成
谭磊
杨磊
刘枫琪
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Abstract

本发明公开了一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，解决了现有智能电网监测系统综合性差、实际应用效果不理想等问题。该智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统包括：信息采集装置；数据存储装置；中央处理装置；预警装置，根据中央处理装置的指令发出预警；状态监测终端装置，用于接入所有的状态检测装置；通信装置，用于将中央处理装置接收及处理的信息数据上传至后台服务器。本发明结构简单、实现方便，针对智能电网设备的状态监测能力强、监测全面，另一方面，本发明可通过中央处理装置进行定时监测或实时监测，并进行故障告警，及时处理故障，提高城市配电网的可靠性。

Description

一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，具体的说，是涉及一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统。
背景技术
传统电网主要运用于状态维修以及寿命管理方面，智能电网不再局限于这些片面的地方，它扩大到了安全运作、优质服务、环保经营等相对复合的方面。智能电网的状态监测主要包括以下几个方面：1.电网系统的实时状态监测；2.电网设备寿命的周期管理；3.最优的电网运行方式；4.可靠的电网预警方式；5.在线辅助及最优解决方案；6.经济、高效、安全地运行电网装备。
实现输电线路的智能化的前提是实现输电线路的状态监测，而输电线路的设备管理是其重要体现方面，主要包括了以下几个方面：
（1）输电线路的自我检测功能研究：着重研究输电线路的状态参量和监测技术，组件装备的状态检测图以及诊断方案图，实时更新检修以及优化的方案，建造出合理高效的输电线路状态检修体系。
（2）输电线路的自我评估功能研究：在运行状态下，构建数字化的评价系统，达到自我评价的目的，构建出模型来评估设备的发生故障的风险，降低设备的运行成本，规范管理，建立设备使用寿命的经济模型。
（3）输电线路的自我诊断功能研究：通过研究常见的设备故障，从中提取出有效的特征参量，对于不同的故障程度建立一个评判的标准，对于受多种特征参量影响的故障，找出表达设备状态的方案，在此基础上，建立起能自行诊断的电网设备体系。
（4）输电线路的预警以及辅助决策的研究：通过事实建立起可靠的预警模型，减轻设备的发生故障的受损程度，提高设备的使用寿命，优化设备管理，结合设备的特征参量，开发出能进行辅助决策的系统，在很大程度上，这可以提高电网系统预警的准确度，提供先进、快速、安全的预警功能。
然而，现有技术中对智能电网的监测方式过于单一，监测数据不全面，综合性差，其实际应用的效果并不理想。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，包括：
信息采集装置，由若干状态检测装置构成，用于采集智能电网设备状态信息；
数据存储装置，存储所述信息采集装置所采集的信息；
中央处理装置，根据所述信息采集装置所采集的信息判断智能电网设备运行状态，根据判断结果发出对应的指令。
预警装置，根据中央处理装置的指令发出预警；
状态监测终端装置，用于接入所有的状态检测装置；
通信装置，与中央处理装置连接，用于将中央处理装置接收及处理的信息数据上传至后台服务器。
进一步的，还包括为所述中央处理装置与后台服务器之间通信进行安全加密的数据加密及身份认证模块。
进一步的，所述状态监测终端装置包括：ARM运算处理单元、RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块、电源模块和电源控制模块；其中，所述电源控制模块与所述ARM运算处理单元双向连接，所述电源模块为各部件供电，所述RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块与所述ARM运算处理单元连接。
进一步的，所述数据存储装置包括主存储器和冗余存储器。
进一步的，所述预警装置包括显示装置和告警装置。
进一步的，所述通信装置为无线通信装置。
进一步的，所述状态检测装置包括变压器油色谱监测装置、GIS局放监测装置、红外测温装置、微气象监测装置和/或杆塔倾斜监测装置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明结构简单、实现方便，针对智能电网设备的状态监测能力强、监测全面，另一方面，本发明可通过中央处理装置进行定时监测或实时监测，并进行故障告警，及时处理故障，提高城市配电网的可靠性。
（2）本发明可接入各个厂家的各种状态监测装置，相较于现有技术中，状态监测装置必须一一对应接入而言，本发明适应性强，推广价值高。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，该系统主要由：中央处理装置、信息采集装置、数据存储装置、预警装置和通信装置构成。通过上述设置，实现对智能电网设备的全面监测，同时，所监测数据均通过通信装置上传至后台服务器，在后台服务器进行记录和存储，以便于对智能电网运行状态的统计和分析。
信息采集装置，主要对智能电网设备的状态信息进行采集，其由若干状态监测装置构成，包括如下：变压器油色谱监测装置、GIS局放监测装置、红外测温装置、微气象监测装置、杆塔倾斜监测装置。需要说明的是，上述监测装置均为现有的监测装置，故在此不作赘述。在现有技术中，上述监测装置的接入为一一对应接入，需要与监测装置对应的接入设备进行接入，实施不便。为了克服上述问题，本实施例采用状态监测终端装置实现对多个监测装置的统一接入，由此不仅提高了系统的适用性，而且简化了系统结构，使信号电缆大为减少。
状态监测终端装置包括：ARM运算处理单元、RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块、电源模块和电源控制模块；其中，所述电源控制模块与所述ARM运算处理单元双向连接，所述电源模块为各部件供电，所述RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块与所述ARM运算处理单元连接。其中，ARM运算处理单元采用AT91SAM9X25芯片，其主频为400MHz；RS232接口模块采用RS232芯片；RS485接口模块采用MAX3082芯片；ZieBee通信模块采用APC320芯片；RS485接口模块、以太网接口模块、ZieBee通信模块与智能电网设备的状态监测装置进行通信，接收所采集的数据，然后将所采集的数据传输至数据存储装置。通过状态监测终端装置可满足多个不同监测装置的同时接入，可实现对多个监测装置所采集数据的统一接收、处理。
数据存储装置，存储所述信息采集装置所采集的信息；本实施例中，数据存在装置包括有主存储器和冗余存储器，由此通过了系统的可靠性高，保证发生故障时，不影响整个系统的正常运行。
中央处理装置，主要负责采集信息的接收和处理，同时，根据采集信息作出相应的控制指令，另一方面，中央处理装置所接收的数据及处理信息均上传至后台服务器。
通信装置，负责中央处理器与后台服务器之间的通信，在一种优选方案中，通信装置采用无线通信装置，由此简化系统的布线。其中，后台服务器可以为涉及智能电网的远程监测终端。
中央处理装置与后台服务器之间的通信数据为智能电网设备监测数据，其数据具有保密性、商业秘密性等特性，若被窃取，则危害甚大。因此，本实施例增设有数据加密及身份认证模块，其主要完成两个功能：一是接入后台服务器的中央处理装置是否为合法设备，该技术手段通过身份认证模块实现；二是对二者之间传输的数据进行加密处理，该技术手段通过数据加密模块实现。
预警装置，根据智能电网设备的运行状态，发出相应的预警。具体的说，本实施例中，预警装置包括显示装置和告警装置，其实现方式如下：信息采集装置采集各智能电网设备的状态信息并存入数据存储装置，中央处理装置根据数据存储装置中的状态信息判断当前智能电网设备运行是否发生故障，若是，则通过显示装置和告警装置进行预警工作。在智能电网设备发生故障时，通过预警装置进行故障告警，提醒工作人员及时排除故障，提高智能电网的可靠性。其中的告警装置优选为声光报警装置。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，包括：
信息采集装置，由若干状态检测装置构成，用于采集智能电网设备状态信息；
数据存储装置，存储所述信息采集装置所采集的信息；
中央处理装置，根据所述信息采集装置所采集的信息判断智能电网设备运行状态，根据判断结果发出对应的指令；
预警装置，根据所述中央处理装置的指令发出预警；
状态监测终端装置，用于接入所有的所述状态检测装置；
通信装置，与所述中央处理装置连接，用于将所述中央处理装置接收及处理的信息数据上传至后台服务器。
2.根据权利要求1所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，还包括为所述中央处理装置与后台服务器之间通信进行安全加密的数据加密及身份认证模块。
3.根据权利要求1所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，所述数据存储装置包括主存储器和冗余存储器。
4.根据权利要求1所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，所述预警装置包括显示装置和告警装置。
5.根据权利要求1所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，所述通信装置为无线通信装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，所述状态监测终端装置包括：ARM运算处理单元、RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块、电源模块和电源控制模块；其中，所述电源控制模块与所述ARM运算处理单元双向连接，所述电源模块为各部件供电，所述RS232接口模块、RS485接口模块、ZieBee通信模块、以太网接口模块与所述ARM运算处理单元连接。
7.根据权利要求1所述的智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统，其特征在于，所述状态检测装置包括变压器油色谱监测装置、GIS局放监测装置、红外测温装置、微气象监测装置和/或杆塔倾斜监测装置。
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