CN106130189A - 施工现场临时供电状态监控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种施工现场临时供电状态监控系统，以现场临时供电线路为载体，本监控系统包括在每个一级配电箱中设有三套单相电力载波装置，分别利用A‑N、B‑N、C‑N进行通讯，A、B、C为三相，N为零线；在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有至少一套单相电力载波装置，每一级配电箱中的单相电力载波装置与上一级的同相的单相电力载波装置进行通讯；在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有控制器，在与各级配电箱连接的用电设备上设有参数采集装置，同一个配电箱下的参数采集装置、控制器和单相电力载波装置顺次连接。本发明结合临时供电线路的特殊性，无需另外布设网络线，能够及时发现临时供电设备的问题，提高临时供电设备管理的效率。

Description

施工现场临时供电状态监控系统及方法
技术领域
本发明属于施工现场供电领域，具体涉及一种施工现场临时供电状态监控系统及方法。
背景技术
各类施工现场环境复杂，不同施工阶段现场平面变化较大，给敷设固定网络线路组成网络带来不便。很多施工现场移动网络信号较差，且利用移动信号互联需要付出较高成本。传统的施工现场临时供电设备管理比较粗放，多利用人工巡检，效率较低，出现问题也不容易快速发现问题点，以及出问题的设备。电气临时供电管理整体的信息化水平较低，需要思考解决方案。BIM技术的迅速发展，对电气专业的施工数据提出了更高的要求，尤其是BIM中4D、5D以及更高级应用，对临时供电数据的要求更高，需要研究底层施工数据的收集及上传方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种施工现场临时供电状态监控系统及方法，能够及时发现临时供电设备的问题，提高临时供电设备管理的效率。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种施工现场临时供电状态监控系统，以现场临时供电线路为载体，现场临时供电线路包括临时变压器，每个临时变压器的供电回路中设有一级配电箱，每个一级配电箱下设有若干个二级配电箱，二级配电箱下设有若干个三级配电箱，其特征在于：本监控系统包括：
在每个一级配电箱中设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，A、B、C为三相，N为零线；
在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有至少一套单相电力载波装置，每一级配电箱中的单相电力载波装置与上一级的同相的单相电力载波装置进行通讯；
在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有控制器，在与各级配电箱连接的用电设备上设有参数采集装置，同一个配电箱下的参数采集装置、控制器和单相电力载波装置顺次连接。
按上述系统，在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，其它两套单相电力载波装置作为备用。
按上述系统，本监控系统还包括在现场监控室设立的总后台，总后台包括三套单相电力载波装置、总控制器和显示器，其中总后台的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，分别利用A-N、B-N、C-N与临时变压器进行通讯，单相电力载波装置的输出端与总控制器连接，总控制器与显示器连接。
利用上述施工现场临时供电状态监控系统实现的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：各级配电箱中的参数采集装置采集用电设备的参数，在控制器中进行计算，得到的结果通过电力载波技术传输至上一级配电箱，最终到达一级配电箱。
按上述方法，各级配电箱中均设置三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，使得在通讯时，各级配电箱均选择同一相的单相电力载波装置进行通讯，其它两套单相电力载波装置作为备用；
设置三套单相电力载波装置的优先级，使得选择开关同步。
按上述方法，增加总后台，所有采集的用电设备的参数结果均通过同一相通讯的单相电力载波装置传输至总后台，总后台根据用电设备的参数进行统计和分析。
按上述方法，参数采集装置采集用电设备的设备编号、设备名称、规格、归属、输入电压、输入电流、开关状态和工作时间；
将用电设备的工作时间划分为正常负荷工作时间、低负荷工作时间、无负荷工作时间；设用电设备的额定电流为Ie，设置两个阈值k1、k2，用于划分上述三个时间段，当采集到的工作电流I≥k1Ie时，对应正常负荷工作时间T1；当采集到的工作电流k2Ie≤I＜k1Ie时，对应低负荷工作时间T2；当采集到的工作电流I＜k2Ie时，对应中断工作时间T3；
通过以下公式计算该用电设备当天的实际有效工作时间Tr：
Tr＝T1+aT2+bT3
式中a、b为系数，用于扣除低负荷工作时间和无负荷工作时间，且a、b∈(0～1)；
结合该用电设备当天的产量确定该设备当天的实际效率；
把该用电设备每天数据累积起来，得到每周、每月、每年的工作效率。
按上述方法，根据用电设备的归属进行归类总结，对各归属的施工班组的用电设备使用效率进行比较分析，对施工班组进行施工定额比较，分析效率高低的原因，在进行调整后进行迭代计算，修正施工班组的施工定额数据。
本发明的有益效果为：
1、以现场临时供电线路为载体，在各级配电箱中设置单相电力载波装置和控制器及参数采集装置，从而构成通讯回路，将采集到的参数在各级配电箱中的控制器内进行计算，分担计算压力，只将计算结果发送至一级配电箱，从而对整体临时供电线路进行用电监控；本发明结合临时供电线路的特殊性，无需另外布设网络线，能够及时发现临时供电设备的问题，提高临时供电设备管理的效率。
2、通过设置总后台，当单相设备直接使用当前供电线路作为通讯回路，则各类设备的运行状态能够通过上述通讯回路上传到总后台，由总后台对各类参数进行统计和分析，进一步的提高临时供电设备管理的效率，并能够对日后的临时供电进行优化分配。
附图说明
图1为临时供电线路图。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提高一种施工现场临时供电状态监控系统，以现场临时供电线路为载体，现场临时供电线路如图1所示，包括临时变压器，每个临时变压器的供电回路中设有一级配电箱，每个一级配电箱下设有若干个二级配电箱，二级配电箱下设有若干个三级配电箱。
本监控系统包括：在每个一级配电箱中设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，A、B、C为三相，N为零线；在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有至少一套单相电力载波装置，每一级配电箱中的单相电力载波装置与上一级的同相的单相电力载波装置进行通讯；在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有控制器，在与各级配电箱连接的用电设备上设有参数采集装置，同一个配电箱下的参数采集装置、控制器和单相电力载波装置顺次连接。
优选的，在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，其它两套单相电力载波装置作为备用。
进一步优选的，本监控系统还包括在现场监控室设立的总后台，总后台包括三套单相电力载波装置、总控制器和显示器，其中总后台的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，分别利用A-N、B-N、C-N与临时变压器进行通讯，单相电力载波装置的输出端与总控制器连接，总控制器与显示器连接。
利用上述施工现场临时供电状态监控系统实现的施工现场临时供电状态监控方法，各级配电箱中的参数采集装置采集用电设备的参数，在控制器中进行计算，得到的结果通过电力载波技术传输至上一级配电箱，最终到达一级配电箱。
优选的，各级配电箱中均设置三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，使得在通讯时，各级配电箱均选择同一相的单相电力载波装置进行通讯，其它两套单相电力载波装置作为备用；设置三套单相电力载波装置的优先级，使得选择开关同步。
进一步优选的，增加总后台，所有采集的用电设备的参数结果均通过同一相通讯的单相电力载波装置传输至总后台，总后台根据用电设备的参数进行统计和分析。
进一步的，参数采集装置采集用电设备的设备编号、设备名称、规格、归属、输入电压、输入电流、开关状态和工作时间；
机械工作中必须消耗的时间分为有效工作时间、不可避免的无负荷工作时间、不可避免的中断时间。有效工作时间又分为正常负荷工作时间和有根据地降低负荷下的工作时间。如此可以将用电设备的工作时间划分为正常负荷工作时间、低负荷工作时间、无负荷工作时间；设用电设备的额定电流为Ie，设置两个阈值k1、k2，用于划分上述三个时间段，当采集到的工作电流I≥k1Ie时，对应正常负荷工作时间T1；当采集到的工作电流k2Ie≤I＜k1Ie时，对应低负荷工作时间T2；当采集到的工作电流I＜k2Ie时，对应中断工作时间T3；
通过以下公式计算该用电设备当天的实际有效工作时间Tr：
Tr＝T1+aT2+bT3
式中a、b为系数，用于扣除低负荷工作时间和无负荷工作时间，且a、b∈(0～1)；
结合该用电设备当天的产量确定该设备当天的实际效率；
把该用电设备每天数据累积起来，得到每周、每月、每年的工作效率。
另外，还可以根据用电设备的归属进行归类总结，对各归属的施工班组的用电设备使用效率进行比较分析，对施工班组进行施工定额比较，分析效率高低的原因，在进行调整后进行迭代计算，修正施工班组的施工定额数据。
本实施例中，利用智能控制器、智能配电箱中网络设备的MAC地址，可以对应设备的具体归属信息。则在后台可以获得如下数据表。
现场设备归属表
序号 设备编号 设备名称 规格型号 MAC地址 设备归属
1 SB1 设备1 SQJ-100A XX-XX-XX-XX-XX-01 施工班组1
2 SB2 设备2 SQJ-100A XX-XX-XX-XX-XX-02 施工班组2
3 SB3 设备3 SQJ-100A XX-XX-XX-XX-XX-03 施工班组3
通过上述通讯回路的建立，可以实时监控整个临时供电网络的状态，方便用电管理。发生用电事故时可以迅速发现故障回路，并且能根据设备归属迅速找到责任单位和责任人，加快事故处理速度。减少事故停电时间和停电范围。
根据用电设备的归属，对于各施工班组的用电设备使用情况就可以做出比较分析。对于获得的用电设备使用效率数据，可以和企业的用电设备施工定额进行比较，分析效率的高低及产生原因。该数据还可以用来迭代计算，用以不断修正企业施工定额数据。
利用本发明装置及方法对用电设备的数据的收集，可以获得各类施工用电设备的工作时间数据和工作状态数据，对单一或同类型设备进行用电分析提供数据支持；也可结合设备归属情况数据，汇总各用电单位的用电情况，对进一步的用电分析提供数据支持。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种施工现场临时供电状态监控系统，以现场临时供电线路为载体，现场临时供电线路包括临时变压器，每个临时变压器的供电回路中设有一级配电箱，每个一级配电箱下设有若干个二级配电箱，二级配电箱下设有若干个三级配电箱，其特征在于：本监控系统包括：
在每个一级配电箱中设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，A、B、C为三相，N为零线；
在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有至少一套单相电力载波装置，每一级配电箱中的单相电力载波装置与上一级的同相的单相电力载波装置进行通讯；
在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有控制器，在与各级配电箱连接的用电设备上设有参数采集装置，同一个配电箱下的参数采集装置、控制器和单相电力载波装置顺次连接。
2.根据权利要求1所述的施工现场临时供电状态监控系统，其特征在于：在每个二级配电箱和三级配电箱中分别设有三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，其它两套单相电力载波装置作为备用。
3.根据权利要求2所述的施工现场临时供电状态监控系统，其特征在于：本监控系统还包括在现场监控室设立的总后台，总后台包括三套单相电力载波装置、总控制器和显示器，其中总后台的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，分别利用A-N、B-N、C-N与临时变压器进行通讯，单相电力载波装置的输出端与总控制器连接，总控制器与显示器连接。
4.利用权利要求1所述的施工现场临时供电状态监控系统实现的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：各级配电箱中的参数采集装置采集用电设备的参数，在控制器中进行计算，得到的结果通过电力载波技术传输至上一级配电箱，最终到达一级配电箱。
5.根据权利要求4所述的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：各级配电箱中均设置三套单相电力载波装置，分别利用A-N、B-N、C-N进行通讯，同一个配电箱中的三套单相电力载波装置通过选择开关进行三选一，使得在通讯时，各级配电箱均选择同一相的单相电力载波装置进行通讯，其它两套单相电力载波装置作为备用；
设置三套单相电力载波装置的优先级，使得选择开关同步。
6.根据权利要求5所述的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：增加总后台，所有采集的用电设备的参数结果均通过同一相通讯的单相电力载波装置传输至总后台，总后台根据用电设备的参数进行统计和分析。
7.根据权利要求6所述的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：参数采集装置采集用电设备的设备编号、设备名称、规格、归属、输入电压、输入电流、开关状态和工作时间；
将用电设备的工作时间划分为正常负荷工作时间、低负荷工作时间、无负荷工作时间；设用电设备的额定电流为Ie，设置两个阈值k1、k2，用于划分上述三个时间段，当采集到的工作电流I≥k1Ie时，对应正常负荷工作时间T1；当采集到的工作电流k2Ie≤I＜k1Ie时，对应低负荷工作时间T2；当采集到的工作电流I＜k2Ie时，对应中断工作时间T3；
通过以下公式计算该用电设备当天的实际有效工作时间Tr：
Tr＝T1＋aT2+bT3
式中a、b为系数，用于扣除低负荷工作时间和无负荷工作时间，且a、b∈(0～1)；
结合该用电设备当天的产量确定该设备当天的实际效率；
把该用电设备每天数据累积起来，得到每周、每月、每年的工作效率。
8.根据权利要求7所述的施工现场临时供电状态监控方法，其特征在于：根据用电设备的归属进行归类总结，对各归属的施工班组的用电设备使用效率进行比较分析，对施工班组进行施工定额比较，分析效率高低的原因，在进行调整后进行迭代计算，修正施工班组的施工定额数据。
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