CN106448083B - 一种电力设备故障无线报警装置与方法 - Google Patents

一种电力设备故障无线报警装置与方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力设备故障无线报警装置与方法，所述装置包括：北斗定位终端和监控中心，北斗定位终端包括多个温度传感器、北斗短报文通信模块以及设备管理服务器，设备管理服务器对接收到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息进行处理，转换成北斗短报文数据，利用北斗短报文通信模块将数据发送到监控中心，监控中心对数据进行处理后，控制报警模块进行报警，同时将数据显示到显示模块上；本发明可以对移动信号不能覆盖区域的多个电力设备进行监控，获取故障设备类型、实现故障设备定位，根据故障设备类型发出不同的报警信号，并能够根据设备优先级发送短报文，从而使维护人员迅速、准确的准备好检修工具，快速排除故障。

Description

一种电力设备故障无线报警装置与方法
技术领域
本发明属于电力设备故障监测技术领域，尤其涉及一种电力设备故障无线报警装置与方法。
背景技术
电力设备连接部分都是金属器件，由于气候冷热变化，设备基础变化，加工工艺等原因使连接部分压接不紧，压力不够，触头间的接触部分发生变化等引起接触电阻增大。在电流通过时，温度升高，造成设备老化，绝缘下降，严重的还能触发电弧短路，烧坏设备，扩大设备损坏范围，降低设备使用寿命。为保障电力设备的安全生产和提高设备运行的可靠性，需要对设备的过热部位进行温度在线监测，做到温度越线报警。
工作人员在检修、维护过程中可能会遇到以下困难：电力网络中，由于网络庞大且节点数量多，不能准确判断出故障点的位置；某些设备的发热点处于内部不便检测；电力设备所处地理环境复杂，在某些地区，比如高海拔地区、野外无人区、海洋等没有移动信号覆盖的地区，设备出现故障后工作人员不能及时获得故障信号；出现故障的设备类型繁多，虽然以往的报警装置能够在设备出现故障时及时向设备维护人员发出故障报警信号，在不清楚故障设备类型的情况下维护人员要立即赶赴故障现场进行检查、分析和处理，可能会少带某些专业的检修工具，有一定的盲目性，延长排除故障的时间。
基于以上困难，对电力系统和设备进行实时定位监测、并根据故障设备类型发出特征报警信号，以便保障电力系统及设备安全、可靠、稳定运行具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前某些没有移动信号覆盖的地区的电力设备故障报警中不能实时定位监测、并根据故障设备类型发出特征报警信号的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电力设备故障无线报警装置，包括：
北斗定位终端，所述北斗定位终端靠近被测电力设备安装，包括多个温度传感器、设备管理服务器以及北斗短报文通信模块，所述温度传感器安装在被测电力设备的表面，用于感知被测电力设备的温度信息，同时将温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息发送给设备管理服务器；其中，所述温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器存储的设备类型信息相对应；
所述北斗短报文通信模块通过接收北斗卫星定位信号，可提供北斗定位终端的位置，从而实现电力设备的定位，获知设备位置信息，并且通过北斗链路通信模块与监控中心进行数据传输；
所述设备管理服务器用于接收温度传感器采集到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息，并对接收信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；所述设备管理服务器将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块，北斗短报文通信模块通过北斗链路通信模块向监控中心发送北斗短报文数据；
监控中心，所述监控中心包括北斗链路通信模块、监控模块、报警模块和显示模块；所述北斗链路通信模块用于通过北斗链路与北斗定位终端建立数据通道，接收和传送数据；
所述监控模块根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块发出报警信号，同时将北斗短报文数据显示到显示模块上。
进一步的，所述设备管理服务器包括故障优先级计算模块，用于计算故障设备的优先级，所述北斗短报文通信模块根据故障设备的优先级顺序向监控中心发送短报文数据，优先级高，则优先发送。
进一步的，所述故障设备的优先级按公式△Tij＝Tij–Tj计算，△Tij越大，优先级越高，反之，优先级越低；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，△Tij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
进一步的，所述判断被测电力设备类型，包括：
将温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
所述判断所述温度信息是否超过温度阈值，包括：
查找设备管理服务器中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；
将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值。
进一步的，
所述确定故障设备类型，包括：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
所述确定故障设备位置，包括：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
进一步的，所述报警信号包括声音报警信号和灯光报警信号，发出声音报警信号的声音报警模块经设置可以根据不同故障设备类型发出不同频率的声音；发出灯光报警信号的灯光报警模块经设置可以根据不同设备类型以不同颜色的灯光闪烁。
本发明另一方面提供了一种电力设备故障无线报警方法，包括以下步骤：
S10：提供上述的电力设备故障无线报警装置；
S20：所述温度传感器获取被测电力设备的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息并发送到设备管理服务器；
S30：所述北斗短报文通信模块通过接收北斗卫星定位信号从而对被测电力设备进行定位，获取被测电力设备的位置信息；
S40：所述设备管理服务器对接收到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；
S50：所述设备管理服务器将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块，北斗短报文通信模块通过北斗链路通信模块向监控中心发送北斗短报文数据；
S60：所述监控中心根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块发出报警信号，同时将北斗短报文数据通过显示模块显示到显示装置上。
进一步的，所述S40还包括：
S401：将温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
S402：查找设备管理服务器中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值；
S403：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
S404：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
进一步的，所述S50还包括：
所述北斗短报文通信模块根据故障设备的优先级顺序向监控中心发送短报文数据，所述故障设备的优先级按公式△Tij＝Tij–Tj计算，△Tij越大，优先级越高，则先发送；反之，优先级越低，则后发送；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，△Tij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
进一步的，所述S60还包括：
S601：根据不同故障设备类型，所述监控中心控制声音报警模块发出不同频率的声音；
S602：根据不同故障设备类型，所述监控中心控制灯光报警模块以不同颜色的灯光闪烁；
S603：若温度信息没有超过温度阈值，所述监控中心控制所述报警模块不发出报警信号，同时显示装置显示设备正常。
本发明的有益效果是：
1、采用北斗定位卫星终端，利用其精确定位和短报文通信功能，对电力设备进行定位，并将设备信息传送到监控中心，监控中心再把控制信号传递给报警模块和显示模块，使工作人员可以实时监控环境复杂区域的电力设备的运行情况；
2、北斗定位卫星终端只能发送有限字数的短报文，并且会出现延迟现象，当多个电力设备同时出现故障时，为了避免拥堵，本发明根据故障设备的优先级顺序向监控中心发送短报文数据，优先级高，则优先发送；
3、通过设置多个温度传感器，同时对多个电力设备进行监控，并且可通过温度传感器自身的标识信息确定设备类型信息，经设备管理服务器处理后，可以获取故障电力设备类型；
4、报警信号可根据故障设备类型进行设置，使维护人员在听到报警信号时立刻判断出哪个设备出现故障，从而迅速、准确的准备好检修工具，快速排除故障。
附图说明
图1是本发明实施例的电力设备故障无线报警装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种电力设备故障无线报警装置，如图1所示，包括：
北斗定位终端1，所述北斗定位终端靠近被测电力设备安装，包括多个温度传感器11、设备管理服务器12以及北斗短报文通信模块13，所述温度传感器11安装在被测电力设备的表面，用于感知被测电力设备的温度信息，同时将温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息发送给设备管理服务器12；其中，所述温度传感器11自身的标识信息与设备管理服务器12存储的设备类型信息相对应；
所述北斗短报文通信模块13通过接收北斗卫星定位信号，可提供北斗定位终端的位置，从而实现电力设备的定位，获知设备位置信息，并且通过北斗链路通信模块21与监控中心进行数据传输；
所述设备管理服务器12用于接收温度传感器11采集到的温度信息、采集时间和温度传感器11自身的标识信息，并对接收信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；所述设备管理服务器12将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块13，北斗短报文通信模块13通过北斗链路通信模块21向监控中心2发送北斗短报文数据；
监控中心2，所述监控中心2包括北斗链路通信模块21、监控模块22、报警模块23和显示模块24；所述北斗链路通信模块21用于通过北斗链路与北斗定位终端1建立数据通道，接收和传送数据；
所述监控模块22根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块23发出报警信号，同时将北斗短报文数据显示到显示模块24上。
具体的，在某些地区，比如高海拔地区、野外无人区、海洋等普通移动信号不能覆盖的地区，设备出现故障后工作人员不能及时获得故障信号，延误了设备的维修。本发明的电力设备故障无线报警装置采用北斗定位卫星终端，不仅可以精确定位，还具有短报文通信功能，在普通移动信号不能覆盖的情况下可利用短报文通信功能进行紧急通讯，使工作人员及时掌握设备故障情况，及时进行维修。
由于北斗定位卫星终端1只能发送有限字数的短报文，并且会出现延迟现象，当多个电力设备同时出现故障时，为了避免拥堵，所述北斗短报文通信模块13根据故障设备的优先级顺序向监控中心2发送短报文数据，优先级高，则优先发送；优先级低，推后发送；
所述故障设备的优先级通过所述设备管理服务器12中的故障优先级计算模块进行计算，优先级计算公式为：△Tij＝Tij–Tj，△Tij越大，优先级越高，反之，优先级越低；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，△Tij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
在本实施例中，所述判断被测电力设备类型，包括：
将温度传感器11自身的标识信息与设备管理服务器12中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
所述判断所述温度信息是否超过温度阈值，包括：
查找设备管理服务器12中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；
将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值；
所述确定故障设备类型，包括：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
所述确定故障设备位置，包括：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块13获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
在本实施例中，所述故障报警信号包括声音报警信号和灯光报警信号，发出声音报警信号的声音报警模块经设置可以根据不同故障设备类型发出不同频率的声音；发出灯光报警信号的灯光报警模块经设置可以根据不同设备类型以不同颜色的灯光闪烁。比如当电缆接头出现故障时，声音报警模块发出报警声音的时间间隔为0.5s，灯光报警模块发出红色的光；当隔离开关出现故障时，声音报警模块发出报警声音的时间间隔为3s，灯光报警模块发出绿色的光。工作人员可根据报警模块23的不同报警方式判断出现故障的设备类型，准备好相应的维修工具，缩短排除故障时间。
在上面的描述中，以示例性的方式描述了声音报警模块和灯光报警模块的报警方式，可以理解，声音报警模块和灯光报警模块的报警方式并不限于以上描述的方式，还可以包括其他类型的报警方式，本申请在此方面没有限定。
本发明还提供了一种电力设备故障无线报警方法，包括以下步骤：
S10：提供上述的电力设备故障无线报警装置；
S20：所述温度传感器11获取被测电力设备的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息并发送到设备管理服务器12；
S30：所述北斗短报文通信模块13通过接收北斗卫星定位信号从而对被测电力设备进行定位，获取被测电力设备的位置信息；
S40：所述设备管理服务器12对接收到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；
S50：所述设备管理服务器12将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块13，北斗短报文通信模块13通过北斗链路通信模块21向监控中心2发送北斗短报文数据；
S60：所述监控中心2根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块23发出报警信号，同时将北斗短报文数据显示到显示模块24上。
在本实施例中，所述S40还包括：
S401：将温度传感器11自身的标识信息与设备管理服务器12中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
S402：查找设备管理服务器12中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值；
S403：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
S404：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块13获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
在本实施例中，所述S50还包括：
所述北斗短报文通信模块13根据故障设备的优先级顺序向监控中心2发送短报文数据，所述故障设备的优先级按公式△Tij＝Tij–Tj计算，△Tij越大，优先级越高，则先发送；反之，优先级越低，则后发送；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，△Tij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
在本实施例中，所述S60还包括：
S601：根据不同故障设备类型，所述监控中心2控制声音报警模块发出不同频率的声音；
S602：根据不同故障设备类型，所述监控中心2控制灯光报警模块以不同颜色的灯光闪烁；
S603：若温度信息没有超过温度阈值，所述监控中心2控制所述报警模块不发出报警信号，同时显示模块显示设备正常。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力设备故障无线报警装置，其特征在于，包括：
北斗定位终端，所述北斗定位终端靠近被测电力设备安装，包括多个温度传感器、设备管理服务器以及北斗短报文通信模块，所述温度传感器安装在被测电力设备的表面，用于感知被测电力设备的温度信息，同时将温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息发送给设备管理服务器；其中，所述温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器存储的设备类型信息相对应；
所述北斗短报文通信模块通过接收北斗卫星定位信号，可提供北斗定位终端的位置，从而实现电力设备的定位，获知设备位置信息，并且通过北斗链路通信模块与监控中心进行数据传输；
所述设备管理服务器用于接收温度传感器采集到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息，并对接收信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；所述设备管理服务器将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块，北斗短报文通信模块通过北斗链路通信模块向监控中心发送北斗短报文数据；
监控中心，所述监控中心包括北斗链路通信模块、监控模块、报警模块和显示模块；所述北斗链路通信模块用于通过北斗链路与北斗定位终端建立数据通道，接收和传送数据；
所述监控模块根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块发出报警信号，同时将北斗短报文数据显示到显示模块上。
2.根据权利要求1所述的电力设备故障无线报警装置，其特征在于，所述设备管理服务器包括故障优先级计算模块，用于计算故障设备的优先级，所述北斗短报文通信模块根据故障设备的优先级顺序向监控中心发送短报文数据，优先级高，则优先发送。
3.根据权利要求2所述的电力设备故障无线报警装置，其特征在于，所述故障设备的优先级按公式ΔTij＝Tij–Tj计算，ΔTij越大，优先级越高，反之，优先级越低；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，ΔTij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
4.根据权利要求1所述的电力设备故障无线报警装置，其特征在于，所述判断被测电力设备类型，包括：
将温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
所述判断所述温度信息是否超过温度阈值，包括：
查找设备管理服务器中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；
将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值。
5.根据权利要求4所述的电力设备故障无线报警装置，其特征在于，
所述确定故障设备类型，包括：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
所述确定故障设备位置，包括：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
6.根据权利要求1所述的电力设备故障无线报警装置，其特征在于，所述报警信号包括声音报警信号和灯光报警信号，发出声音报警信号的声音报警模块经设置根据不同故障设备类型发出不同频率的声音；发出灯光报警信号的灯光报警模块经设置根据不同设备类型以不同颜色的灯光闪烁。
7.一种电力设备故障无线报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：提供根据权利要求1-6任一项所述的电力设备故障无线报警装置；
S20：所述温度传感器获取被测电力设备的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息并发送到设备管理服务器；
S30：所述北斗短报文通信模块通过接收北斗卫星定位信号从而对被测电力设备进行定位，获取被测电力设备的位置信息；
S40：所述设备管理服务器对接收到的温度信息、采集时间和温度传感器自身的标识信息进行实时处理以判断被测电力设备类型及所述温度信息是否超过温度阈值，确定故障设备类型和故障设备位置；
S50：所述设备管理服务器将故障设备类型、故障设备位置转换成北斗短报文数据发送给北斗短报文通信模块，北斗短报文通信模块通过北斗链路通信模块向监控中心发送北斗短报文数据；
S60：所述监控中心根据接收到的北斗短报文数据控制报警模块发出报警信号，同时将北斗短报文数据通过显示模块显示到显示装置上。
8.根据权利要求7所述的电力设备故障无线报警方法，其特征在于，所述S40还包括：
S401：将温度传感器自身的标识信息与设备管理服务器中存储的设备类型信息比对获得被测电力设备类型；
S402：查找设备管理服务器中所述被测电力设备类型与所述设备温度阈值信息对照表，获得被测电力设备对应的温度阈值；将被测电力设备所述温度信息与被测电力设备对应的温度阈值比对，判断被测电力设备所述温度信息是否超过温度阈值；
S403：若被测电力设备所述温度信息超过温度阈值，则将此被测电力设备确定为故障设备类型；
S404：将所述故障设备类型与北斗短报文通信模块获得的位置信息比对，获得故障设备位置。
9.根据权利要求7所述的电力设备故障无线报警方法，其特征在于，所述S50还包括：
所述北斗短报文通信模块根据故障设备的优先级顺序向监控中心发送短报文数据，所述故障设备的优先级按公式ΔTij＝Tij–Tj计算，ΔTij越大，优先级越高，则先发送；反之，优先级越低，则后发送；其中，Tij为i时刻j设备的温度信息，Tj为j设备的温度阈值，ΔTij为j设备在i时刻的温度与温度阈值的差值。
10.根据权利要求7所述的电力设备故障无线报警方法，其特征在于，所述S60还包括：
S601：根据不同故障设备类型，所述监控中心控制声音报警模块发出不同频率的声音；
S602：根据不同故障设备类型，所述监控中心控制灯光报警模块以不同颜色的灯光闪烁；
S603：若温度信息没有超过温度阈值，所述监控中心控制所述报警模块不发出报警信号，同时显示模块显示设备正常。
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