CN106655512A - 一种基于物联网技术的变电站监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的变电站监测系统，属于供电监测领域。包括配电监测中心、信息服务器、电力专用网或无线宽带网、无线传感网络、采集系统，所述采集系统包括分别设有无线发射模块的配电房运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块、RFID信息采集模块，采集系统将采集到的信息通过无线发射模块连接到无线传感网络，并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到信息服务器，配电监测中心连接信息服务器将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示屏上。本发明实现了对配电房的远程监控，节省了人力资源，又能实时对配电房的各项状况进行监测。
Description
技术领域
本发明属于一种变电站检测系统，具体地说，尤其涉及一种基于物联网技术的变电站监测系统。
背景技术
智能电网的主要特征在于实现电力流、信息流、业务流高度一体化，其核心之一是信息的无损采集、流畅传输、有序应用，而这正是物联网的技术特点和优势。将物联网与智能电网相融合，具有重要的科学意义和工程价值。一方面，物联网技术有助于进一步有效整合电力系统和信息通信基础设施资源，使通信资源更好地服务于电力系统运行，让未来电网会“思考”，提高输变电设备运行可靠性，改善输变电资产的利用效率。另一方面，智能电网建设将成为拉动物联网产业、推进信息通信产业发展的强大驱动力，并有力地影响和推动其他行业的物联网应用，提高我国工业生产和公众生活等各个方面的信息化水平。
配电网不仅设备多、分布广、运行环境复杂，而且其安全稳定运行状况往往直接为用户感知，如何有效地掌握其运行状况，避免隐患扩大成故障是配电网运维管理的重点和难点。随着状态检修的推广，如何规范有效获取设备的状态信息成为其重点也是难点。
发明内容
本发明目的是提供一种基于物联网技术的变电站监测系统，以克服现有技术中的传统配电站检修时信息传递方式在应急性、预警性以及实时性方面存在局限性的缺陷。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种基于物联网技术的变电站监测系统，包括配电监测中心、信息服务器、电力专用网或无线宽带网、无线传感网络、采集系统，所述采集系统包括分别设有无线发射模块的配电房运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块、RFID信息采集模块，采集系统将采集到的信息通过无线发射模块连接到无线传感网络，并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到信息服务器，配电监测中心连接信息服务器综合分析和判别多种传感器的感知信息，过滤无效信息和各种错误信息，形成可信告警判据，正确判断设备异常、环境异常和破坏、盗窃等行为，并及时发出预警信号，并将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示屏上。
设备运行状态监测模块包括：
变压器工作参数监测，在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力传感器，所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部，每相绕组的中间位置正上方；所述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温，位于变压器油箱的顶部，深入油中50mm-80mm；所述压力传感器位于变压器油箱顶部，用来测量变压器的油气压力；
配变接头温度监测，采用无线温度传感器实现接头温度监测，当配变接头发热时会被传感器感知，并将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到配电监测中心进行处理、展示、告警；
低压柜出线电流监测，采用不同规格的低压配电综合传感器节点，实现三相线路的电压电流在线监测，同时可监测空气开关的触头温度；
线路接头温度监测，采用无线温度传感器实现配电网线路接头温度的在线监测。
配电房运行环境状态监测模块包括：
站所渗漏水监测，在室内合适位置安装水浸传感器，检测站所渗漏水。
电缆沟水浸状态、水位状态监测，在站所的电缆沟内布置水浸传感器，实现电缆沟的水位、水浸状态监测。
所述配电房安防监测模块包括：
站所、柜门状态监测，采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动作次数，并辅以无线振动监测，判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况；
电缆沟盖板状态监测，采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式，监测电缆沟盖板是否有异常打开的行为；
站所烟感监测，在室内部署感烟传感器，实现室内烟感在线监测，实现火灾预警或告警；
杆塔防外力破坏监测，采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器等，实现防外力破坏监测；
杆上配变防盗监测，在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传感器节点、张力传感器，实现配变防盗检测。
所述RFID信息采集模块包括设在配电设备上的RFID标签、能够采集并无线发送RFID标签信息的分离式RFID手持设备，以及用于读取所述RFID读写器采集所得RFID标签信息的客户端，所述分离式RFID手持设备能与RFID标签无线连接，分离式RFID手持设备与客户端有线或无线连接。
所述分离式RFID手持设备，包括能够采集RFID标签信息的固定式RFID读写器，以及与所述固定式RFID读写器分离设置、且能读取固定式RFID读写器采集所得RFID标签信息的手持式RFID读写器；在所述手持式RFID读写器上，设有能够依次连接至固定式RFID读写器连接的转换电路驱动模块和串口转换电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过在基于物联网的配电房监测系统中设置运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块，来获取配电房中的环境状态信息、安防状态信息、以及设备状态信息，并上述信息经处理后传输至互联网，使得员工能实现对配电房的远程监控，这样既免除了需要派遣员工定期巡查配电房的工作，节省了人力资源，又能实时对配电房的各项状况进行监测，进而能及时派出员工对配电房进行维修，保障了配电房工作的稳定性；
(2)本发明通过使用物联网RFID技术实现输变电设备全寿命周期管理系统的基本功能，并实现了对输变电设备的规范化、现代化和信息化管理，提高了电力系统对输变电设备管理工作的质量和效率。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于，包括配电监测中心、信息服务器、电力专用网或无线宽带网、无线传感网络、采集系统，所述采集系统包括分别设有无线发射模块的配电房运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块、RFID信息采集模块，采集系统将采集到的信息通过无线发射模块连接到无线传感网络，并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到信息服务器，配电监测中心连接信息服务器综合分析和判别多种传感器的感知信息，过滤无效信息和各种错误信息，形成可信告警判据，正确判断设备异常、环境异常和破坏、盗窃等行为，并及时发出预警信号，并将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示屏上，便于工作人员实时掌握变电站运行状况。
构建运行状态监测、运行环境监测、综合安防、预警报警、分析统计、在线查看、历史数据查询功能模块，并将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示屏上，经人工干预下的报警确认后，通过平面布置图实现报警点定位。系统可按设备名称、型号等参数对设备的所有监测数据进行统计分析，并可以报表形式展现，分析设备某段时间内的运行状态。查询历史监测数据、历史数据曲线、历史数据变化趋势曲线、历史数据K线图等图表，用于后期深入分析判断。
设备运行状态监测模块包括：
变压器工作参数监测，在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力传感器，所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部，每相绕组的中间位置正上方；所述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温，位于变压器油箱的顶部，深入油中50mm-80mm；所述压力传感器位于变压器油箱顶部，用来测量变压器的油气压力；
配变接头温度监测，采用无线温度传感器实现接头温度监测，当配变接头发热时会被传感器感知，并将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到配电监测中心进行处理、展示、告警；
低压柜出线电流监测，采用不同规格的低压配电综合传感器节点，实现三相线路的电压电流在线监测，同时可监测空气开关的触头温度；
线路接头温度监测，采用无线温度传感器实现配电网线路接头温度的在线监测。
配电房运行环境状态监测模块包括：
站所渗漏水监测，在室内合适位置安装水浸传感器，检测站所渗漏水。
电缆沟水浸状态、水位状态监测，在站所的电缆沟内布置水浸传感器，实现电缆沟的水位、水浸状态监测。
所述配电房安防监测模块包括：
站所、柜门状态监测，采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动作次数，并辅以无线振动监测，判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况；
电缆沟盖板状态监测，采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式，监测电缆沟盖板是否有异常打开的行为；
站所烟感监测，在室内部署感烟传感器，实现室内烟感在线监测，实现火灾预警或告警；
杆塔防外力破坏监测，采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器等，实现防外力破坏监测；
杆上配变防盗监测，在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传感器节点、张力传感器，实现配变防盗检测。
所述RFID信息采集模块包括设在配电设备上的RFID标签、能够采集并无线发送RFID标签信息的分离式RFID手持设备，以及用于读取所述RFID读写器采集所得RFID标签信息的客户端，所述分离式RFID手持设备能与RFID标签无线连接，分离式RFID手持设备与客户端有线或无线连接。
所述分离式RFID手持设备，包括能够采集RFID标签信息的固定式RFID读写器，以及与所述固定式RFID读写器分离设置、且能读取固定式RFID读写器采集所得RFID标签信息的手持式RFID读写器；在所述手持式RFID读写器上，设有能够依次连接至固定式RFID读写器连接的转换电路驱动模块和串口转换电路。
RFID技术识别准确度高、性能可靠、存储信息量大、耐油污水洗等，特别适用于恶劣工作环境下的自动识别需求。采用RFID标签替换条码等标识设备信息，可有效的完成对资产的自动化管理，实现资产信息的自动采集、自动处理和报表输出。
Claims (6)
1.一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：包括配电监测中心、信息服务器、电力专用网或无线宽带网、无线传感网络、采集系统，所述采集系统包括分别设有无线发射模块的配电房运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块、RFID信息采集模块，采集系统将采集到的信息通过无线发射模块连接到无线传感网络，并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到信息服务器，配电监测中心连接信息服务器综合分析和判别多种传感器的感知信息，过滤无效信息和各种错误信息，形成可信告警判据，正确判断设备异常、环境异常和破坏、盗窃等行为，并及时发出预警信号，并将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示屏上。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：设备运行状态监测模块包括：
变压器工作参数监测，在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力传感器，所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部，每相绕组的中间位置正上方；所述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温，位于变压器油箱的顶部，深入油中50mm-80mm；所述压力传感器位于变压器油箱顶部，用来测量变压器的油气压力；
配变接头温度监测，采用无线温度传感器实现接头温度监测，当配变接头发热时会被传感器感知，并将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到配电监测中心进行处理、展示、告警；
低压柜出线电流监测，采用不同规格的低压配电综合传感器节点，实现三相线路的电压电流在线监测，同时可监测空气开关的触头温度；
线路接头温度监测，采用无线温度传感器实现配电网线路接头温度的在线监测。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：配电房运行环境状态监测模块包括：
站所渗漏水监测，在室内合适位置安装水浸传感器，检测站所渗漏水；
电缆沟水浸状态、水位状态监测，在站所的电缆沟内布置水浸传感器，实现电缆沟的水位、水浸状态监测。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：所述配电房安防监测模块包括：
站所、柜门状态监测，采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动作次数，并辅以无线振动监测，判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况；
电缆沟盖板状态监测，采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式，监测电缆沟盖板是否有异常打开的行为；
站所烟感监测，在室内部署感烟传感器，实现室内烟感在线监测，实现火灾预警或告警；
杆塔防外力破坏监测，采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器等，实现防外力破坏监测；
杆上配变防盗监测，在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传感器节点、张力传感器，实现配变防盗检测。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：所述RFID信息采集模块包括设在配电设备上的RFID标签、能够采集并无线发送RFID标签信息的分离式RFID手持设备，以及用于读取所述RFID读写器采集所得RFID标签信息的客户端，所述分离式RFID手持设备能与RFID标签无线连接，分离式RFID手持设备与客户端有线或无线连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的变电站监测系统，其特征在于：所述分离式RFID手持设备，包括能够采集RFID标签信息的固定式RFID读写器，以及与所述固定式RFID读写器分离设置、且能读取固定式RFID读写器采集所得RFID标签信息的手持式RFID读写器；在所述手持式RFID读写器上，设有能够依次连接至固定式RFID读写器连接的转换电路驱动模块和串口转换电路。
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