CN106908703A - 变电站运维实时检测装置 - Google Patents

变电站运维实时检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106908703A
CN106908703A CN201710242858.2A CN201710242858A CN106908703A CN 106908703 A CN106908703 A CN 106908703A CN 201710242858 A CN201710242858 A CN 201710242858A CN 106908703 A CN106908703 A CN 106908703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor interface
equipment
node
sensing node
heterogeneous sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710242858.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴曦
吴波
顾帅
沈海平
黄薛凌
陆建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical Wuxi Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority to CN201710242858.2A priority Critical patent/CN106908703A/zh
Publication of CN106908703A publication Critical patent/CN106908703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种变电站运维实时检测装置，包括前端信息采集单元和异构传感器接口适配设备；其中，信息采集单元包括：局部放电传感节点、高压设备红外温度检测传感节点、工频电场监测传感节点、地电位传感节点、视频记录节点；各个传感节点和视频记录节点通过有线或无线方式连入异构传感器接口适配设备；异构传感器接口适配设备收集各个传感节点和视频记录节点的数据，并对数据进行处理，形成描述电力设备运行状态的语意消息，并将其上报至服务器。本发明实现电力设备巡检过程自动化和无人化，减轻巡检人员的负担。

Description

变电站运维实时检测装置
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其是一种对变电站的各种设备进行检测的实时装置。
背景技术
电力是国民经济的基础产业，电力设备是电力生产经营的生命线。随着社会和经济发展需要构建强大电网，保障电力系统的安全稳定运行是保障国家战略性能源安全极其重要的组成部分。但电网的不断发展，变电站的数量日益增加，变电设备运行的安全压力逐渐增大，各公司利用先进信息科技技术，大力研究实用于变电设备安全运行监控技术，力求保证变电站设备运行的可控、能控、在控。
目前，变电站设备巡检方式主要借助视频监控系统，人力巡检，机器人巡检等方式。其主要有以下问题：
1、由于技术条件的限制现行巡检方式还是以人工定期巡视为主；
2、巡检记录装置只是应用在人工巡检中辅助记录功能，是对人员巡检的一种约束和规范，但并不能完全杜绝人工巡检中的由于人员个体技术水准差异，环境差异引起的巡检效果的不同。现有巡检方式决定了巡检数据只是在巡检时刻上设备的运行状态数据，其大多检测某时间点或一小段时间段上的数据，缺少对较长时间轴上连续的历史数据跟踪；
3、各个检测设备厂家各不相同，其中一些检测设备没有充分考虑快速部署的要素，执行检测任务前需要较为繁琐的预配置。在出现意外情况需要应急巡检时，反应能力不足。各类巡检设备通信与数据格式不一，信息无法共享，各个不同软件应用之间没有任何的联系与协同，形成各自独立的系统；
4、巡检机器人较多应用于变电站巡检，在无人值守、减员增效方面发挥了重大作用。其已全面实现可视光检测、红外测温、远程控制、智能分析、缺陷管理、闸刀和开关状态判别、微气象数据采集分析及自主充电等功能的应用。但巡检机器人只能根据事先划定行进路线和轨迹进行自动巡检，无法满足突发巡检需求，并在地貌发生改变、复杂场景也无法智能应变，造成不必要损失， 巡检机器人的使用受到一定限制。
5、普通巡检设备在巡检过程中仍需巡检人员看护或参与协同巡检，例如无人机和巡检机器人，需要专人进行远程操控，巡检过程中，每一个需要巡检的地点需要至少一名操作人员进行全程看护，使巡检效率低下。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种变电站运维实时检测装置，在异质传感器接入上，将装置主要分为传感节点和适配设备两部分；适配设备部分对异质传感器的接入能力强；统一访问接口；传感节点的接入灵活；可以实现巡检过程自动化和无人化；本发明采用的技术方案是：
一种变电站运维实时检测装置，包括前端信息采集单元和异构传感器接口适配设备；其中，
信息采集单元包括：局部放电传感节点、高压设备红外温度检测传感节点、工频电场监测传感节点、地电位传感节点、视频记录节点；各个传感节点和视频记录节点通过有线或无线方式连入异构传感器接口适配设备；异构传感器接口适配设备收集各个传感节点和视频记录节点的数据，并对数据进行处理，形成描述电力设备运行状态的语意消息，并将其上报至服务器。
进一步地，异构传感器接口适配设备包括：传感器接口、主处理单元、存储模块、无线通信模块和电池电源模块；主处理单元分别连接传感器接口、存储模块和无线通信模块；传感器接口用于接入各传感节点和视频记录节点；电池电源模块用于异构传感器接口适配设备的供电。
进一步地，各传感节点均使用数据库对采集的数据进行保存，数据库设置在异构传感器接口适配设备的存储模块中。
进一步地，高压设备红外温度检测传感节点采用工业红外测温仪，工频电场监测传感节点采用工频近区电场测定仪，地电位传感节点采用地电位检测器，局部放电传感节点采用局部放电检测仪，视频记录节点采用网络摄像机。
进一步地，无线通信模块采用3G/4G移动通信模块，能够自动组网。
进一步地，异构传感器接口适配设备连接远程中心侧的专家库。
本发明的优点在于：
1)前端通过集成多种传感节点设备实现物理参数上对设备的多角度监控，如采用局部放电传感器、工业红外测温仪、视频图像监控，同时从声音、温度，图像多个物理参数对电力设备进行监控，本地分析其运行状态，其监控的对象可以是机柜、变压器、绝缘柱、触点等不同设备。
2）采用无线通讯技术实现视频数据和传感数据传输，而实时跟踪多信道移动高速传输网络为视频数据传输所需带宽提供必要的通讯保障，并能够为现场多个巡检装置数据通道提供足够的数据带宽。实现宽带无线传感网的关键区域全覆盖。
3)动态组网，巡检人员只需将变电站运维实时检测装置部署在需要监控设备附近，开启设备后，装置就能持续对现场进行自动监控，巡检人员可以通过手持终端随时查询现场监测情况，方便了解现场情况；若出现异常，装置还能主动向手持终端发送报警信息，减轻巡检人员的负担。
附图说明
图1为本发明的布设示意图。
图2为本发明的检测装置原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供的变电站运维实时检测装置（以下简称装置），包括前端信息采集单元和异构传感器接口适配设备；其中，
信息采集单元包括：局部放电传感节点、高压设备红外温度检测传感节点、工频电场监测传感节点、地电位传感节点、视频记录节点；各个传感节点和视频记录节点通过有线或无线方式连入异构传感器接口适配设备；异构传感器接口适配设备收集各个传感节点和视频记录节点的数据，并对数据进行处理，形成描述电力设备运行状态的语意消息，并将其上报至服务器。
装置的物理部分包括各种传感节点设备和异构传感器接口适配设备，以及电池、配套的固定装置和线缆，整个装置可以收纳在一个指挥箱内，巡检人员携带指挥箱到达现场后，将各个传感节点设备固定在现场，通过不同线缆接口接入到异构设备，将电池安装在电池槽开启设备电源，即完成整机的部署。
装置中的传感节点和视频记录节点能对监测现场进行信息采集；高压设备红外温度检测传感节点采用工业红外测温仪，工频电场监测传感节点采用工频近区电场测定仪，地电位传感节点采用地电位检测器，局部放电传感节点采用局部放电检测仪，视频记录节点采用网络摄像机（IP摄像机）；
四种传感节点均使用数据库对采集的数据进行保存，数据库设置在异构传感器接口适配设备的存储模块中，采用sqlite轻量级数据库；视频记录节点实时对现场进行监控；采集现场图像后，一方面将视频文件存放在异构传感器接口适配设备的存储模块中备份，同时对图像中的指针及数显指示进行图像识别，并对识别结果进行保存；在异构传感器接口适配设备检查到异常信息时，会对视频截图保存。
异构传感器接口适配设备包括：传感器接口、主处理单元(MCU)、存储模块、无线通信模块和电池电源模块；主处理单元分别连接传感器接口、存储模块和无线通信模块；传感器接口用于接入各传感节点和视频记录节点；电池电源模块用于异构传感器接口适配设备的供电；无线通信模块采用3G/4G移动通信模块，能够实现自动组网；异构传感器接口适配设备可采用嵌入式控制板。
图像、视频以及数据库文件全部保存在异构传感器接口适配设备中，除视频文件外，其它文件通过实时跟踪多信道移动高速网络推送至服务器端，服务器端的数据挖掘服务通过不同变电站的不同监测点各个异构传感器接口适配设备不同的数据消息进行综合数据分析及时间线的深度挖掘；形成更为准确的变电站现场设备监控消息，并通过实时跟踪多信道移动高速网络推送至巡检人员佩戴的专用便携终端。
通过异构传感器接口适配设备的多信道移动高速网络接入功能，巡检人员通过专用便携终端，可以与异构传感器接口适配设备进行通信，这样，巡检人员可以通过便携终端直接查阅异构传感器接口适配设备采集的传感数据和图像与视频，以及查看异构传感器接口适配设备融合的设备消息日志，实时了解站端检测情况。当采集的数据发现异常时，通过实时跟踪多信道移动高速网络，将报警信息主动发送至巡检人员的便携终端，减轻巡检人员实时查看的负担。此外，通过便携终端，还能对异构传感器接口适配设备历史数据进行查询，以及系统设置等操作。
远程中心侧可以实时查看变电站运维实时检测装置在各个布设点工作情况，并提供专家库给现场设备进行调用分析，现场的异构传感器接口适配设备一方面实时监控采集的各种异质传感器的数据进行融合分析，另一方面可以根据分析需要，利用专家库资源，将远程专家库作为云计算中心，这样进一步提高巡检设备的分析能力，提供更加可靠的现场信息。
异构传感器接口适配设备内部配有可充电锂电池，供电方式可根据现场情况自动切换，当监测现场无法提供电源时，电池可提供整机工作电源。当使用电池供电时，设备指示灯可对电池电量进行提示，同时编写终端在查看检测情况使，也可查看当前设备电量。每次巡检完毕，使用配备的电池适配器可对设备进行充电。
巡检人员完成部署和开机，在巡检结束后，将装置收回。巡检记录的录入过程，只需将异构传感器接口适配设备接入数据记录电脑，登录管理软件并填写账户信息，确认后等待提示数据录入完成，即完成整个数据录入的过程。

Claims (6)

1.一种变电站运维实时检测装置，其特征在于，包括前端信息采集单元和异构传感器接口适配设备；其中，
信息采集单元包括：局部放电传感节点、高压设备红外温度检测传感节点、工频电场监测传感节点、地电位传感节点、视频记录节点；各个传感节点和视频记录节点通过有线或无线方式连入异构传感器接口适配设备；异构传感器接口适配设备收集各个传感节点和视频记录节点的数据，并对数据进行处理，形成描述电力设备运行状态的语意消息，并将其上报至服务器。
2.如权利要求1所述的变电站运维实时检测装置，其特征在于，
异构传感器接口适配设备包括：传感器接口、主处理单元、存储模块、无线通信模块和电池电源模块；主处理单元分别连接传感器接口、存储模块和无线通信模块；传感器接口用于接入各传感节点和视频记录节点；电池电源模块用于异构传感器接口适配设备的供电。
3.如权利要求2所述的变电站运维实时检测装置，其特征在于，
各传感节点均使用数据库对采集的数据进行保存，数据库设置在异构传感器接口适配设备的存储模块中。
4.如权利要求1所述的变电站运维实时检测装置，其特征在于，
高压设备红外温度检测传感节点采用工业红外测温仪，工频电场监测传感节点采用工频近区电场测定仪，地电位传感节点采用地电位检测器，局部放电传感节点采用局部放电检测仪，视频记录节点采用网络摄像机。
5.如权利要求1所述的变电站运维实时检测装置，其特征在于，
无线通信模块采用3G/4G移动通信模块，能够自动组网。
6.如权利要求1所述的变电站运维实时检测装置，其特征在于，
异构传感器接口适配设备连接远程中心侧的专家库。
CN201710242858.2A 2017-04-14 2017-04-14 变电站运维实时检测装置 Pending CN106908703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242858.2A CN106908703A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 变电站运维实时检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242858.2A CN106908703A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 变电站运维实时检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106908703A true CN106908703A (zh) 2017-06-30

Family

ID=59209559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710242858.2A Pending CN106908703A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 变电站运维实时检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106908703A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107908175A (zh) * 2017-11-08 2018-04-13 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种电力系统现场智能化运维系统
CN108767851A (zh) * 2018-06-14 2018-11-06 深圳供电局有限公司 一种变电站运维智能作业指挥方法及系统
CN112667717A (zh) * 2020-12-23 2021-04-16 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 变电站巡检信息处理方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102194262A (zh) * 2011-03-21 2011-09-21 安徽省电力公司阜阳供电公司 变电站智能巡检系统及巡视方法
CN102280826A (zh) * 2011-07-30 2011-12-14 山东鲁能智能技术有限公司 变电站智能机器人巡检系统及巡检方法
CN203759160U (zh) * 2014-03-04 2014-08-06 国家电网公司 一种变电站综合智能监测系统
WO2014135015A1 (zh) * 2013-03-07 2014-09-12 国网安徽省电力公司芜湖供电公司 智能变电站电力变压器在线监测组网
CN206671473U (zh) * 2017-04-14 2017-11-24 国网江苏省电力公司无锡供电公司 变电站运维实时检测装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102194262A (zh) * 2011-03-21 2011-09-21 安徽省电力公司阜阳供电公司 变电站智能巡检系统及巡视方法
CN102280826A (zh) * 2011-07-30 2011-12-14 山东鲁能智能技术有限公司 变电站智能机器人巡检系统及巡检方法
WO2014135015A1 (zh) * 2013-03-07 2014-09-12 国网安徽省电力公司芜湖供电公司 智能变电站电力变压器在线监测组网
CN203759160U (zh) * 2014-03-04 2014-08-06 国家电网公司 一种变电站综合智能监测系统
CN206671473U (zh) * 2017-04-14 2017-11-24 国网江苏省电力公司无锡供电公司 变电站运维实时检测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107908175A (zh) * 2017-11-08 2018-04-13 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种电力系统现场智能化运维系统
CN108767851A (zh) * 2018-06-14 2018-11-06 深圳供电局有限公司 一种变电站运维智能作业指挥方法及系统
CN112667717A (zh) * 2020-12-23 2021-04-16 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 变电站巡检信息处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112667717B (zh) * 2020-12-23 2023-04-07 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 变电站巡检信息处理方法、装置、计算机设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111784026B (zh) 基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统
CN110492607A (zh) 一种基于泛在电力物联网的智能变电站状态监测系统
CN204290501U (zh) 基于机器人的变电站三维实景巡检系统
CN118137682B (zh) 配电自动化主站硬件故障主动检测系统及方法
CN110988559A (zh) 基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法
CN105699827A (zh) 一种智能输电线路综合监测分析及一体化运维系统
CN112698618A (zh) 一种基于机器视觉技术的服务器告警识别系统
CN114298340A (zh) 隧道电缆巡检方法及装置、存储介质及电子设备
CN209514355U (zh) 一种基于LoRa技术物联网配电房监控系统
CN115131505A (zh) 一种变电站多系统融合的全景感知系统
CN106078745A (zh) 一种用于电力系统机房的全智能巡检机器人的控制系统
CN208900095U (zh) 一种井下数据采集终端及处理系统
CN204807122U (zh) 一种开关柜柜内图像分析与温湿度安全监测设备
CN206671473U (zh) 变电站运维实时检测装置
CN115562227A (zh) 变电站巡检机器人监控方法、装置和计算机设备
CN106908703A (zh) 变电站运维实时检测装置
CN204425046U (zh) 输配变电站的智能监测系统
CN211293168U (zh) 基于物联网云平台的发电机运行监测系统
CN109038813A (zh) 输电线路智能管控系统
CN115939996A (zh) 一种电力巡检机器人的自动巡检系统
CN114186969A (zh) 基于数字孪生的智慧园区故障预警平台
CN210577947U (zh) 一种环网单元故障快速定位装置
CN210774141U (zh) 一种关联环境监测信息的机房巡视机器人系统
CN105449859A (zh) 基于Away3D引擎的全景智能电源系统的展示方法
CN209313529U (zh) 一种电力设备运行监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170630