CN107271844A - 一种智能化弱电线路监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化弱电线路监控系统，所述监控系统包括弱电配电模块、微处理器、弱电线路采集单元、通讯模块、后台管理服务器；弱电配电模块用于控制配电线路的通路和断路，实现故障和紧急状态下线路的切除、隔离和负荷转供节点的选择；弱电线路采集单元用于采集配电线路中实时的电压与电流数值；微处理器用于将弱电线路采集单元采集的实时电压、电流、位置数值处理分析转换成图表或数据传输至通讯模块。本发明的监控系统能够在线监测弱电配电线路的实时工作情况，及时判定故障原因和故障位置，并发出警报提示音，维持了电力系统高效稳定的运行，节约了线路维修的时间和成本。

Description

一种智能化弱电线路监控系统
技术领域
本发明涉及弱电线路监测技术领域，尤其涉及一种智能化弱电线路监控系统。
背景技术
随着经济的发展，人们的生活质量有了明显的提高，对电能的需求量也持续增加。配电网作为电能输送的重要环节，其运行的安全性和可靠性与用户息息相关。弱电配电一般是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、弱电配电线路以及相应的控制保护设备组成的。弱电配网线路属于供电系统的末端，线路短路、接地故障频繁发生, 由于故障信号本身较弱，信号不易获取，故障点的查找变得非常困难。
目前电力供电部门对于线路故障的查找，还是依靠人工分段拉闸查找的办法，排查工作费时费力，不能实现故障的快速查找从而及时进行维修，工作效率较低，工作强度大。为了维持电力系统的稳定运行和人们正常生活的用电保障，需要寻求一种能够在线监测并及时判定故障原因和故障位置的弱电配电线路中的实时监控系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种智能化弱电线路监控系统，该监控系统能够在线监测弱电配电线路的实时工作情况，在发生故障时能够及时判定故障原因和故障位置，并传输至后台管理服务器发出警报声，维持了电力系统高效稳定的运行，节约了线路维修的时间和成本。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种智能化弱电线路监控系统，包括：弱电配电模块、微处理器、弱电线路采集单元、通讯模块、后台管理服务器；
弱电配电模块的输出端与微处理器的输入端连接并具有控制器，用于控制配电线路的通路和断路，实现故障和紧急状态下线路的切除、隔离和负荷转供节点的选择；
弱电线路采集单元的输入端与微处理器的输出端连接，用于采集配电线路中实时的电压与电流数值；
微处理器，用于将弱电线路采集单元采集的实时电压、电流、位置数值处理分析转换成图表或数据传输至通讯模块；
通讯模块，用于将配电线路的实时电压与电流数值换算成的图表或数据传输至后台管理服务器；
后台管理服务器，用于接收并存储实时电压与电流数值换算成的图表或数据。
优选地，所述监控系统还包括：图像采集模块，与微处理器的输出端连接，用于对配电线路内及周边环境进行视频摄像。
优选地，所述监控系统还包括：视频处理模块，与所述摄像模块连接并对摄像模块采集到的视频图像压缩编码，得到固定编码的视频文件并通过通讯模块传输给微处理器。
优选地，所述弱电线路采集单元包括：
电压传感器，用于测量线路实时电压和波形畸变较严重的电压信号、方波、三角波等非正弦波形；
电流传感器，用于测量实时电流的信息，并能将电流信息变换成符合标准的电信号输出；
位置传感器，用于测量弱电线路的实时位移变化。
优选地，所述电压传感器为精密电压传感器，所述电流传感器为精密电流传感器。
优选地，所述弱电线路采集单元还包括：定位模块，用于对电压或电流异常的线路故障点进行定位。
优选地，所述监控系统还包括：报警模块，与微处理器连接并且当线路的实时电压、电流、位移超出预设阈值时发出警报提示音。
优选地，所述监控系统还包括：蓄电池，用于在断电情况下为弱电配电模块供电。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的弱电配电线路监控系统，以弱电配电模块、微处理器、弱电线路采集单元、通讯模块为主要模块，通过智能化的供断电和故障检测分析，实时监测数据与后台管理服务器的实时交互，实现了在线监测弱电配电线路的实时情况，并且通过及时判定故障位置，维持了电力系统高效稳定的运行，保障了人们日常用电的需求。
（2）本发明的线路采集单元中的电流传感器、电压传感器、位移传感器实时高效地对电压、电流、位移进行监测，这些都是配电系统中非常重要、关乎用电安全的三个参数。
（3）本发明的定位模块，能够及时地对线路故障点进行定位，结合报警模块的报警提醒，不仅起到提前疏散人群的作用，也方便维修人员快速到达故障点进行维修。
（4）本发明的图像采集模块和视频处理模块，对线路周边进行视频采集并将固定编码的视频文件传输给微处理器，电力工作站可以在未警报时，观察实时情况，防患于未然。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种智能化弱电线路监控系统的模块示意图；
图2为本发明实施例2的一种智能化弱电线路监控系统的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
实施例1
如图1所示，本实施例的智能化弱电线路监控系统，包括：弱电配电模块100、微处理器200、弱电线路采集单元300、通讯模块400、后台管理服务器500。
其中，弱电配电模块100的输出端与微处理器200的输入端连接并具有控制器110，用于控制配电线路的通路和断路，实现故障和紧急状态下线路的切除、隔离和负荷转供节点的选择。弱电线路采集单元300的输入端与微处理器200的输出端连接，用于采集配电线路中实时的电压与电流数值。
微处理器200用于将弱电线路采集单元采集的实时电压、电流、位置数值处理分析转换成图表或数据传输至通讯模块400。通讯模块400用于将配电线路的实时电压与电流数值换算成的图表或数据传输至后台管理服务器500。后台管理服务器500用于接收并存储实时电压与电流数值换算成的图表或数据。
本实施例的弱电线路监控系统以弱电配电模块、微处理器、弱电线路采集单元、通讯模块为主要模块，通过智能化的供断电和故障检测分析，实时监测数据与后台管理服务器的实时交互，实现了在线监测弱电配电线路的实时情况，并且通过及时判定故障位置，维持了电力系统高效稳定的运行，保障了人们日常用电的需求。
实施例2
如图2所示，本实施例的智能化弱电线路监控系统，包括：弱电配电模块100、微处理器200、弱电线路采集单元300、通讯模块400、后台管理服务器500、图像采集模块600、视频处理模块700、报警模块800。
其中，弱电配电模块100的输出端与微处理器200的输入端连接并具有控制器110，用于控制配电线路的通路和断路，实现故障和紧急状态下线路的切除、隔离和负荷转供节点的选择。
弱电线路采集单元300的输入端与微处理器200的输出端连接，用于采集配电线路中实时的电压与电流数值。具体地，弱电线路采集单元300包括：电压传感器310、电流传感器320、位置传感器330、定位模块340。电压传感器310用于测量线路实时电压和波形畸变较严重的电压信号、方波、三角波等非正弦波形。电流传感器320用于测量实时电流的信息，并能将电流信息变换成符合标准的电信号输出。位置传感器330用于测量弱电线路的实时位移变化。定位模块340用于对电压或电流异常的故障点进行定位，定位模块340可以选择GPS导航定位系统或北斗卫星定位系统，两种导航系统都能精确地对配电线路故障点的经纬度进行定位，并规划出最优到达路线和到达时间。电压传感器310、电流传感器320、位置传感器330实时高效地对电压、电流、位置进行监测，这些都是配电系统中非常重要、关乎用电安全的三个参数。
其中，电压传感器310为精密电压传感器，电流传感器320为精密电流传感器，二者接线端采用塑料接线柱，杜绝安全隐患，结构紧凑，体积小，携带方便，适合于现场使用，也可在实验室作为标准电压互感器和试验变压器使用。
微处理器200用于将弱电线路采集单元采集的实时电压、电流、位置数值处理分析转换成图表或数据传输至通讯模块400。通讯模块400用于将配电线路的实时电压与电流数值换算成的图表或数据传输至后台管理服务器500。后台管理服务器500用于接收并存储实时电压与电流数值换算成的图表或数据。
图像采集模块600与微处理器200的输出端连接，用于对配电线路内及周边环境进行视频采集。图像采集模块600具体为数字摄像头，具有摄像转动功能和截屏功能，当线路由于建筑物或人为原因被遮挡导致视野不清楚时，可以自动上下转动45°或左右转动180°来保证对线路系统的无死角拍摄，保障了用电安全。截屏功能可以用于在电路故障的紧急情况下截屏并传输至后台管理服务器，方便工作人员迅速判断出故障的原因。摄像头包括解码板，用于向摄像头输出常开信号和常闭信号，当解码板接收到外界传送的开通指令后，解码板向摄像头输出常开信号，摄像头开始采集视频图像；当解码板接收到外界传送的关断指令后，解码板向摄像头输出常闭信号，摄像头停止视频图像采集。
视频处理模块700与图像采集模块600连接并对采集到的视频图像压缩编码，得到固定编码的视频文件并传输给微处理器200。其中，视频图像压缩编码在满足一定保真度的要求下，对图像数据的进行变换、编码和无损压缩，去除多余数据减少表示数字图像时需要的数据量，以便于图像的存储和传输。这样，电力工作站可以在未警报时，观察实时视频情况，防患于未然。
警报模块800，与微处理器200连接，当实时电压、电流、位置与正常阈值发生冲突时发出警报声。当电压电流不稳定、波动较大，线路的温度值过高时，通过报警器报警，可以及时通知工作人员采取有效措施，有效避免了因线路温度过高带来的电力事故工作人员根据报警显示，迅速确定故障点，排除故障，改变了过去盲目巡线、分段合闸送电查找故障的落后做法。
监控系统还包括蓄电池900，用于断电情况下为弱电配电模块100供电。蓄电池的工作电压不稳，为保证工作电压在预设范围内，还可以包括充放电控制器，充放电控制器的控制信号输出端与蓄电池的控制端连接，通过充放电控制器的控制，可以使工作电压在预设范围内。
综上可以看出，本发明不仅实现了对弱电配电线路的监控，还可以对配电网线路、位置以及是否有外来人员入侵等进行实时监控，当有电力事故发生时，通过报警器报警，可以及时通知工作人员采取有效措施，并且通过翻看视频图像，可以快速查找到事故发生区域，从而将事故带来的危害降到最低，有效保证了人们的正常生活和电力系统的稳定运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能化弱电线路监控系统，其特征在于，包括：弱电配电模块、微处理器、弱电线路采集单元、通讯模块、后台管理服务器；
弱电配电模块的输出端与微处理器的输入端连接并具有控制器，用于控制配电线路的通路和断路，实现故障和紧急状态下线路的切除、隔离和负荷转供节点的选择；
弱电线路采集单元的输入端与微处理器的输出端连接，用于采集配电线路中实时的电压与电流数值；
微处理器，用于将弱电线路采集单元采集的实时电压、电流、位置数值处理分析转换成图表或数据传输至通讯模块；
通讯模块，用于将配电线路的实时电压与电流数值换算成的图表或数据传输至后台管理服务器；
后台管理服务器，用于接收并存储实时电压与电流数值换算成的图表或数据。
2.根据权利要求1所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：图像采集模块，与微处理器的输出端连接，用于对配电线路内及周边环境进行视频摄像。
3.根据权利要求1或2所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：视频处理模块，与所述摄像模块连接并对摄像模块采集到的视频图像压缩编码，得到固定编码的视频文件并通过通讯模块传输给微处理器。
4.根据权利要求1所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述弱电线路采集单元包括：
电压传感器，用于测量线路实时电压和波形畸变较严重的电压信号、方波、三角波等非正弦波形；
电流传感器，用于测量实时电流的信息，并能将电流信息变换成符合标准的电信号输出；
位置传感器，用于测量弱电线路的实时位移变化。
5.根据权利要求4所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述电压传感器为精密电压传感器，所述电流传感器为精密电流传感器。
6.根据权利要求1所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述弱电线路采集单元还包括：定位模块，用于对电压或电流异常的线路故障点进行定位。
7.根据权利要求1所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：报警模块，与微处理器连接并且当线路的实时电压、电流、位移超出预设阈值时发出警报提示音。
8.根据权利要求1所述的智能化弱电线路监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：蓄电池，用于在断电情况下为弱电配电模块供电。
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