CN107910954A - 一种配电台区智能运检装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电台区智能运检装置及其工作方法。该装置包括设置在各个配电箱上的配电监控终端、设置在各个低压分支线路上及各个用户表箱上的智能控制终端，配电监控终端包括中央处理单元、第一电源模块、第一短信收发模块、第一无线通信模块、第一电压电流采集电路、设置在配电箱内各个进线电缆表面和各个出线电缆表面的温度传感器，智能控制终端包括微处理器、第二电源模块、第二短信收发模块、第二无线通信模块和第二电压电流采集电路，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线网络与电网监控中心无线连接。本发明对公变侧、线路侧和客户端进行监控，消除了监控盲区，能够发送预警短信到维护人员手机，提高了预警信息发布速度。
Description
技术领域
本发明涉及电力监控技术领域，尤其涉及一种配电台区智能运检装置及其工作方法。
背景技术
配电网作为电力系统中供电的末端，直接与用户联系，配电网能否安全、经济的运行，直接关系着广大人民群众的切身利益，也直接影响着电力部门的运行成本和节能目标。目前供电企业使用的监控技术还是停留在终端只管上报数据，故障信息发布有监控系统转发负责的模式在运作，造成信息在GPRS网络传送途径中丢失或预警信息发布迟缓。其次是线路侧与客户端失电、缺相或电压骤降，由于目前监控装置都部署在公变侧，导致线路侧和客户端监控的盲区，造成故障信息预警不及时。
发明内容
本发明的目的是克服目前监控系统只监控公变侧，导致线路侧和客户端监控的盲区，且设备故障时预警信息发布迟缓的技术问题，提供了一种配电台区智能运检装置及其工作方法，其对公变侧、线路侧和客户端都进行监控，消除了监控盲区，且能够在向电网监控中心上报预警信息的同时发送预警短信到对应维护人员的手机，提高了预警信息的发布速度。
本发明的一种配电台区智能运检装置，包括设置在各个配电箱上的配电监控终端、设置在各个低压分支线路上及各个用户表箱上的智能控制终端，所述配电监控终端包括中央处理单元、第一电源模块、第一短信收发模块、第一无线通信模块、第一电压电流采集电路、设置在配电箱内各个进线电缆表面和各个出线电缆表面的温度传感器，所述中央处理单元分别与第一电源模块、第一短信收发模块、第一无线通信模块、第一电压电流采集电路和温度传感器电连接，所述智能控制终端包括微处理器、第二电源模块、第二短信收发模块、第二无线通信模块和第二电压电流采集电路，所述微处理器分别与第二电源模块、第二短信收发模块、第二无线通信模块和第二电压电流采集电路电连接，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线网络与电网监控中心无线连接。
在本技术方案中，配电台区包括若干个配电箱，每个配电箱通过各个独立的低压分支线路连接不同的用户表箱。
第一电压电流采集电路采集配电箱内各个线路上的电压电流，并发送到中央处理单元，中央处理单元将采集到的电压电流数据和电缆温度数据定期发送到电网监控中心。当电压电流异常或电缆温度异常时，中央处理单元通过第一无线通信模块发送预警信息到电网监控中心，同时通过第一短信收发模块发送预警短信到相应维护人员的手机，通知相应维护人员及时检修。
第二电压电流采集电路采集低压分支线路或用户端的电压电流，微处理器将采集到的电压电流数据定期发送到电网监控中心。当电压电流异常时，微处理器通过第二无线通信模块发送预警信息到电网监控中心，同时通过第二短信收发模块发送预警短信到相应维护人员的手机，通知相应维护人员及时检修。
通过配电监控终端监控公变侧，通过智能控制终端监控线路侧和客户端，消除了监控盲区，且能够在向电网监控中心上报预警信息的同时发送预警短信到对应维护人员的手机，提高了预警信息的发布速度。
作为优选，所述配电箱内每组出线电缆与配电箱内对应的剩余电流动作保护器电连接，每组出线电缆由三相出线电缆组成，所述中央处理单元与剩余电流动作保护器电连接。每个剩余电流动作保护器都与进线电缆电连接。配电监控终端可单独控制每个剩余电流动作保护器工作，当某个出现电缆的温度过高时，可控制与该出现电缆连接的剩余电流动作保护器单独断开。
作为优选，所述设置在低压分支线路上的智能控制终端的微处理器与所在低压分支线路上的剩余电流动作保护器电连接，设置在用户表箱上的智能控制终端的微处理器与所在用户表箱上的剩余电流动作保护器电连接。
作为优选，所述配电监控终端还包括用于检测配电箱电缆沟内水位的水位传感器以及设置在配电箱电缆沟内的排水设备，所述中央处理单元分别与水位传感器和排水设备电连接。当电缆沟内水位超过预设值K1时，中央处理单元控制排水设备工作排水，当电缆沟内水位超过预设值K2时，中央处理单元控制配电箱内的所有剩余电流动作保护器都断开，防止线路短路烧毁，排水设备包括潜水泵。
作为优选，所述配电监控终端还包括设置在配电箱内的烟雾传感器，所述烟雾传感器与中央处理单元电连接。当烟雾传感器检测到的烟雾浓度超过设定值时，中央处理单元判断配电箱出现火灾，配电监控终端发送报警信息到电网监控中心和相应维护人员的手机。
作为优选，所述配电监控终端还包括设置在配电箱箱门上的电子门锁和设置在配电箱箱门外侧的蓝牙模块，所述电子门锁和蓝牙模块分别与中央处理单元电连接。蓝牙模块可与维护人员的手机进行蓝牙通信，手机内安装有门禁管理APP软件，维护人员需要打开配电箱箱门时，操作手机上的门禁管理APP软件，门禁管理APP软件发送特定的数据包（数据包包含用户的ID号、开门指令、电子密钥等）到配电箱上的蓝牙模块，中央处理单元控制电子门锁执行开门操作。
作为优选，所述配电监控终端还包括设置在配电箱箱门内侧的接触开关，所述接触开关与中央处理单元电连接。当未经授权人员没有通过手机的门禁管理APP软件打开配电箱箱门时，中央处理单元接收到接触开关输出的信号，发送报警信息到电网监控中心和相应维护人员的手机。
作为优选，所述配电监控终端还包括报警模块，所述报警模块与中央处理单元电连接。当未经授权人员没有通过手机的门禁管理APP软件打开配电箱箱门时，中央处理单元接收到接触开关输出的信号，控制报警模块发出报警声音。
作为优选，所述配电监控终端还包括设置在配电箱内的湿度传感器和设置在配电箱底部的除湿机，所述湿度传感器和除湿机分别与中央处理单元电连接。当配电箱内的湿度超过设定值时，除湿机工作进行除湿。
本发明的一种配电台区智能运检装置的工作方法，用于上述的一种配电台区智能运检装置，包括以下步骤：
配电监控终端监控配电箱内各个线路上的电压电流、进线电缆温度、出线电缆温度，并通过第一无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第一短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在低压分支线路上的智能控制终端监控低压分支线路上的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在用户表箱上的智能控制终端监控用户端的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机及对应用户的手机，并发送报警信息到电网监控中心。
作为优选，当维护人员的手机接收到配电监控终端或智能控制终端发送的报警短信时，维护人员通过手机回复前往检修短信到对应的配电监控终端或智能控制终端，配电监控终端或智能控制终端将接收到的回复信息发送到电网监控中心。使得电网监控中心能够及时了解维护人员是否及时进行维护。
作为优选，当设置在用户表箱上的智能控制终端接收到维护人员发送的前往检修短信后，还将维护人员检修信息和维护人员手机号发送给对应的用户手机。
作为优选，维护人员可通过手机发送短信指令给配电监控终端或智能控制终端，遥控配电监控终端或智能控制终端进行测试工作，配电监控终端或智能控制终端完成测试工作后将测试数据以短信形式发送到维护人员的手机。
作为优选，当配电监控终端监控到某个出线电缆温度异常或电流异常时，控制该出现电缆对应的剩余电流动作保护器动作，将该出现电缆断电处理。
本发明的有益效果是：对公变侧、线路侧和客户端都进行监控，消除了监控盲区，且能够在向电网监控中心上报预警信息的同时发送预警短信到对应维护人员的手机，提高了预警信息的发布速度。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是配电监控终端的一种电路原理连接框图；
图3是智能控制终端的一种电路原理连接框图。
图中：1、电网监控中心，2、配电监控终端，3、智能控制终端，4、中央处理单元，5、第一电源模块，6、第一短信收发模块，7、第一无线通信模块，8、第一电压电流采集电路，9、温度传感器，10、微处理器，11、第二电源模块，12、第二短信收发模块，13、第二无线通信模块，14、第二电压电流采集电路，15、水位传感器，16、排水设备，17、烟雾传感器，18、电子门锁，19、蓝牙模块，20、接触开关，21、报警模块，22、湿度传感器，23、除湿机。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种配电台区智能运检装置，如图1、图2、图3所示，包括设置在各个配电箱上的配电监控终端2、设置在各个低压分支线路上及各个用户表箱上的智能控制终端3，配电监控终端2包括中央处理单元4、第一电源模块5、第一短信收发模块6、第一无线通信模块7、第一电压电流采集电路8、设置在配电箱内各个进线电缆表面和各个出线电缆表面的温度传感器9，中央处理单元4分别与第一电源模块5、第一短信收发模块6、第一无线通信模块7、第一电压电流采集电路8和温度传感器9电连接，智能控制终端3包括微处理器10、第二电源模块11、第二短信收发模块12、第二无线通信模块13和第二电压电流采集电路14，微处理器10分别与第二电源模块11、第二短信收发模块12、第二无线通信模块13和第二电压电流采集电路14电连接，第一无线通信模块7和第二无线通信模块13通过无线网络与电网监控中心1无线连接。
配电台区包括若干个配电箱，每个配电箱通过各个独立的低压分支线路连接不同的用户表箱。短信收发模块为GSM模块，无线通信模块为GPRS模块。
第一电压电流采集电路采集配电箱内各个线路上的电压电流，并发送到中央处理单元，中央处理单元将采集到的电压电流数据和电缆温度数据定期发送到电网监控中心。当电压电流异常或电缆温度异常时，中央处理单元通过第一无线通信模块发送预警信息到电网监控中心，同时通过第一短信收发模块发送预警短信到相应维护人员的手机，通知相应维护人员及时检修。
配电监控终端还包括低压无功综合测控装置，中央处理单元还与配电箱内的电流互感器电连接，实时采集的电流数据经低压无功综合测控装置进行运算和分析，根据受控物理量的无功功率、无功电流、功率因数、电压、时段进行自动投切控制并将每次动作结果传送至电网监控中心。而实时采集的数据与中央处理单元内置预设值进行数据对比，当数据变化超过或低于预设值时，根据故障诊断分类给出故障原因，并发送预警信息到电网监控中心，发送预警短信到相应维护人员的手机，通知相应维护人员及时检修。
第二电压电流采集电路采集低压分支线路或用户端的电压电流，微处理器将采集到的电压电流数据定期发送到电网监控中心。当电压电流异常时，微处理器通过第二无线通信模块发送预警信息到电网监控中心，同时通过第二短信收发模块发送预警短信到相应维护人员的手机，通知相应维护人员及时检修。
通过配电监控终端监控公变侧，通过智能控制终端监控线路侧和客户端，消除了监控盲区，且能够在向电网监控中心上报预警信息的同时发送预警短信到对应维护人员的手机，提高了预警信息的发布速度。
配电箱内每组出线电缆与配电箱内对应的剩余电流动作保护器电连接，每组出线电缆由三相出线电缆组成，每个剩余电流动作保护器都与进线电缆电连接，中央处理单元4与剩余电流动作保护器电连接。配电监控终端可单独控制每个剩余电流动作保护器工作，当某个出现电缆的温度过高时，可控制与该出现电缆连接的剩余电流动作保护器单独断开。
设置在低压分支线路上的智能控制终端3的微处理器10与所在低压分支线路上的剩余电流动作保护器电连接，设置在用户表箱上的智能控制终端3的微处理器10与所在用户表箱上的剩余电流动作保护器电连接。
配电监控终端2还包括显示屏、按键组、指示灯和程序升级接口，中央处理单元4分别与显示屏、按键组、指示灯和程序升级接口电连接。显示屏显示相关信息，程序升级接口用于连接外部设备，通过外部设备对配电监控终端的程序进行升级。
第一电源模块5包括主电池和备用电池，主电池和备用电池分别与中央处理单元4电连接。当主电池没电时，备用电池给配电监控终端供电。
排水设备包括潜水泵。配电监控终端2还包括用于检测配电箱电缆沟内水位的水位传感器15以及设置在配电箱电缆沟内的排水设备16，中央处理单元4分别与水位传感器15和排水设备16电连接。当电缆沟内水位超过预设值K1时，中央处理单元控制排水设备工作排水，当电缆沟内水位超过预设值K2时，中央处理单元控制配电箱内的所有剩余电流动作保护器都断开，防止线路短路烧毁，同时发送报警信息到电网监控中心和相应维护人员的手机。
配电监控终端2还包括报警模块21和设置在配电箱内的烟雾传感器17，烟雾传感器17与中央处理单元4电连接。当烟雾传感器检测到的烟雾浓度超过设定值时，中央处理单元判断配电箱出现火灾，配电监控终端发送报警信息到电网监控中心和相应维护人员的手机，报警模块发出报警。
配电监控终端2还包括设置在配电箱箱门上的电子门锁18、设置在配电箱箱门外侧的蓝牙模块19和设置在配电箱箱门内侧的接触开关20，电子门锁18、蓝牙模块19和接触开关20分别与中央处理单元4电连接。蓝牙模块可与维护人员的手机进行蓝牙通信，手机内安装有门禁管理APP软件，维护人员需要打开配电箱箱门时，操作手机上的门禁管理APP软件，门禁管理APP软件发送特定的数据包（数据包包含用户的ID号、开门指令、电子密钥等）到配电箱上的蓝牙模块，中央处理单元控制电子门锁执行开门操作。
当未经授权人员没有通过手机的门禁管理APP软件打开配电箱箱门时，中央处理单元接收到接触开关输出的信号，判断配电箱箱门被未经授权人员打开，发送报警短信到电网监控中心和相应维护人员的手机，同时控制报警模块发出报警声音。
配电监控终端2还包括设置在配电箱内的湿度传感器22和设置在配电箱底部的除湿机23，湿度传感器22和除湿机23分别与中央处理单元4电连接。当配电箱内的湿度超过设定值时，除湿机工作进行除湿。
本实施例的一种配电台区智能运检装置的工作方法，用于上述的一种配电台区智能运检装置，包括以下步骤：
配电监控终端监控配电箱内各个线路上的电压电流、进线电缆温度、出线电缆温度、配电箱电缆沟内水位、配电箱内烟雾浓度，并通过第一无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第一短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在低压分支线路上的智能控制终端监控低压分支线路上的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在用户表箱上的智能控制终端监控用户端的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机及对应用户的手机，并发送报警信息到电网监控中心。
当维护人员的手机接收到配电监控终端或智能控制终端发送的报警短信时，维护人员通过手机回复前往检修短信到对应的配电监控终端或智能控制终端，配电监控终端或智能控制终端将接收到的回复信息发送到电网监控中心。使得电网监控中心能够及时了解维护人员是否及时进行维护。
当设置在用户表箱上的智能控制终端接收到维护人员发送的前往检修短信后，还将维护人员检修信息和维护人员手机号发送给对应的用户手机。便于用户及时了解检修情况。
维护人员可通过手机发送短信指令给配电监控终端或智能控制终端，遥控配电监控终端或智能控制终端进行测试工作，配电监控终端或智能控制终端完成测试工作后将测试数据以短信形式发送到维护人员的手机。
当配电监控终端监控到某个出线电缆温度异常或电流异常时，控制该出现电缆对应的剩余电流动作保护器动作，将该出现电缆断电处理。
Claims (10)
1.一种配电台区智能运检装置，其特征在于：包括设置在各个配电箱上的配电监控终端（2）、设置在各个低压分支线路上及各个用户表箱上的智能控制终端（3），所述配电监控终端（2）包括中央处理单元（4）、第一电源模块（5）、第一短信收发模块（6）、第一无线通信模块（7）、第一电压电流采集电路（8）、设置在配电箱内各个进线电缆表面和各个出线电缆表面的温度传感器（9），所述中央处理单元（4）分别与第一电源模块（5）、第一短信收发模块（6）、第一无线通信模块（7）、第一电压电流采集电路（8）和温度传感器（9）电连接，所述智能控制终端（3）包括微处理器（10）、第二电源模块（11）、第二短信收发模块（12）、第二无线通信模块（13）和第二电压电流采集电路（14），所述微处理器（10）分别与第二电源模块（11）、第二短信收发模块（12）、第二无线通信模块（13）和第二电压电流采集电路（14）电连接，所述第一无线通信模块（7）和第二无线通信模块（13）通过无线网络与电网监控中心（1）无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种配电台区智能运检装置，其特征在于：所述配电箱内每组出线电缆与配电箱内对应的剩余电流动作保护器电连接，每组出线电缆由三相出线电缆组成，所述中央处理单元（4）与剩余电流动作保护器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种配电台区智能运检装置，其特征在于：所述设置在低压分支线路上的智能控制终端（3）的微处理器（10）与所在低压分支线路上的剩余电流动作保护器电连接，设置在用户表箱上的智能控制终端（3）的微处理器（10）与所在用户表箱上的剩余电流动作保护器电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种配电台区智能运检装置，其特征在于：所述配电监控终端还包括设置在配电箱箱门上的电子门锁（18）和设置在配电箱箱门外侧的蓝牙模块（19），所述电子门锁（18）和蓝牙模块（19）分别与中央处理单元（4）电连接。
5.根据权利要求4所述的一种配电台区智能运检装置，其特征在于：所述配电监控终端（2）还包括设置在配电箱箱门内侧的接触开关（20），所述接触开关（20）与中央处理单元（4）电连接。
6.一种配电台区智能运检装置的工作方法，用于权利要求1所述的一种配电台区智能运检装置，其特征在于，包括以下步骤：
配电监控终端监控配电箱内各个线路上的电压电流、进线电缆温度、出线电缆温度，并通过第一无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第一短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在低压分支线路上的智能控制终端监控低压分支线路上的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机，并发送报警信息到电网监控中心；
设置在用户表箱上的智能控制终端监控用户端的电压电流，并通过第二无线通信模块将监控数据发送到电网监控中心，当监控到数据异常时，通过第二短信收发模块发送报警短信到对应维护人员的手机及对应用户的手机，并发送报警信息到电网监控中心。
7.根据权利要求6所述的一种配电台区智能运检装置的工作方法，其特征在于：当维护人员的手机接收到配电监控终端或智能控制终端发送的报警短信时，维护人员通过手机回复前往检修短信到对应的配电监控终端或智能控制终端，配电监控终端或智能控制终端将接收到的回复信息发送到电网监控中心。
8.根据权利要求7所述的一种配电台区智能运检装置的工作方法，其特征在于：当设置在用户表箱上的智能控制终端接收到维护人员发送的前往检修短信后，还将维护人员检修信息和维护人员手机号发送给对应的用户手机。
9.根据权利要求6或7或8所述的一种配电台区智能运检装置的工作方法，其特征在于：维护人员可通过手机发送短信指令给配电监控终端或智能控制终端，遥控配电监控终端或智能控制终端进行测试工作，配电监控终端或智能控制终端完成测试工作后将测试数据以短信形式发送到维护人员的手机。
10.根据权利要求6或7或8所述的一种配电台区智能运检装置的工作方法，其特征在于：当配电监控终端监控到某个出线电缆温度异常或电流异常时，控制该出现电缆对应的剩余电流动作保护器动作，将该出现电缆断电处理。
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