CN108375962A - 海上升压站巡控系统 - Google Patents

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阳熹
杨源
徐龙博
张振
汪少勇
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Abstract

本发明公开了一种海上升压站巡控系统,包括对各个舱室进行巡检以采集设备状态信息和室内环境信息的巡检终端,根据状态信息进行分析调度以及根据环境信息发出故障控制指令的巡管平台,以及根据故障控制指令进行故障控制处理的安防装置。巡管平台分别通信连接巡检终端和安防装置。通过巡检终端对海上升压站的各个舱室进行巡检,配合巡管平台和安防装置的联动控制,可以及时对故障进行控制处理和发出告警,及时控制海上升压站的异常状况,减少运维人员出海巡检次数,或为运维人员争取运维时间和提供安全海况的选择,从而大大提高了海上风电场的巡检效率,有效降低运维成本,实现海上升压站智能化运营。

Description

海上升压站巡控系统
技术领域
[0001]本发明涉及供电技术领域,特别是涉及一种海上升压站巡控系统。
背景技术
[0002]我国海上风能资源丰富,随着海上风电开发的实现技术不断进步取得突破,海上 风电逐步成为我国未来清洁能源开发的重点。由于海上风电场分布广阔、海上气候环境恶 劣,海上风电场的运行巡检工作远比陆上风电场的巡检工作困难复杂,传统的风电场运行 管理方案主要是针对陆上的环境特点设计的,无法满足海上风电场的运行管理。海上风电 场的升压站,承担着整个风电厂电能的传输与分配重任,是风电场运行管理中重要的一环。
[0003] 海上风电场的升压站通常是无人值守的,然而,对于海上风电场的巡检工作,传统 的方式是安装视频监控器和火灾报警系统进行监测管理,无法满海上风电场的升压站的巡 检需求,巡检效率较低。
发明内容
[0004] 基于上述分析,有必要针对传统海上风电场的升压站巡检效率较低的问题,提供 一种海上升压站巡控系统。
[0005] 为实现上述目的,本发明实施例采用以下技术方案:
[0006] 一种海上升压站巡控系统,包括巡检终端、巡管平台和安防装置,所述巡管平台分 别通信连接所述巡检终端和所述安防装置;
[0007] 所述巡检终端用于对海上升压站的各个舱室进行巡检,采集各个所述舱室内的目 标设备的状态信息和各个所述舱室的环境信息,并发送到所述巡管平台;
[0008] 所述巡管平台获取所述状态信息和所述环境信息后,对所述状态信息进行状态分 析,根据分析结果对所述巡检终端进行调度,以及根据所述环境信息监测到故障时,生成故 障控制指令发送到所述安防装置;
[0009] 所述安防装置接收到所述故障控制指令后,根据所述故障控制指令对所述故障进 行控制处理。
[0010] 在其中一个实施例中,所述巡检终端包括中控器、状态监测模组和环境监测模组, 所述中控器分别电连接所述状态监测模组和所述环境监测模组,所述中控器与所述巡管平 台通信连接;
[0011] 所述中控器在预定工作时间段内,控制所述状态监测模组对各个所述舱室内的目 标设备进行状态信息采集,以及控制所述环境监测模组进行环境信息采集,并将所述状态 信息和所述环境信息发送到所述巡管平台。
[0012] 在其中一个实施例中,所述状态监测模组包括识别相机和局放传感器,所述识别 相机和所述局放传感器分别用于对所述目标设备进行视频识别巡检和局放检测,采集所述 目标设备的所述状态信息。视频识别巡检,实时快速获取目标设备的状态信息。
[0013] 在其中一个实施例中,所述环境监测模组包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感 器和化学气体传感器。有效采集各种所需的环境信息。
[0014] 在其中一个实施例中,所述巡检终端还包括权限校验模组,所述权限校验模组用 于将预存的门禁权限信息通过所述巡管平台发送到所述安防装置,使所述安防装置对所述 门禁权限信息进行校验并在通过校验后,放行所述巡检终端。
[0015] 在其中一个实施例中,所述巡检终端还包括总供电源和备用电源,所述总供电源 用于提供所述中控器、所述状态监测模组和所述环境监测模组的工作电源;所述备用电源 用于在所述总供电源供电异常时,对所述中控器、所述状态监测模组和所述环境监测模组 提供应急供电。提升巡检终端可靠性。
[0016] 在其中一个实施例中,所述巡管平台包括通信连接的第一服务器和第二服务器, 所述第一服务器分别通信连接所述巡检终端和所述安防装置,所述第二服务器通信连接所 述巡检终端;
[0017] 所述第一服务器获取所述状态信息和所述环境信息,并将所述状态信息发送到所 述第二服务器,以及根据所述环境信息进行环境监测,在监测到所述故障时,生成所述故障 控制指令发送到所述安防装置;
[0018] 所述第二服务器用于接收所述状态信息,根据所述状态信息进行状态分析,根据 分析结果生成所述目标设备的状态监测报告和/或异常报警,以及生成调度计划;其中,所 述调度计划用于指示所述巡检终端执行巡检。
[0019] 在其中一个实施例中,所述安防装置包括通信连接的安防控制模组和安防设备, 所述安防控制模组与所述第一服务器通信连接;
[0020] 所述安防控制模组接收到所述故障控制指令后,根据所述故障控制指令确定所述 故障的故障信息,根据所述故障信息向所述安防设备发送控制指令;所述安防设备接收所 述控制指令并根据所述控制指令,对所述故障进行控制处理。
[0021] 在其中一个实施例中,所述安防控制模组包括安防服务器,所述安防设备包括分 别配备控制器的风机、安全门、空调、烟雾报警器和照明灯,所述安防服务器与各所述控制 器通信连接。
[0022] 在其中一个实施例中,还包括终端充电站,所述巡检终端还包括分别电连接所述 总供电源和所述备用电源的充电模块;所述终端充电站用于接收到所述中控器的对接请求 后,与所述充电模块对接并对所述总供电源和/或所述备用电源进行充电;其中,所述对接 请求为所述中控器检测到所述总供电源和/或所述备用电源的电量低于设定阈值时生成的 对接请求。自动充电,提升巡检终端续航能力和巡检效率。
[0023] 上述实施例的一个技术方案具有如下有益效果:
[0024] 通过巡检终端对海上升压站的各个舱室进行巡检,采集各个所述舱室内的目标设 备的状态信息和各个舱室的环境信息,配合安防装置的联动控制,实现海上升压站智能化 运营。在非设备损坏的设备运转异常或者环境异常情况,可以及时报警提示运维人员并针 对性地联合安防装置对故障进行控制处理,及时控制海上升压站的异常状况,减少运维人 员出海巡检次数和/或为运维人员争取运维时间和提供安全海况的选择,从而大大提高了 海上风电场的巡检效率,有效降低运维成本,确保海上风电场各升压站的安全、可靠运行。
附图说明 L〇〇25」图1为本发明一个实施例的海上升压站巡控系统简要结构示意图;
[0026]图2为本发明一个实施例的巡检终端结构示意图;
[0027]图3为本发明一个实施例的巡检终端应用示意图;
[0028]图4为本发明一个实施例的海上升压站巡控系统结构示意图;
[0029]图5为本发明另一个实施例的海上升压站巡控系统结构与应用示意图;
[0030]图6为本发明其中一个实施例的海上升压站巡控系统结构示意图。
具体实施方式
[0031 ]下面结合附图对本发明的海上升压站巡控系统的具体实施方式作详细的描述。附 图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本 文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全 面。
[0032]海上风电场分布区域广且海上气候环境较为恶劣,故障发生率较陆地发电场高, 常常导致海上风电场运行巡检的工作难以开展,且成本较高。海上风电场中的海上升压站, 承担着整个电场生产的电能传输与分配的重任,是海上风电场运行管理中较为重要的一 环。为了确保海上升压站安全、稳定且经济地运行,保障海上风电场的经济效益,需要建设 一套功能完备、稳定可靠的海上升压站各舱室综合巡检系统,对海上风电场的配电室进行 集中、智能化管理,实现海上升压站各舱室的智能化运营。
[0033]请参阅图1,本发明实施例提供一种海上升压站巡控系统100,包括巡检终端12、巡 管平台14和安防装置16。巡管平台14分别通信连接巡检终端12和安防装置16。巡检终端12 用于对海上升压站的各个舱室进行巡检,采集各个舱室内的目标设备的状态信息和各个舱 室的环境信息,并发送到巡管平台14。巡管平台14获取状态信息和环境信息后,对状态信息 进行状态分析,根据分析结果对巡检终端12进行调度,以及根据环境信息监测到故障时,生 成故障控制指令发送到安防装置16。安防装置16接收到故障控制指令后,根据故障控制指 令对故障进行控制处理。
[0034] 其中,各个舱室可以是但不限于海上升压站内的集控室、一次设备间、二次设备 间、消防设备间、通风机房、主变室、气体绝缘组合电器设备(GIS: Gas Insulated Switchgear)室、柴油机房和配电室。目标设备可以是升压站各个舱室内的各种电力设备, 例如高压柜、变压器、海上升压站内刀闸、断路器、电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、避雷 器、瓷绝缘子和其他电气屏柜设备。状态信息可以是海上升压站各舱室内各目标设备的运 行状态、开关状态和/或设备外观状态等信息,例如目标设备的电力仪表的读数、指示灯状 态、报警指示状态、闸刀开闭状态、局部放电状态、设备运转噪声或其他能够表征设备运行 状态的信息。环境信息可以是海上升压站各舱室的室内环境信息,例如可以是海上升压站 各舱室内的室内温度、湿度、噪声、SF6(六氟化硫)等化学气体、烟雾或者其他可以表征室内 环境的信息。
[0035] 故障可以是目标设备的各种异常运行状态导致的或者室内环境受室外环境影响 而出现的异常状态,例如可以是但不限于高压柜局部放电异常、温度过高、设备运行噪声过 大、设备的某一部件过流导致产生烟雾、室内湿度过大、室内SF6浓度过高和室内发生水浸 等。前述的故障一般可以对应着但不限于各类故障的发生位置、故障类型和/或故障等级的 故障信息。
[0036]可以理解,巡检终端12、巡管平台14和安防装置16之间的通信连接可以是海底光 缆等数据传输线路的有线连接,也可以是无线通信连接,只要能够实现各组成部分之间的 通信功能均可,本说明书中对此不作限定。巡检终端12可以是部署在海上升压站上的一个 或多个集成化巡检设备。巡管平台14可以是由服务器组成的具有数据管理、分析和监控调 度等功能的巡检管理平台。安防装置16可以是为海上升压站提供安全防护的集控设备。 [0037]具体的,巡检终端12可以在设定的工作时间自动巡检、由巡管平台14调度巡检或 者人工调度巡检的方式下,对海上升压站各舱室的各目标设备进行巡检,例如视频识别巡 检和/或传感器探测巡检,采集得到各舱室的各目标设备的状态信息和各舱室的环境信息。 巡管平台14可以实时从巡检终端12上获取采集得到的状态信息和环境信息,还可以向安防 装置16发送控制指令或者从安防装置16上获得故障处理的结果反馈信息等。巡管平台14可 以对获得的状态信息进行状态分析,得到基于状态信息的各目标设备的状态分析结果,以 便根据各目标设备的状态分析结果对巡检终端12进行调度。巡管平台14根据环境信息监测 到故障时,可以生成相应的故障控制指令发送到安防装置16,故障控制指令可以包含着相 应的故障信息,如故障的类型、故障位置和/或故障等级等信息。安防装置16接收到故障控 制指令后,可以根据该故障控制指令对应的故障信息对故障进行对应的处理。
[0038]如此,通过巡检终端12、巡管平台14和安防装置16的设计与协同运作,可实现海上 升压站各舱室的自动巡检、有效且及时地应对海上升压站各舱室内的各目标设备的异常运 行状态和异常环境状态,提高了海上升压站的运维管理的智能化程度,从而大大提高巡检 效率。通过安防装置16的智能联动,可有效避免一般的设备故障恶化,导致目标设备损毁而 需安排运维人员到场进行检修的问题,从而也可以减少设备损失,大大降低海上升压站的 运维成本。配电室的环境控制响应快速,更能满足电网自动化运维的要求。
[0039]请参阅图2和图3,两图中实双箭头连接线表示通信连接,虚线表示电连接。在其中 一个实施例中,巡检终端12包括中控器122、状态监测模组124和环境监测模组126。中控器 122分别电连接状态监测模组124和环境监测模组126。中控器122与巡管平台14通信连接。 中控器122在预定工作时间段内,控制状态监测模组124对各个舱室内的目标设备进行状态 信息采集,以及控制环境监测模组126进行环境信息采集,并将状态信息和环境信息发送到 巡管平台14。
[0040]可以理解,巡检终端12可以是市面上常用的轮式或导轨式巡检机器人或者定制的 巡检机器人。设置中控器122可以是巡检机器人的控制M⑶及其所在的主板电路模块,也可 以是巡检机器人的控制MCU直接控制的附属MCU,用于主控状态监测模组124和环境监测模 组126。状态监测模组124可以是集成有视频识别设备和局放检测仪器的模组,可以用于对 目标设备进行视频巡检和局放检测(局部放电检测)。环境监测模组126可以是集成有各类 环境监测传感器的模组,可以用于探测各舱室的室内环境信息。预定工作时间可以是巡检 终端12部署时,由运维人员设定的自动巡检的周期时间,也可以是巡管平台14调度时的巡 检时间,还可以是由运维人员手动控制巡检时的具体时间。
[0041]具体的,巡检终端12可以通过中控器122与巡管平台14通信,通过状态监测模组 124在巡检过程中采集目标设备的状态信息;通过环境监测模组126在巡检过程中同步或者 异步采集各舱室的环境信息。状态监测模组124和环境监测模组126分别通过中控器122将 采集得到的状态信息和环境信息发送到巡管平台14。状态监测模组124和环境监测模组126 分别通过中控器122接收巡管平台14发送的调度指令。如此,巡检终端12通过中控器122、状 态监测模组124和环境监测模组126,可以有效完成所需的状态信息和环境信息的采集,以 及与巡管平台14实现通信,信息采集效率较高。
[0042] 在其中一个实施例中,中控器122与巡管平台14通信连接的方式为无线通信。如 此,通过无线通信的方式,可以使巡检终端12的巡检范围较大,便于升压站的全面巡检。 [0043] 在其中一个实施例中,状态监测模组124包括识别相机1241和局放传感器1242。识 别相机1241用于对目标设备40进行视频识别巡检,局放传感器1242用于对目标设备40进行 局放检测,采集目标设备40的状态信息。
[0044]也即是说,状态监测模组124可以通过配置识别相机1241对目标设备40进行视频 识别巡检,采集得到所需的例如仪表读数、设备型号、外观状态、开关状态等大部分的状态 信息,如图3所示的应用示例。识别相机1241可以是已有的各类具有视频跟踪与识别功能的 相机。局放传感器1242用于采集得到高压目标设备40的局部放电状态的信息。采集得到的 全部状态信息经中控器122汇总后发送到巡管平台14。可以理解,局放传感器1242可以是各 类常用的局部放电检测仪。
[0045]如此,通过识别相机1241和局放传感器1242的搭配设计,覆盖对海上升压站各舱 室的各类目标设备40所需采集的各类设备状态信息,得到的状态信息较为全面且采集效率 高。
[0046] 在其中一个实施例中,如图3所示的应用示例。环境监测模组126包括温度传感器、 湿度传感器、烟雾传感器和化学气体传感器。可以理解,中控器122可以分别电连接温度传 感器(也可以是利用红外测温的红外相机)、湿度传感器、噪声传感器、烟雾传感器和化学气 体传感器,以控制温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和化学气体传感器对海上升压站各 舱室的室内环境进行巡检探测,采集环境信息并通过中控器122发送到巡管平台14。
[0047]也即是说,环境监测模组126可以设置有用于进行室内温度监测的温度传感器、用 于室内湿度监测的湿度传感器、室内设备噪声监测的噪声传感器、室内化学气体浓度监测 的化学气体传感器和室内烟雾监测的烟雾传感器。其中,温度传感器也可以用红外相机替 代;化学气体例如可以是SF6气体或者其他种类的需要进行监测的化学气体。前述的环境信 息可以是各舱室的温度信息、湿度信息、烟雾信息和化学气体浓度信息。
[0048]具体的,巡检终端12可以通过设置上述的识别相机1241和各传感器进行移动巡 检,实现在监测目标设备40的运行状态同时,监测室内的环境信息。如此,通过设置有各传 感器的环境监测模组126,可以实现目标设备40的运行状态和各舱室内的环境监测,信息监 测成本低且效率高。
[0049] 在其中一个实施例中,巡检终端12的中控器122可以在启动时,向安防装置16发送 触发信号,使安防装置16根据触发信号控制海上升压站的当前被检舱室的照明灯同步工 作。也即是说,巡检终端12在启动巡检工作时,可以通过安防装置16同步控制当前被检舱室 的开启照明灯,以便提高低亮度情况下,视频识别巡检的准确度。如此,通过巡检时的灯光 联动,可以有效确保各时间段的巡检得到的状态信息的准确度,利用巡检终端12可以全天 候执行巡检工作,巡检效率更高。
[00S0]在其中一个实施例中,巡检终端12还可以与升压站各舱室已安装的视频监控系统 关联,通过视频监控系统在各舱室的监控摄像头对一般区域的普通设备或者区域进行告警 前(例如至少30秒)、告警后(例如至少3〇秒)的告警录像存储和标识,例如监控到非法入侵 人员或动物时自动触发告警,将告警录像存储到巡管平台14并加以标识。对重要区域的进 行监控的摄像头,则可设定长时间(例如一个月)内执行24小时全天候自动循环录像存储。 各个监控摄像头的重要性级别可由运维人员预先设定。
[0051]其中,上述的视频录像可以秒为单位、以视频流的方式存储到巡管平台14上。存储 在巡管平台14的各个录像文件的时间间隔可以不超过5分钟,且录像文件的大小可以不超 过100MB,具体设定值可以根据巡管平台14的数据存储容量或者数据保存需要进行设定,前 述数值仅为示例而非对本发明实施例的具体限定。如此,通过协同已安装的视频监控系统, 可以进一步提升巡检的效率。
[0052] 请参阅图4,图中除巡检终端12内部的虚线表电连接外,其余双箭头虚线表示通信 连接。在其中一个实施例中,巡管平台14包括通信连接的第一服务器142和第二服务器144。 第一服务器142分别通信连接巡检终端I2和安防装置16。第二服务器144通信连接巡检终端 12。第一服务器142获取状态信息和环境信息,并将状态信息发送到第二服务器144,以及根 据环境信息进行环境监测,在监测到故障时,生成故障控制指令发送到安防装置16。第二服 务器144用于接收状态信息,根据状态信息进行状态分析,根据分析结果生成目标设备40的 状态监测报告和/或异常报警,以及生成调度计划;其中,调度计划用于指示巡检终端12执 行巡检。
[0053]可以理解,巡管平台14可以由装设在陆上管理中心的第二服务器144和海上升压 站二次设备间内的第一服务器142组成,装设位置仅为举例,具体位置还可以是其他的舱 室。第一服务器142和第二服务器144均可以是由数据服务器构成的信息收集与处理装置。 环境信息可以在第一服务器142上存储预设的时长,例如一个月的时长。具体时长可以根据 运维需要进行设定,例如根据第二服务器144需要进行环境跟踪与分析时,需调用环境信息 的数据量和范围设定,确保环境数据分析的准确度。
[0054] 具体的,第一服务器142可以通过巡检终端12的中控器122从状态监测模组124和 环境监测模组126上获取采集得到的状态信息和环境信息后,将状态信息发送到第二服务 器144。第一服务器142根据获得的环境信息进行环境监测,在监测到故障时,例如室内SF6 气体含量过高,生成相应的SF6泄露的故障控制指令发送到安防装置16,使安防装置16根据 该故障控制指令进行控制处理,例如可以开启风机进行室内排气处理,排除室内过量的SF6 气体。又例如,监测到室内湿度大于设定的湿度阈值时,第一服务器142可以向安防装置16 发送湿度的故障控制指令,使安防装置16控制相应的空调或者风机开启,调节室内的湿度 到湿度阈值以内。
[0055]第二服务器144接收状态信息后,根据状态信息对各目标设备40进行状态分析,根 据分析结果生成各目标设备40的状态监测报告和/或异常报警,以及生成调度计划。其中, 调度计划可以被发送到巡检终端12上,以指示巡检终端12执行对应的自动巡检,或者由运 维人员远程手动控制的进行受控巡检。例如第二服务器144在分析结果中监测到其中一个 高压柜局部放电异常时,调度巡检终端12对该高压柜进行二次巡检。状态监测报告可以用 于展示各目标设备40当前的运行状态,方便运维人员根据状态监测报告制订临时的巡检调 度计划。第二服务器144也可以在状态信息中分析监测到异常状况,例如其中一个或几个目 标设备40的仪表读数异常时,输出异常报警提醒运维人员进行异常排查,或者对巡检终端 12进行临时巡检的调度,确认异常状况。
[0056] 如此,巡管平台14通过第一服务器142和第二服务器144的设置,可以实现状态信 息和环境信息的及时获取、传输同时,有效对各舱室及其目标设备40进行状态、环境监控和 向巡检终端12下发调度计划,联合安防装置16对发生的故障进行及时控制处理,提高巡检 和故障处理效率。
[0057]在其中一个实施例中,第一服务器142还可以将环境信息,以及安防装置ie对故障 进行处理后返回的处理结果主动发送到第二服务器144,或者供第二服务器144进行调用, 使第二服务器144可以根据环境信息和故障处理的处理结果进行环境监控和记录。例如记 录海上升压站各舱室的室内温度、湿度和SF6气体含量、故障处理情况等,供运维人员实时 参考和跟踪管理,提尚海上升压站的巡检效率。
[0058]在其中一个实施例中,上述的状态信息可以为视频和图片等信息,也可以是从视 频或者图片上识别得到的仪表读数、开关状态、指示灯亮暗或者颜色等信息。环境信息可以 是图表形态的数值信息。如此,通过上述形式的状态信息和环境信息,可以便于巡管平台14 进行数据处理,以更直观的反映各目标设备40的运行状态的变化及其变化趋势,实现对目 标设备40及室内环境的可视化、可预测的监管。
[0059] 在其中一个实施例中,第一服务器142可以是信息总控服务器。第二服务器144可 以是分析调度服务器。信息总控服务器与分析调度服务器的通信连接包括无线通信连接 和/或光缆连接。
[0060] 可以理解,信息总控服务器可以在每一升压站配置一个或者多个,总控该升压站 的巡检终端12和安防装置16,完成状态信息和环境信息的获取与前级传输,以及调动安防 装置16对发生的各类故障进行控制处理。分析调度服务器可以包含一个或者多个,分析调 度服务器可以通过总线、海底光缆和无线中的任一种或者几种组合的方式通信连接信息总 控服务器,以实现上述的信息获取、分析处理与巡检调度。信息总控服务器和分析调度服务 器的具体数量,可以根据实际采集的信息量和信息处理速度要求来确定。
[0061] 具体的,信息总控服务器可以存储有设定的环境信息类型以及各类型环境信息的 阈值信息。环境信息类型例如可以是温度、湿度、烟雾和SF6气体等,环境信息的阈值信息例 如可以是温度的阈值(如〇°C<T<50°C)、湿度的阈值、烟雾浓度的阈值和SF6气体的浓度阈 值等。信息总控服务器可以对获取的环境信息进行环境监测,在监测到故障后,可以向安防 装置16发送对应该故障的故障控制指令。如此,通过具体的服务器构建第一服务器142和第 二服务器144,数据分析处理效率高,实现升压站的智能化巡检。
[0062] 例如,高压柜长时间高负荷运行或者外界高温日晒导致室内温度高于各设备正常 运行所允许的环境温度的阈值时,信息总控服务器向安防装置16发送高温故障控制指令; 安防装置16可以根据高温故障控制指令确定到温度异常的源位置或者根据温度超过环境 温度的阈值的大小,控制空调开启以及开启的时长,将室内温度调节到环境温度的阈值以 内。又例如,当海平面上升使水位过于接近海上升压站部分舱室地板或者海雾侵入,导致室 内湿度超过允许的室内湿度的阈值时,信息总控服务器从湿度信息中监测到湿度异常的故 障并向安防装置16发送过湿故障控制指令;安防装置16可以根据过湿故障控制指令确定到 湿度超过环境湿度的阈值的大小,控制空调和/或风机开启及开启的时长,将室内湿度调节 到环境湿度的阈值以内,及时消除环境湿度对配电室内各设备的正常运行。
[0063]上述的状态分析例如可以是:第二服务器144根据接收到的状态信息和环境信息, 统计海上升压站各舱室各重要目标设备40的运行电流、电压、开关状态、环境温度变化、湿 度变化、烟雾状况和SF6气体浓度等信息。基于得到的最新状态信息和环境信息生成最新的 状态监测报告或者更新历史监测报告,方便运维人员实时查看和跟踪管理,或者导出最新 的状态监测报告用于汇报。前述记录和/或报告可以是报表的形式存储。
[0064]第二服务器144还可以基于状态信息和环境信息所包含的故障信息进行异常分 析,以标识和定位发生故障的目标设备40和环境异常类型,将未处理的故障进行提示告警, 使运维人员及时进行针对性处理;已处理的故障则可归档存储,以便运维人员在需要时调 取相应的故障告警及其处理信息。
[0065]在其中一个实施例中,第二服务器144可以采用集群配置的方式。也即是说,第二 服务器144可以是多个分析调度服务器构成的分布式服务器网络,如此,可以大大提高第二 服务器144的数据管理分析的性能。
[0066]在其中一个实施例中,第二服务器144可以对获取的状态信息以及从第一服务器 142采集得到的环境信息和故障处理结果,进行故障分析,得到故障分析的结果,并根据故 障分析的结果进行故障预测,将得到故障分析的结果以及预测结果发送到风电场的陆上监 控系统,进行异常状况预警、方便运维人员进行运维决策和提前应对潜在的各种异常状况。 其中,故障分析可以根据具体的运维需要,使用常用的故障分析方法依据状态信息、环境信 息和故障处理结果进行分析,本说明书中对此不作限定。
[0067]如此,通过第二服务器144的上述分析处理,可以方便陆上监控系统对海上升压站 各舱室的各目标设备40的运行状况进行实时的监控和预警,对海上升压站各舱室的室内环 境的异常状况进行监控和跟踪记录,无需在一般的异常状况下派出运维人员到场处理且能 够提前获知现场的异常状况,大大提高海上升压站的综合巡检效率,降低运维成本。
[0068]第二服务器144例如可以基于状态信息、环境信息以及故障处理结果,分析不同时 间段内不同目标设备40的运行状态及其状况的变化趋势,及时识别或者方便运维人员发现 目标设备40潜在的问题,并可以对潜在的问题进行分析及生成解决建议的提示。第二服务 器144还可以综合巡检的历史状态信息和环境信息及故障处理结果,以便在监测到常见故 障时可以确定其产生的原因。第二服务器144还可以数据表格和图表的形式,输出包含配电 室当前的状态信息和环境信息,以及历史状态信息和环境信息的监控报告,其中,监控报告 可以包括但不限于各舱室的故障设备及室内环境的异常状况分布、目标设备40的故障类型 统计和/或环境异常类型统计等信息。综上,通过将状态信息、环境信息和故障处理结果等 信息发送到第二服务器144,由第二服务器144进行相应的故障分析处理,可多方面地提升 海上升压站各舱室的自动化智能化水平,进一步地提高巡检效率,降低巡检成本。
[0069]请参阅图5,在其中一个实施例中,安防装置16包括通信连接的安防控制模组162 和安防设备164。安防控制模组162与第一服务器142通信连接。安防控制模组162接收到故 障控制指令后,根据故障控制指令确定故障的故障信息,根据故障信息向安防设备164发送 控制指令。安防设备164接收控制指令并根据控制指令,对故障进行控制处理。
[0070] 可以理解,安防控制模组162可以是一个总控安防设备164的控制模组,设置与升 压站的集控室或者其他的二次设备间。安防设备164可以不止一个,分布于升压站的各个舱 室,用于为各舱室提供安全防护等功能。
[0071]具体的,安防控制模组162接收到第一服务器142发出的故障控制指令后,可以根 据故障控制指令确定该故障的故障信息,例如确定故障所在的舱室、故障的类型(如过温、 过湿或者SFe气体浓度过高等)以及故障等级,根据故障信息生成控制指令,并向对应舱室 的安防设备164发送该控制指令。对应的安防设备164接收到该控制指令后,进入工作状态 以对故障进行处理。如此,通过安防控制模组162和安防设备164的协同,可以及早有效处理 异常环境,避免导致目标设备40的可逆异常恶化为不可逆的故障而发生损毁的问题,也能 够避免环境异常对正常设备的不利影响,降低设备故障率,提高巡检效率且最终降低升压 站运维成本。
[0072]在其中一个实施例中,安防控制模组162包括安防服务器。安防设备164包括海上 升压站各舱室的风机1641、安全门、空调1643、烟雾报警器、照明灯和火灾报警装置,如图5 所示。安防服务器分别通信连接各风机1641、安全门、空调1643、烟雾报警器、照明灯和火灾 报警装置。需要说明的是,图5中仅示意性地示出了部分安防设备164,而非对具体安防设备 164的限制。
[0073]可以理解,安防控制模组162可以由安防服务器构成,提高升压站的集控效率。安 防服务器的数据处理与响应速度较快,可以接入多个安防设备164进行统一的准确控制。安 防设备164可以是但不限于各个舱室中,设有控制器的风机1641、安全门、空调1643、烟雾报 警器、照明灯和火灾报警装置等安全防护设备,各安防设备164可以通过总线或者无线的方 式与安防服务器通信连接。风机1641、安全门、空调1643、烟雾报警器、照明灯和火灾报警装 置各自的控制器可以是执行启停控制功能的开关电路模块或者单片机,可与安防服务器通 信连接,实现接收到安防服务器发出的控制指令后,控制所在安防设备164的启停。
[0074]具体的,安防服务器可以在接收到故障控制指令后,根据该故障控制指令确定故 障信息,根据故障信息确定需要控制的具体安防设备164,并向该一个或多个安防设备164 下发控制指令,使该一个或多个安防设备164转入工作状态,对故障进行处理。例如安防服 务器确定的故障信息,对应的位置为一楼2号舱室、SF6气体浓度超标达3级,则安防服务器 生成用于控制一楼2号舱室的风机1641的控制指令,并将该控制指令发送到对应风机1641 的控制器,使该风机1641启动进行排气工作,将该舱室内的SF6气体浓度降到阈值以内。 [0075] 通过安防控制模组162联合各安防设备164对故障进行控制处理,可以实现对故障 的快速响应控制,避免故障的不利影响失控扩大,从而提高巡检效率和降低巡检成本。
[0076] 在其中一个实施例中,安防控制模组162可以在控制安防设备164处理故障完毕 后,通过巡检终端12确认故障处理的结果并将故障处理的结果返回到第一服务器142。例如 故障是过温时,在进行过温处理后,可以通过检测过温处理的完毕时刻起,后续的一段时间 内,如1分钟,巡检终端12发送温度信息到第一服务器142,第一服务器142是否针对同一故 障位置继续发出过温故障控制指令。若未针对该统一位置发出过温故障控制指令,则判定 过温故障处理成功,否则判定为过温故障处理失败,进行下一轮过温故障处理并返回异常 告警到第一服务器142。如此,可以使第一服务器142及时得到故障处理的结果反馈,方便及 时向陆上的第二服务器144发出告警,以使运维人员及时应对处理;或者方便第二服务器 144进行环境跟踪监测。
[0077]在其中一个实施例中,巡检终端12还包括权限校验模组。权限校验模组用于将预 存的门禁权限信息通过信息总控服务器发送到安防服务器,使安防服务器对门禁权限信息 进行校验并在通过校验后,授权关联的安全门放行巡检终端12。
[0078]可以理解,巡检终端12还可以设置有权限校验模组,权限校验模组可以在巡检终 端12部署时即配置有预存的门禁权限信息。该门禁权限信息可以是对应于升压站安防装置 16中己配置的身份信息,可用于巡检终端12进出各舱室的通行授权。
[0079]具体的,在巡检终端12执行巡检时,在进入当前被巡检舱室前通过权限校验模组 将门禁权限信息通过第一服务器142发送到安防装置16,使安防装置16对接收到的门禁权 限信息进行身份校验。在安防装置16通过校验后,安防装置16可向当前被巡检舱室的安全 门的控制器下发门禁授权指令,以授权该安全门放行巡检终端12,巡检终端12即可通过该 安全门进入到该被巡检舱室进行巡检。该安全门可以在检测到巡检终端12离开该被巡检舱 室后自动关闭。
[0080] 如此,通过在巡检终端12上设置权限校验模组,可以在巡检过程中保持各舱室的 常闭状态和提高舱室的防盗性能,避免非授权对象进入各舱室内。升压站的安全性较高。
[0081] 在其中一个实施例中,巡检终端12还包括总供电源和备用电源。总供电源用于提 供中控器122、状态监测模组124和环境监测模组126的工作电源。备用电源用于在总供电源 供电异常时,对中控器122、状态监测模组124和环境监测模组126提供应急供电。
[0082] 可以理解,巡检终端12可以是独立供电类型的终端,通过配备总共电源进行曰常 巡检的供电。巡检终端12在巡检过程中,常需要进出不同的舱室或者在舱室内移动到不同 位置进行巡检,配备备用电源,例如备用电池进行临时供电,可以有效防止巡检终端12在巡 检过程中总供电源异常掉电时,发生巡检终端12随地抛锚的问题。如此,通过总供电源和备 用电源的搭配设计,可以确保远在海上的巡检终端12的正常续航,提高巡检可靠性。
[0083] 请参阅图6,在其中一个实施例中,海上升压站巡控系统1〇〇还包括终端充电站18。 巡检终端12还包括分别电连接总供电源和备用电源的充电模块128。终端充电站1S用于接 收到中控器122的对接请求后,与充电模块128对接并对总供电源和/或备用电源进行充电。 其中,对接请求为中控器122检测到总供电源和/或备用电源的电量低于设定阈值时生成的 对接请求。
[0084]可以理解,终端充电站18可以在适当位置设置一个或者每一楼层设置一个,适当 位置例如可以是升压站的二次设备间内,终端充电站18可以从二次设备间内直接取电,终 端充电站18例如可以是充电粧。充电模块128可以是总供电源和备用电源的充电接口的电 路模块,用于与终端充电站18对接,建立终端充电站18与总供电源、备用电源之间的电流通 路。终端充电站18对巡检终端12的总供电源和/或备用电源进行充电时,可以是对总供电源 进行充电,也可以对总供电源或备用电源进行充电,还可以只对备用电源进行充电,具体可 以根据中控器122对总供电源和备用电源的电量监测结果确定。设定阈值可以是总供电源 和备用电源各自满电状态时,各自总电量的10%、2〇%或者其他数值,具体可以根据升压站 的规模大小以及巡检终端12的行进速度、功耗以及有效活动范围进行设定,本说明书对此 不作限定。 >
[0085]具体的,终端充电站18可以与巡检终端I2的中控器U2通信连接。巡检终端丨2在巡 检过程中可以通过中控器122对总供电源的电量进行监测,当备用电源投入使用时,还可以 对备用电源的电量进行监测。在监测到总供电源的电量和/或备用电源的电量低于设定阈 值时,向终端充电站18发出充电的对接请求。终端充电站18接收到对接请求后与巡检终端 12的充电模块128完成对接并对巡检终端12的总供电源和/或备用电源进行充电。如此,可 以确保巡检终端12的能源持续自动供应,提供巡检终端12持续执行巡检任务所需的电能, 续航性能好,有效提升综合巡检效率,进一步降低巡检成本。
[0086] 在其中一个实施例中,巡检终端12的中控器122可以在检测到终端充电站1S在对 巡检终端12的总供电源和/或备用电源进行充电发生充电故障时,例如总供电源和/或备用 电源异常或失效,或者充电模块128损坏,导致充电过程中总供电源和/或备用电源的电量 未正常增加,中控器12可以通过第一服务器142向第二服务器144发送供电故障信息,使第 二服务器144及时向运维人员发出告警提示。如此,可以方便运维人员针对充电故障及时进 行相应处理,提升升压站的巡检效率。
[0087] 在其中一个实施例中,以巡检终端12为设置上述各实施例的相机、各传感器、总供 电源和备用电源的巡检机器人、巡管平台14为升压站二次设备间内的信息总控服务器以及 陆上的分析调度服务器、安防装置16为升压站的集控室的安防服务器以及各舱室的安防设 备,和终端充电站18为例,上述的海上升压站巡控系统100的运行示例可以是:
[0088]巡检机器人可以通过自身的总供电源提供日常巡检能量,在信息总控服务器的定 时调度、分析调度服务器的计划调度或者运维人员的远程调度状态下执行巡检任务,通过 自身设置的相机和各类传感器,分别对各舱室的目标设备40和室内环境进行巡检,将得到 状态信息和环境信息通过实时传输到信息总控服务器。信息总控服务器可以通过海底光缆 向陆上的分析调度服务器发送接收到的状态信息,或者同时传送环境信息和故障处理的结 果到分析调度服务器。信息总控服务器可以根据环境信息监测到故障时向安防服务器发送 故障控制指令,使安防服务器根据故障控制指令对故障进行相应处理并返回故障处理结果 到信息总控服务器。
[0089]分析调度服务器可以根据获得的状态信息进行状态分析,得到各目标设备40状态 的分析结果,以便生成巡检调度计划下发给巡检机器人、输出状态监测报告或者异常报警 等。也可以从信息总控服务器上获取环境信息和故障的处理结果进行环境监控和记录,供 运维人员实时参考和跟踪管理。
[0090] 在巡检过程中,巡检机器人可以同时监测自身总供电源和/或备用电源的电量,并 在监测到总供电源和/或备用电源的电量低于总电量的10%时,向终端充电站18发送对接 请求。在终端充电站18响应后中止巡检任务并向终端充电站18移动与终端充电站18完成对 对接充电。充电完成后,若中止的巡检任务未完成,则返回任务所在地点继续执行巡检任 务。若中止的巡检任务已结束,例如运维人员远程指示结束,则巡检机器人可以原地等候下 一巡检任务或者返回收纳位置等待指示。如此,海上升压站的智能化运营程度高,巡检效率 较高,也可大大降低巡检成本,满足海上复杂环境的自动巡检需求。
[0091]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、实施例组合和改进,这些都属 于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海上升压站巡控系统,其特征在于,包括巡检终端、巡管平台和安防装置,所述 巡管平台分别通信连接所述巡检终端和所述安防装置; 所述巡检终端用于对海上升压站的各个舱室进行巡检,采集各个所述舱室内的目标设 备的状态信息和各个所述舱室的环境信息,并发送到所述巡管平台; 所述巡管平台获取所述状态信息和所述环境信息后,对所述状态信息进行状态分析, 根据分析结果对所述巡检终端进行调度,以及根据所述环境信息监测到故障时,生成故障 控制指令发送到所述安防装置; 所述安防装置接收到所述故障控制指令后,根据所述故障控制指令对所述故障进行控 制处理。
2. 根据权利要求1所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述巡检终端包括中控 器、状态监测模组和环境监测模组,所述中控器分别电连接所述状态监测模组和所述环境 监测模组,所述中控器与所述巡管平台通信连接; 所述中控器在预定工作时间段内,控制所述状态监测模组对各个所述舱室内的目标设 备进行状态信息采集,以及控制所述环境监测模组进行环境信息采集,并将所述状态信息 和所述环境信息发送到所述巡管平台。
3. 根据权利要求2所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述状态监测模组包括识 别相机和局放传感器,所述识别相机和所述局放传感器分别用于对所述目标设备进行视频 识别巡检和局放检测,采集所述目标设备的所述状态信息。
4. 根据权利要求2所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述环境监测模组包括温 度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和化学气体传感器。
5. 根据权利要求2至4任一项所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述巡检终端 还包括权限校验模组,所述权限校验模组用于将预存的门禁权限信息通过所述巡管平台发 送到所述安防装置,使所述安防装置对所述门禁权限信息进行校验并在通过校验后,放行 所述巡检终端。
6. 根据权利要求5所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述巡检终端还包括总供 电源和备用电源,所述总供电源用于提供所述中控器、所述状态监测模组和所述环境监测 模组的工作电源;所述备用电源用于在所述总供电源供电异常时,对所述中控器、所述状态 监测模组和所述环境监测模组提供应急供电。
7. 根据权利要求2所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述巡管平台包括通信连 接的第一服务器和第二服务器,所述第一服务器分别通信连接所述巡检终端和所述安防装 置,所述第二服务器通信连接所述巡检终端; 所述第一服务器获取所述状态信息和所述环境信息,并将所述状态信息发送到所述第 二服务器,以及根据所述环境信息进行环境监测,在监测到所述故障时,生成所述故障控制 指令发送到所述安防装置; 所述第二服务器用于接收所述状态信息,根据所述状态信息进行状态分析,根据分析 结果生成所述目标设备的状态监测报告和/或异常报警,以及生成调度计划;其中,所述调 度计划用于指示所述巡检终端执行巡检。
8. 根据权利要求7所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述安防装置包括通信连 接的安防控制模组和安防设备,所述安防控制模组与所述第一服务器通信连接; 所述安防控制模组接收到所述故障控制指令后,根据所述故障控制指令确定所述故障 的故障信息,根据所述故障信息向所述安防设备发送控制指令;所述安防设备接收所述控 制指令并根据所述控制指令,对所述故障进行控制处理。
9.根据权利要求8所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,所述安防控制模组包括安 防服务器,所述安防设备包括分别配备控制器的风机、安全门、空调、烟雾报警器和照明灯, 所述安防服务器与各所述控制器通信连接。
10.根据权利要求6所述的海上升压站巡控系统,其特征在于,还包括终端充电站,所述 巡检终端还包括分别电连接所述总供电源和所述备用电源的充电模块;所述终端充电站用 于接收到所述中控器的对接请求后,与所述充电模块对接并对所述总供电源和/或所述备 用电源进行充电;其中,所述对接请求为所述中控器检测到所述总供电源和/或所述备用电 源的电量低于设定阈值时生成的对接请求。
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