CN108599371A - 智能变电站及变电站监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能变电站及变电站监控系统，涉及电力系统技术领域，该智能变电站包括变电站本体和在变电站本体内移动的避障小车；变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；避障小车通过第二通信装置与第一通信装置连接，该智能变电站通过第一通信装置与监控终端通信连接。本发明提供的智能变电站及变电站监控系统，增加了智能变电站的测控功能，提高了安全防护性能。

Description

智能变电站及变电站监控系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及一种智能变电站及变电站监控系统。

背景技术

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

近年来，电网在不断吸纳工业化、信息化成果，各类新技术、新材料为新一代智能变电站技术变革提供了技术基础，新一代智能变电站是变电站科研创新的必由之路。随着越来越多的先进技术应用到智能变电站，智能变电站能够实现无人值守模式。

随着无人值守模式的推广，伴随而来的是对智能变电站安全性能要求的提高。然而，智能变电站故障问题时有发生，现有的智能变电站测控功能不全面，安全防护性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能变电站及变电站监控系统，以增加智能变电站的测控功能，提高安全防护性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能变电站，包括变电站本体和在所述变电站本体内移动的避障小车；

所述变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；所述变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；所述红外热像仪、所述温湿度传感器、所述控温装置、所述第一通信装置、所述报警装置、所述断电总开关以及所述身份认证装置分别与所述主控制器连接；

所述避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，所述避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；所述定位装置、所述第二通信装置、所述视频图像采集装置以及障碍检测模块分别与所述从控制器连接；

所述避障小车通过所述第二通信装置与所述第一通信装置连接，所述智能变电站通过所述第一通信装置与监控终端通信连接；

所述主控制器通过所述第一通信装置接收所述监控终端发送的监控任务，并通过所述第一通信装置发送对应的控制指令至所述第二通信装置；所述从控制器通过所述第二通信装置接收所述控制指令，根据所述控制指令驱动所述避障小车到达指定位置，通过所述视频图像采集装置获取所述指定位置处的视频图像数据，并通过所述第二通信装置返回所述视频图像数据至所述主控制器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述红外热像仪为多个；每个所述红外热像仪设置在对应的电气设备处，用于拍摄所述电气设备的红外图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述身份认证装置包括指纹识别设备、人脸识别设备和密码锁中的一种或多种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一通信装置包括WIFI模块、蓝牙模块、ZigBee模块、以太网通信模块、GSM通信模块、GPRS通信模块中的一种或多种；

所述第二通信装置包括WIFI模块、蓝牙模块、ZigBee模块中的一种或多种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述视频图像采集装置包括多角度旋转的摄像头；所述定位装置包括GPS模块和/或北斗模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述变电站本体内部还设置有烟雾传感器，所述防盗门上设置有火灾指示装置；

所述烟雾传感器、所述火灾指示装置分别与所述主控制器连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述火灾指示装置包括指示灯、仪表盘以及报警器中的一种或者多种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述变电站本体的上表面设置有太阳能电池板；所述变电站本体内部还设置有备用电池，所述备用电池与所述太阳能电池板连接，用于存储所述太阳能电池板转换的电能。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述变电站本体的外壁上设置有雨水感应器和多个温控窗，所述变电站本体内部还设置有与多个所述温控窗一一对应的驱动装置；

所述驱动装置驱动对应的所述温控窗的打开或闭合，所述雨水感应器、各个所述驱动装置分别与所述主控制器连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种变电站监控系统，包括监控终端及如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的智能变电站；

所述智能变电站与所述监控终端通信连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例中，该智能变电站包括变电站本体和在变电站本体内移动的避障小车；变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；避障小车通过第二通信装置与第一通信装置连接，该智能变电站通过第一通信装置与监控终端通信连接。这样，利用红外热像仪对智能变电站内部进行监测，可以及时发现智能变电站内部的电气设备所存在的潜伏性的热隐患，有效防止了火灾、停电等事故发生；利用控温装置调节智能变电站内的温度和湿度，可以减少高温与短路故障的发生；利用身份认证装置，可以防止不法分子的偷电行为以及减少人身意外触电事故的发生；利用第一通信装置，可以实现智能变电站与远程的监控终端之间的通信，同时利用避障小车，可以实现指定位置处视频图像数据的采集，使得相关工作人员更好地了解智能变电站内的实际情况，便于及时发现故障并检修，从而降低了智能变电站因故障问题造成的损失。因此，本发明实施例提供的智能变电站及变电站监控系统，增加了智能变电站的测控功能，提高了安全防护性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能变电站的变电站本体的外观示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能变电站的电路连接示意图；

图3为本发明实施例提供的一种智能变电站中避障小车的电路连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种变电站监控系统的结构示意图。

图标：

101-变电站本体；102-防盗门；103-身份认证装置；104-温控窗；201-主控制器；202-红外热像仪；203-温湿度传感器；204-控温装置；205-第一通信装置；206-报警装置；207-断电总开关；300-避障小车；301-从控制器；302-定位装置；303-第二通信装置；304-视频图像采集装置；305-障碍检测模块；41-监控终端；42-智能变电站。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

目前智能变电站故障问题时有发生，现有的智能变电站测控功能不全面，安全防护性能较差。基于此，本发明实施例提供的一种智能变电站及变电站监控系统，可以增加智能变电站的测控功能，提高安全防护性能。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种智能变电站进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的一种智能变电站的变电站本体的外观示意图，图2为本发明实施例提供的一种智能变电站的电路连接示意图。如图1和图2所示，该智能变电站包括变电站本体101和在变电站本体101内移动的避障小车300。

上述变电站本体101内部设置有主控制器201、红外热像仪202、温湿度传感器203、控温装置204、第一通信装置205、报警装置206以及断电总开关207。如图1所示，变电站本体101的防盗门102上设置有身份认证装置103。如图2所示，红外热像仪202、温湿度传感器203、控温装置204、第一通信装置205、报警装置206、断电总开关207以及身份认证装置103分别与主控制器201连接。该智能变电站通过第一通信装置205与监控终端通信连接。

具体地，红外热像仪202可以为多个；每个红外热像仪202设置在对应的电气设备处，用于拍摄该电气设备的红外图像。控温装置204包括空调、冷风扇、水循环导管中的一种或者多种。第一通信装置205包括WIFI(WIreless-Fidelity，无线保真)模块、蓝牙模块、ZigBee模块、以太网通信模块、GSM(Global System for Mobile communication，全球移动通信系统)通信模块、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)通信模块中的一种或多种。报警装置206可以但不限于为声光报警器。身份认证装置103包括指纹识别设备、人脸识别设备和密码锁中的一种或多种。

主控制器201通过红外热像仪202获取监测区域的红外图像，并通过第一通信装置205发送到监控终端，这样工作人员可以根据该红外图像判断该智能变电站内运行的电气设备是否存在潜伏性的热隐患，从而有效防止火灾、停电等事故的发生。主控制器201通过温湿度传感器203获取变电站本体101内部的温度值和湿度值，根据该温度值和湿度值控制控温装置204的启动和停止，以调节变电站本体101内部的温度和湿度，这样可以减少高温与短路故障的发生。通过身份认证装置103对进入人员进行身份验证，可以防止不法分子的偷电行为以及减少人身意外触电事故的发生；当红外热像仪202显示有电气设备具有较大热隐患，或者变电站本体101内部的温度和/或湿度过高，或者身份认证装置103显示身份不合法时，主控制器201可以通过报警装置206进行报警；若发现安全隐患较大需要断电，则主控制器201关闭断电总开关207，这样可以避免进一步的人身和财产损失。

图3为本发明实施例提供的一种智能变电站中避障小车的电路连接示意图，如图3所示，避障小车300内设置有从控制器301、定位装置302和第二通信装置303，避障小车300上设置有视频图像采集装置304和障碍检测模块305；定位装置302、第二通信装置303、视频图像采集装置304以及障碍检测模块305分别与从控制器301连接。避障小车300通过第二通信装置303与第一通信装置205连接。

具体地，定位装置302包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块和/或北斗模块。第二通信装置303优选采用无线通信装置，例如第二通信装置303包括WIFI模块、蓝牙模块、ZigBee模块中的一种或多种。视频图像采集装置304包括多角度旋转的摄像头，便于对不同位置进行拍摄。

监控终端远程遥控避障小车300的过程如下：主控制器201通过第一通信装置205接收监控终端发送的监控任务，并通过第一通信装置205发送对应的控制指令至第二通信装置303；从控制器301通过第二通信装置303接收控制指令，根据该控制指令驱动避障小车300到达指定位置，通过视频图像采集装置304获取指定位置处的视频图像数据，并通过第二通信装置303返回视频图像数据至主控制器201，从而返回到监控终端。这样实现了监控终端对避障小车300的远程遥控功能。

本发明实施例中，智能变电站包括变电站本体和在变电站本体内移动的避障小车；变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；避障小车通过第二通信装置与第一通信装置连接，该智能变电站通过第一通信装置与监控终端通信连接。这样，利用红外热像仪对智能变电站内部进行监测，可以及时发现智能变电站内部的电气设备所存在的潜伏性的热隐患，有效防止了火灾、停电等事故发生；利用控温装置调节智能变电站内的温度和湿度，可以减少高温与短路故障的发生；利用身份认证装置，可以防止不法分子的偷电行为以及减少人身意外触电事故的发生；利用第一通信装置，可以实现智能变电站与远程的监控终端之间的通信，同时利用避障小车，可以实现指定位置处视频图像数据的采集，使得相关工作人员更好地了解智能变电站内的实际情况，便于及时发现故障并检修，从而降低了智能变电站因故障问题造成的损失。因此，本发明实施例提供的智能变电站，增加了智能变电站的测控功能，提高了安全防护性能。

为了及时发现智能变电站内部发生的起火现象，本实施例中，变电站本体101内部还设置有烟雾传感器，防盗门102上设置有火灾指示装置；烟雾传感器、火灾指示装置分别与主控制器201连接。具体地，烟雾传感器监测到烟雾信号后，发送该烟雾信号至主控制器201，主控制器201根据接收到的烟雾信号，控制防盗门102上的火灾指示装置报警指示。防盗门102上的火灾指示装置可以使智能变电站附近的人更直观的看到报警信号，进而提示附近的人与智能变电站保持一定距离并及时报警。其中，火灾指示装置包括指示灯、仪表盘以及报警器中的一种或者多种。当接收到烟雾信号时，主控制器201还可以同时控制断电总开关207闭合，使智能变电站断电以防止出现连电现象。另外，主控制器201还可以发送烟雾报警信息至监控终端，及时通知相关工作人员进行处理。

进一步地，上述主控制器201、红外热像仪202、温湿度传感器203、控温装置204、第一通信装置205、报警装置206、断电总开关207、身份认证装置103等由固定电源供电，考虑到当电源发生故障时会导致对智能变电站的测控功能无法实现，本实施例中，变电站本体101的上表面设置有太阳能电池板；变电站本体101内部还设置有备用电池，备用电池与太阳能电池板连接，用于存储太阳能电池板转换的电能。这样，在电源故障情况下可以启动备用电池，以提高智能变电站对电源故障的应对能力。

考虑到智能变电站采用封闭式结构，易产生高温、潮湿的工作环境，如图1所示，变电站本体101的外壁上设置有雨水感应器和多个温控窗104，变电站本体101内部还设置有与多个温控窗104一一对应的驱动装置。该驱动装置驱动对应的温控窗104的打开或闭合，雨水感应器、各个驱动装置分别与主控制器201连接。具体地，温湿度传感器203采集变电站本体101内部的温度值与湿度值，并将该温度值和湿度值发送至主控制器201；主控制器201根据接收到的温度值与湿度值，控制驱动装置驱动对应的温控窗104的打开或闭合。这样增强了散热、除湿效果。另外，主控制器201还接收雨水感应器发送的下雨信息，根据该下雨信息控制驱动装置驱动对应的温控窗104闭合，以防止雨水进入变电站本体101内部，降低雨水对湿度的影响。

实施例二：

图4为本发明实施例提供的一种变电站监控系统的结构示意图，如图4所示，变电站监控系统包括监控终端41及如上述实施例一的智能变电站42；智能变电站42与监控终端41通信连接。

具体地，如图4所示，智能变电站42可以为多个，一个监控终端41对多个智能变电站42进行监控。监控终端41可以为固定地点的监控室，也可以为手机、笔记本电脑、平板电脑等移动终端。

本发明实施例中，智能变电站包括变电站本体和在变电站本体内移动的避障小车；变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；避障小车通过第二通信装置与第一通信装置连接，该智能变电站通过第一通信装置与监控终端通信连接。这样，利用红外热像仪对智能变电站内部进行监测，可以及时发现智能变电站内部的电气设备所存在的潜伏性的热隐患，有效防止了火灾、停电等事故发生；利用控温装置调节智能变电站内的温度和湿度，可以减少高温与短路故障的发生；利用身份认证装置，可以防止不法分子的偷电行为以及减少人身意外触电事故的发生；利用第一通信装置，可以实现智能变电站与远程的监控终端之间的通信，同时利用避障小车，可以实现指定位置处视频图像数据的采集，使得相关工作人员更好地了解智能变电站内的实际情况，便于及时发现故障并检修，从而降低了智能变电站因故障问题造成的损失。因此，本发明实施例提供的包括智能变电站的变电站监控系统，增加了智能变电站的测控功能，提高了安全防护性能。

本发明实施例提供的变电站监控系统，与上述实施例提供的智能变电站具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的变电站监控系统的具体工作过程，可以参考前述智能变电站实施例中的对应过程，在此不再赘述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能变电站，其特征在于，包括变电站本体和在所述变电站本体内移动的避障小车；

所述变电站本体内部设置有主控制器、红外热像仪、温湿度传感器、控温装置、第一通信装置、报警装置以及断电总开关；所述变电站本体的防盗门上设置有身份认证装置；所述红外热像仪、所述温湿度传感器、所述控温装置、所述第一通信装置、所述报警装置、所述断电总开关以及所述身份认证装置分别与所述主控制器连接；

所述避障小车内设置有从控制器、定位装置和第二通信装置，所述避障小车上设置有视频图像采集装置和障碍检测模块；所述定位装置、所述第二通信装置、所述视频图像采集装置以及障碍检测模块分别与所述从控制器连接；

所述避障小车通过所述第二通信装置与所述第一通信装置连接，所述智能变电站通过所述第一通信装置与监控终端通信连接；

所述主控制器通过所述第一通信装置接收所述监控终端发送的监控任务，并通过所述第一通信装置发送对应的控制指令至所述第二通信装置；所述从控制器通过所述第二通信装置接收所述控制指令，根据所述控制指令驱动所述避障小车到达指定位置，通过所述视频图像采集装置获取所述指定位置处的视频图像数据，并通过所述第二通信装置返回所述视频图像数据至所述主控制器。

2.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述红外热像仪为多个；每个所述红外热像仪设置在对应的电气设备处，用于拍摄所述电气设备的红外图像。

3.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述身份认证装置包括指纹识别设备、人脸识别设备和密码锁中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述第一通信装置包括WIFI模块、蓝牙模块、ZigBee模块、以太网通信模块、GSM通信模块、GPRS通信模块中的一种或多种；

所述第二通信装置包括WIFI模块、蓝牙模块、ZigBee模块中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述视频图像采集装置包括多角度旋转的摄像头；所述定位装置包括GPS模块和/或北斗模块。

6.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述变电站本体内部还设置有烟雾传感器，所述防盗门上设置有火灾指示装置；

所述烟雾传感器、所述火灾指示装置分别与所述主控制器连接。

7.根据权利要求6所述的智能变电站，其特征在于，所述火灾指示装置包括指示灯、仪表盘以及报警器中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述变电站本体的上表面设置有太阳能电池板；所述变电站本体内部还设置有备用电池，所述备用电池与所述太阳能电池板连接，用于存储所述太阳能电池板转换的电能。

9.根据权利要求1所述的智能变电站，其特征在于，所述变电站本体的外壁上设置有雨水感应器和多个温控窗，所述变电站本体内部还设置有与多个所述温控窗一一对应的驱动装置；

所述驱动装置驱动对应的所述温控窗的打开或闭合，所述雨水感应器、各个所述驱动装置分别与所述主控制器连接。

10.一种变电站监控系统，其特征在于，包括监控终端及如上述权利要求1至9任一项所述的智能变电站；

所述智能变电站与所述监控终端通信连接。