CN109617240A - 一种电力用户配电室运维系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电力用户配电室运维系统，其中，其包括：现场设备，其包括用于获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数和安全参数中的一个或多个的现场感知仪表和与所述现场感知仪表相连接的数据采集器，所述数据采集器具有报警信息的处理功能；与所述数据采集器以通讯方式连接的云平台；以及用户终端，其与所述云平台以通讯方式连接并能够与所述数据采集器无线通讯。本发明的电力用户配电室运维系统使用户可对配电室运行状态能够进行全面实时监测，提高报警信息的可靠性，用户或线下运维人员能同平台及时交互，弥补物联监测的缺陷，可大大提高配电室运维水平及运维效率。
Description
技术领域
本发明涉及配电室领域，特别地，本发明涉及一种电力用户配电室运维系统。
背景技术
随着城市建设的大力发展，配电网和小区配电系统作为提供千家万户电力的终端系统，其运行的安全性对于居民的用电安全至关重要。电力系统内配电室自动化技术已非常成熟，基本可以实现少人值守、无人值班的管理模式，但目前高压自管客户配电室信息化程度较低，运维方式以传统巡视方式为主，运维效率不高，运维成本偏高；而近年来智能电网技术的发展如火如荼，其快速发展的创新性大大提升了供电可靠性，为社会经济的发展奠定了坚实的基础，智能电网技术涵盖了现代物联网、现代通讯网络、现代储能等技术，可分为智能变电站，智能配电网，智能交换终端等多个部分。智能电网技术代表了当前最先进电力技术的发展方向，谁掌握了智能电网技术谁就会站在电力市场的顶端。
此外，目前高压电力自管用户的配电室信息化程度比较低，运维方式主要以人工巡检为主，导致配电室的运维效率低，人工成本高，难以发现设备隐患、安全风险多等问题。随着物联网、大数据、云计算等技术的快速发展，基于信息化、AI等技术及专业化团队的线上线下智慧运维将成为用户配电室运维的发展趋势。
公布号为CN107565694A中，提出了一种配电室远程在线运维系统，包括配电室系统、云数据平台和用户终端，所述配电室系统包括：
用于具有数据处理能力的中央处理器；
连接中央处理器，用于监测配电室内设备的电压、电流、有功、无功、电量、系统频率等
数据的电气参数监测模块；
连接中央处理器，用于监测配电室内温度、湿度、水浸、烟雾报警等数据的环境参数检
测模块；
连接中央处理器，用于监测负荷开关位置状态的负荷开关监测模块；
连接中央处理器，用于巡视人员确认到达配电室的巡视到位确认开关；
连接中央处理器，用于存储电气参数监测模块、环境参数检测模块、巡视到位确认开关
数据的存储器；
连接中央处理器，用于连接云数据平台的通讯接口模块。
优选地，所述中央处理器还连接有灭火单元、警报装置和显示装置。
优选地，所述用户终端连接云数据平台。
优选地，所述配电室系统还连接有电池模块，用于在断电的时候对配电室系统供电。
优选地，所述用户终端包括智能手机和PC。
CN107565694A提供了一种配电室远程在线运维系统，用户手持智能手机即可对配电室进行随时随地的进行实时监测，不必局限于监控室内，十分方便，大大提高配电室运维水平及运维效率，同时也降低了运维的成本。
公布号为CN107565694A的文件公开了一种配电室远程在线运维系统，包括配电室系统、云数据平台和用户终端，用户手持智能手机即可对配电室进行随时随地的进行实时监测，不必局限于监控室内，十分方便，大大提高配电室运维水平及运维效率，同时也降低了运维的成本。但本系统存在配电室本地物联系统不完善，监测信息可能存在通讯中断、通讯延迟等风险，以及用户端无法及时同平台交互等缺陷。
现有技术存在用户端由于通讯中断或延迟无法及时收到配电室监测结果的风险，可能会危及配电室的安全。
现有技术中的用户端不能同云数据平台进行互动，无法及时处理现场发生的问题，运维效果下降。
现用技术中配电室系统应该是由多个感知设备、仪表及通讯网络、数据处理设备等构成的物联系统，而不是简单的一个设备。
为了克服现有技术的不足，有必要提出一种新的电力用户配电室运维系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力用户配电室运维系统，使用户可对配电室运行状态能够进行全面实时监测，提高报警信息的可靠性，用户或线下运维人员能同平台及时交互，弥补物联监测的缺陷，可大大提高配电室运维水平及运维效率。
为实现上述目的，本发明提出了一种电力用户配电室运维系统，其中，所述电力用户配电室运维系统包括：
现场设备，其包括用于获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数和安全参数中的一个或多个的现场感知仪表和与所述现场感知仪表相连接的数据采集器，所述数据采集器具有报警信息的处理功能；
与所述数据采集器以通讯方式连接的云平台；以及
用户终端，其与所述云平台以通讯方式连接并能够与所述数据采集器无线通讯。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述现场感知仪表包括微机保护装置、多功能电力表、电压互感器、电流互感器、开关量模块、烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器、网络摄像头和/或门禁控制器。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述云平台包括相连接的数据库服务器、运维应用服务器、WEB服务器、通讯服务器和工作站。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述数据采集器对现场感知仪表获得的数据进行处理以得到越限量、谐波畸变率、各次谐波值、功率因数值、不同时间段用电量以及报警信息。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述报警信息包括：报警名称、报警类别、报警位置以及报警原因。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述数据采集器通过GPRS无线方式同所述用户终端直接进行通讯。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述云平台对电力用户的配电室数据进行存储、统计、计算、诊断以及图形展示处理。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述云平台处理得到的信息存储至所述WEB服务器上，用户利用用户终端通过网络登录到所述WEB服务器上，并查阅到每个用户权限范围内允许看到的信息。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述现场感知仪表获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数以及安全参数。
如上所述的电力用户配电室运维系统，其中，所述云平台的运维应用服务器能够将所述数据采集器采集的实时数据和用户配电室的历史数据进行统计分析，以对用户配电室的设备状态进行诊断。
本发明的电力用户配电室运维系统结构简单，可使用户可对配电室运行状态能够进行全面实时监测，提高报警信息的可靠性，用户或线下运维人员能同平台及时交互，弥补物联监测的缺陷，可大大提高配电室运维水平及运维效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的配电室远程在线运维系统的原理图；
图2为本发明的电力用户配电室运维系统的原理图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的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。
如图1所示，现有技术的配电室远程在线运维系统，包括配电室系统、云数据平台和用户终端，所述配电室系统包括：
用于具有数据处理能力的中央处理器；
连接中央处理器，用于监测配电室内设备的电压、电流、有功、无功、电量、系统频率等
数据的电气参数监测模块；
连接中央处理器，用于监测配电室内温度、湿度、水浸、烟雾报警等数据的环境参数检
测模块；
连接中央处理器，用于监测负荷开关位置状态的负荷开关监测模块；
连接中央处理器，用于巡视人员确认到达配电室的巡视到位确认开关；
连接中央处理器，用于存储电气参数监测模块、环境参数检测模块、巡视到位确认开关
数据的存储器；
连接中央处理器，用于连接云数据平台的通讯接口模块。
现有技术的配电室远程在线运维系统存在以下缺陷：
存在用户端由于通讯中断或延迟无法及时收到配电室监测结果的风险，可能会危及配电室的安全。
现有技术的用户端不能同云数据平台进行互动，无法及时处理现场发生的问题，运维效果下降。
现有技术中配电室系统应该是由多个感知设备、仪表及通讯网络、数据处理设备等构成的物联系统，而不是简单的一个设备。
为克服现有技术的缺陷，如图2所示，本发明提出了一种电力用户配电室运维系统，其中，该电力用户配电室运维系统包括：现场设备，其包括用于获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数和安全参数中的一个或多个的现场感知仪表和与所述现场感知仪表相连接的数据采集器，所述数据采集器具有报警信息的处理功能；与所述数据采集器通讯式连接的云平台；以及用户终端，其与所述云平台以通讯方式连接并能够与所述数据采集器无线通讯。
结合图2对本发明的一具体实施例进行详细地描述，一种电力用户配电室智慧运维系统，包括现场设备、通讯网络、云平台和用户终端四部分。
现场设备由现场感知仪表、数据采集器、RS485总线组成。现场感知仪表包括微机保护装置、多功能电力表、电压互感器、电流互感器、开关量模块、烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器、网络摄像头、门禁控制器等，利用现场感知仪表可以获取配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数、安全参数。电气参数包括各线路电压、电流、功率、功率因数、谐波、变压器温度；开关参数包括各断路器的闭合、断开状态等；环境参数包括配电室内的温度、湿度等；安全参数包括室内是否进水、是否发生火灾、是否有人入侵等。现场感知仪表通过RS485总线同数据采集器相连接。数据采集器内嵌GPRS、4G等无线模块或以太网通信模块。数据采集器可通过GPRS无线方式同用户移动终端如智能手机，直接进行通讯，将配电室的重要报警信息实时发送到用户运维人员智能手机。
在本发明中通讯包括两种，一是数据采集器同云平台的通讯，二是云平台同用户终端的通讯。所述数据采集器同云平台的通讯方式可以使用GPRS、3G、4G等无线，也可以使用以太网、光纤、电力载波等有线方式。所述云平台与用户终端的通讯可以使用4G或以太网。
云平台，由数据库服务器、运维应用服务器、WEB服务器、通讯服务器、工作站等组成。数据云平台通过以太网或无线的方式同用户终端通讯。一方面，云平台可将配电室的运行状态信息发送到用户端的PC机和智能手机，同时，也可以接收用户端传输的现场数据信息，并由行业专家分析诊断。具体地，用户端数据传输到平台层(即云平台)：现场设备中的感知仪表将数据信息经过RS485总线传输到数据采集器进行汇总，每隔一定的时间，如15分钟，数据采集器将汇总的信息打包传输到云平台，实时数据和历史数据存储在云平台的数据服务器中。
云平台的应用服务器上安装有应用软件，可将用户端的实时数据和历史数据进行统计分析、展示，并利用人工智能算法，对用户端的设备状态进行诊断。
用户端的数据在云平台应用服务器上经过统计、计算、诊断等处理后，将展现的结果发布在云平台的WEB服务器上，用户通过连接云平台的智能手机、PC，即可以登录WEB服务器，实现对用户端数据的查阅、浏览。感知层的数据为原始数据，尚未经过分析；用户端获得的数据，是处理后的数据，是结果。
用户端传输的现场数据包括：用户拍摄的现场图片、现场异常现象的描述。
专家诊断分析过程及结果如下：
用户端将只有依靠人工现场拍摄的照片、异常的状态描述等通过用户侧的PC机、智能手机等传输云平台，专业经验丰富的行业专家利用云平台的工作站可以查看用户端上传的数据信息。专家利用用户端传输的信息及感知层上传的信息，向现场用户端提供分析结果：设备故障原因、故障的位置及维修建议等。
用户终端包括PC机和智能手机、IPD等设备。
本发明的电力用户配电室运维系统的工作流程如下：
第一步：现场设备中感知仪表将测量到的数据信息传输到数据采集器，由采集器进行简单数据处理和报警信息分析，其中，数据处理过程为：对测量到的数据会进行越限判断、谐波分析、计算统计、分类；处理后可得到的数据包括：越限量、谐波畸变率、各次谐波值、功率因数值、不同时间段用电量、报警信息等。报警信息分析为：开关变位、温度过高、电压过低、功率因数过低、三相不平衡严重、电缆漏电等；报警信息包括：报警名称、报警类别、报警位置、报警原因。
第二步：数据采集器的数据打包定时或按召唤的要求将数据通过通讯网络传输到数据云平台，其中配电室的重要报警信息由数据采集器通过其自带的GPRS模块，将信息实时传输到本地用户的移动终端，如智能手机。其中，召唤的过程为：用户通过PC机或智能手机登录本人账号，对配电室的数据信息进行查阅时，云平台的WEB服务器通知通讯服务器，然后由通讯服务器将通知经过网关和通讯网络传输到数据采集器，数据采集器将实时传输采集到的数据。
第三步：数据云平台对电力用户的配电室数据进行存储、统计、计算、诊断、图形展示等处理，并在WEB服务器上对外进行发布，其中，对外发布是指在WEB服务器上发布，这些处理后的信息都保存在WEB服务器上。用户可以利用PC机、智能手机等终端通过网络登录到WEB服务器上，查阅到每个用户权限范围内允许看到的信息。
第四步：用户可以通过本地接入网络的PC机和智能手机等终端设备，实时监测配电室运行状态。
第五步：用户在配电室现场发现配电室的异常，依靠个人无法处理后，可以通过用户的PC机或智能手机将信息反馈到数据云平台，由平台的行业专家进行分析诊断，并将诊断结果传输到用户的终端设备。
第六步：用户配电室在发出异常报警信息后，线下专业运维人员到用户侧及时进行故障或隐患等处理，并将处理结果利用智能手机传输到数据云平台，该步骤(即步骤六)中的报警信息来源：本方案中对报警信息进行了分类处理，这种分类是在数据采集器中进行处理的，严重的报警信息会由采集器自带的GPRS模块直接发到运维人员的智能手机中。
本发明的数据采集器具有报警信息的处理功能，可直接进行异常判断，改变了原来需将数据传输到云平台后，再由平台判断出异常情况。
本发明的数据采集器安装有GPRS模块，可以具有同手机通讯的功能，可以将严重的报警信息直接发送到用户运维人员手机中。
本发明的数据采集器是安装在用户配电室的，云平台通常是远离配电室的，这样就减少了通讯不可靠的问题。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述电力用户配电室运维系统包括：
现场设备，其包括用于获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数和安全参数中的一个或多个的现场感知仪表和与所述现场感知仪表相连接的数据采集器，所述数据采集器具有报警信息的处理功能；
与所述数据采集器以通讯方式连接的云平台；以及
用户终端，其与所述云平台通讯式连接并能够与所述数据采集器无线通讯。
2.根据权利要求1所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述现场感知仪表包括微机保护装置、多功能电力表、电压互感器、电流互感器、开关量模块、烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器、网络摄像头和/或门禁控制器。
3.根据权利要求1所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述云平台包括相连接的数据库服务器、运维应用服务器、WEB服务器、通讯服务器和工作站。
4.根据权利要求1所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述数据采集器对现场感知仪表获得的数据进行处理以得到越限量、谐波畸变率、各次谐波值、功率因数值、不同时间段用电量以及报警信息。
5.根据权利要求4所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述报警信息包括：报警名称、报警类别、报警位置以及报警原因。
6.根据权利要求1所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述数据采集器通过GPRS无线方式同所述用户终端直接进行通讯。
7.根据权利要求3所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述云平台对电力用户的配电室数据进行存储、统计、计算、诊断以及图形展示处理。
8.根据权利要求7所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述云平台处理得到的信息存储至所述WEB服务器上，用户利用用户终端通过网络登录到所述WEB服务器上，并查阅到每个用户权限范围内允许看到的信息。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述现场感知仪表获取用户配电室的电气参数、开关状态参数、环境参数以及安全参数。
10.根据权利要求3所述的电力用户配电室运维系统，其特征在于，所述云平台的运维应用服务器能够将所述数据采集器采集的实时数据和用户配电室的历史数据进行统计分析，以对用户配电室的设备状态进行诊断。
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