CN109978188A - 铁路电力智能运维管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铁路电力智能运维管理系统，包括：终端感知层、系统网络层、系统平台层和系统应用层；所述终端感知层与所述系统网络层相连，所述系统网络与所述系统平台层相连，所述系统平台层与所述系统应用层相连。本发明所提出的铁路电力智能运维管理系统能够实现铁路电力供电设施各在线监测系统的深度集成和融合，实现了各在线监测系统标准统一，网络资源和数据共享，系统模式清晰，软硬件配置高效，节省投资，运维管理有序，实现了网络化大数据环境下高效的铁路电力智能运维管理。

Description

铁路电力智能运维管理系统

技术领域

本发明涉及铁路电力设施运维管理技术领域，更具体的说是涉及铁路电力智能运维管理系统。

背景技术

我国高速铁路和电气化铁路的建设速度世人瞩目，铁路电力供电设施的安全可靠供电是保证铁路正常运行的首要条件。铁路电力供电系统复杂，电力供电设施种类繁多，包括高压开关柜、低压开关柜、高低压电缆、变压器、调压器、防雷接地装置等。铁路电力供电设施任何一个环节出现故障，如果不能及时消除故障并及时恢复供电，都会对铁路的安全和正常运行造成影响，严重时造成铁路停运和发生事故。

随着现代电力、电子和网络技术的发展，铁路电力设施的状态在线监测技术水平也逐步发展，各在线监测系统可实时监测铁路电力设施的供电状况，为铁路电力设施提供了一定的运维管理技术手段，提升了铁路电力设施的运维管理水平，但是目前铁路电力供电设施各在线监测系统仅仅为相互独立的系统模式，各系统没有统一的配置标准和系统平台，部分系统的监测终端功能重复，造成各系统之间不能统一共享协调数据，无法实现数据资源共享，网络资源浪费，系统平台设备重复配置，软件系统五花八门，造成运维管理混乱，无法实现网络化大数据环境下高效智能的运维管理。

建立铁路电力智能运维管理系统，把铁路电力供电设施的运维管理提升到一个智能化和自动化水平的需求也越来越迫切。

因此，如何建立铁路电力智能运维管理系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了铁路电力智能运维管理系统

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

铁路电力智能运维管理系统，包括：终端感知层、系统网络层、系统平台层和系统应用层；

所述终端感知层与所述系统网络层相连，所述系统网络与所述系统平台层相连，所述系统平台层与所述系统应用层相连；

其中所述终端感知层用于采集各项参数的实时数据，所述系统网络层将所采集到的各项参数的实时数据上传至所述系统平台层，所述系统平台层实现对各项参数的统一管理，所述系统应用层用于为多种移动终端提供访问接口。

优选的，所述终端感知层包括高压柜局放监测子系统；

所述高压柜局放监测子系统包括局放探测单元，用于实时监测高压柜的局放数据进行状态检测，当局放指标高出正常局放数据时进行实时报警。

优选的，所述终端感知层包括电缆故障监测子系统和接地电阻监测子系统；

所述电缆故障监测子系统包括电缆故障定位装置，用于在电缆发生故障时进行实时报警和故障定位；

所述接地电阻监测子系统包括接地电阻监测装置，所述接地电阻监测装置设置在各类变电所内，用于实时监测变电所的接地电阻阻值，当接地电阻组织大于合理接地电阻阻值时，系统发出报警。

优选的，所述终端感知层还包括变压器故障监测子系统；

所述变压器故障监测子系统包括温度传感器，所述温度传感器设置在各变压器内部，用于当变压器温度超过正常运行温度时，进行高温报警。

优选的，所述终端感知层还包括架空线路监测子系统；

所述架空线路监测子系统包括故障指示器，所述故障指示器设置在电力架空线路上，用于当架空线路发生接地及短路故障时，系统进行故障报警。

优选的，所述终端感知层还包括电能质量监测子系统和箱变环境监测子系统；

所述电能质量监测子系统包括多功能数字表，所述多功能数字表设置在各变电所内，用于实时进行功率因数、谐波电能质量的监测，当功率因数、谐波值不满足要求时，进行实时报警；

所述箱变环境监测子系统包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在箱变内，用于当箱变内部温湿度超过允许值时，进行实时报警。

优选的，所述终端感知层能够根据监测的需要进行扩展，所述系统应用层、所述系统平台层和所述系统网络层为所述终端感知层预留扩展条件。

优选的，所述系统网络层包括数据交换机和路由器，并通过铁路通信专用光纤维护通道或共用移动通信网络通信接口接入所述系统平台层。

优选的，所述系统网络层支持多种通信规约，具备远程诊断、配置和协议转换的功能。

优选的，所述系统平台层为总线型结构，包括数据接入服务器、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；

所述数据接入服务器用于实现所述终端感知层所监测到的数据信息统一接入所述系统平台层，实现数据采集；

所述数据库服务器安装有数据库软件；

所述应用服务器通过制定的网络端口与客户端计算机进行数据交互；

所述Web服务器提供Web网页服务。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了铁路电力智能运维管理系统，本发明所提出的铁路电力智能运维管理系统能够实现铁路电力供电设施各在线监测系统的深度集成和融合，实现了各在线监测系统标准统一，网络资源和数据共享，系统模式清晰，软硬件配置高效，节省投资，运维管理有序，实现了网络化大数据环境下高效的铁路电力智能运维管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图；

图2附图为本发明提供的系统平台层的结构示意图。

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。

本发明实施例公开了铁路电力智能运维管理系统，包括：终端感知层、系统网络层、系统平台层和系统应用层；

终端感知层与系统网络层相连，系统网络与系统平台层相连，系统平台层与系统应用层相连；

其中终端感知层用于采集各项参数的实时数据，系统网络层将所采集到的各项参数的实时数据上传至系统平台层，系统平台层实现对各项参数的统一管理，系统应用层用于为多种移动终端提供访问接口。

需要说明的是，该系统模块化插件式设计，具备可靠性、开放性、可维护性、安全性、可扩展性。

更进一步地，终端感知层包括高压柜局放监测子系统；

高压柜局放监测子系统包括局放探测单元，用于实时监测高压柜的局放数据进行状态检测，当局放指标高出正常局放数据时进行实时报警。

更进一步地，终端感知层包括电缆故障监测子系统和接地电阻监测子系统；

电缆故障监测子系统包括电缆故障定位装置，用于在电缆发生故障时进行实时报警和故障定位；

接地电阻监测子系统包括接地电阻监测装置，接地电阻监测装置设置在各类变电所内，用于实时监测变电所的接地电阻阻值，当接地电阻组织大于合理接地电阻阻值时，系统发出报警。

更进一步地，终端感知层还包括变压器故障监测子系统；

变压器故障监测子系统包括温度传感器，温度传感器设置在各变压器内部，用于当变压器温度超过正常运行温度时，进行高温报警。

更进一步地，终端感知层还包括架空线路监测子系统；

架空线路监测子系统包括故障指示器，故障指示器设置在电力架空线路上，用于当架空线路发生接地及短路故障时，系统进行故障报警。

更进一步地，终端感知层还包括电能质量监测子系统和箱变环境监测子系统；

电能质量监测子系统包括多功能数字表，多功能数字表设置在各变电所内，用于实时进行功率因数、谐波电能质量的监测，当功率因数、谐波值不满足要求时，进行实时报警；

箱变环境监测子系统包括温湿度传感器，温湿度传感器设置在箱变内，用于当箱变内部温湿度超过允许值时，进行实时报警。

更进一步地，终端感知层能够根据监测的需要进行扩展，系统应用层、系统平台层和系统网络层为终端感知层预留扩展条件。

需要说明的是，系统应用层支持多种客户端，提供WEB客户端、移动APP等多种访问接口和客户端应用界面，突破空间和时间局限，可随时随地访问数据。

更进一步地，系统网络层包括数据交换机和路由器，并通过铁路通信专用光纤维护通道或共用移动通信网络通信接口接入系统平台层。

需要说明的是，系统网络层网关路由器具备串口和网口功能，并支持多种通信规约，具备远程诊断、配置、协议转换等功能，具备可靠性、开放性、可维护性、安全性、可扩展性。

更进一步地，系统网络层支持多种通信规约，具备远程诊断、配置和协议转换的功能。

更进一步地，系统平台层为总线型结构，包括数据接入服务器、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；

数据接入服务器用于实现终端感知层所监测到的数据信息统一接入系统平台层，实现数据采集；

数据库服务器安装有数据库软件；

应用服务器通过制定的网络端口与客户端计算机进行数据交互；

Web服务器提供Web网页服务。

需要说明的是：系统平台层采用公有云或私有云平台，实现各在线监测系统的信息统一接入，并集成优化和信息共享，实现数据采集、数据库管理、运行监视、告警、报表、系统维护管理等功能；对铁路各电力设施实现智能化在线监测，进行智能化故障提前预报警以及智能化故障的判断和查找，建立全生命周期运维管理体系，具备可靠性、开放性、可维护性、安全性、可扩展性。

本发明的工作原理为：

本发明通过终端感知层内的各个监测子系统来采集数据，通过数据交换机和路由器将所采集到的数据上传给系统网络层，系统网络层对各类数据进行统一管理，并通过铁路通信专用光纤维护通道或共用移动通信网络通信接口接入系统平台层，系统平台层实现各在线监测系统的信息统一接入，并集成优化和信息共享，实现数据采集、数据库管理、运行监视、告警、报表、系统维护管理等功能；对铁路各电力设施实现智能化在线监测，进行智能化故障提前预报警以及智能化故障的判断和查找，建立全生命周期运维管理体系，最后通过系统应用层提供多种访问接口以满足多种客户端随时随地访问数据。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，包括：终端感知层、系统网络层、系统平台层和系统应用层；

所述终端感知层与所述系统网络层相连，所述系统网络与所述系统平台层相连，所述系统平台层与所述系统应用层相连；

其中所述终端感知层用于采集各项参数的实时数据，所述系统网络层将所采集到的各项参数的实时数据上传至所述系统平台层，所述系统平台层实现对各项参数的统一管理，所述系统应用层用于为至少移动终端提供访问接口。

2.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层包括高压柜局放监测子系统；

所述高压柜局放监测子系统包括局放探测单元，用于实时监测高压柜的局放数据进行状态检测，当局放指标高出正常局放数据时进行实时报警。

3.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层包括电缆故障监测子系统和接地电阻监测子系统；

所述电缆故障监测子系统包括电缆故障定位装置，用于在电缆发生故障时进行实时报警和故障定位；

所述接地电阻监测子系统包括接地电阻监测装置，所述接地电阻监测装置设置在各类变电所内，用于实时监测变电所的接地电阻阻值，当接地电阻组织大于合理接地电阻阻值时，系统发出报警。

4.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层还包括变压器故障监测子系统；

所述变压器故障监测子系统包括温度传感器，所述温度传感器设置在各变压器内部，用于当变压器温度超过正常运行温度时，进行高温报警。

5.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层还包括架空线路监测子系统；

所述架空线路监测子系统包括故障指示器，所述故障指示器设置在电力架空线路上，用于当架空线路发生接地及短路故障时，系统进行故障报警。

6.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层还包括电能质量监测子系统和箱变环境监测子系统；

所述电能质量监测子系统包括多功能数字表，所述多功能数字表设置在各变电所内，用于实时进行功率因数、谐波电能质量的监测，当功率因数、谐波值不满足要求时，进行实时报警；

所述箱变环境监测子系统包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在箱变内，用于当箱变内部温湿度超过允许值时，进行实时报警。

7.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述终端感知层能够根据监测的需要进行扩展，所述系统应用层、所述系统平台层和所述系统网络层为所述终端感知层预留扩展条件。

8.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述系统网络层支持至少通信规约，具备远程诊断、配置和协议转换的功能。

9.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述系统网络层包括数据交换机和路由器，并通过铁路通信专用光纤维护通道或共用移动通信网络通信接口接入所述系统平台层。

10.根据权利要求1所述的铁路电力智能运维管理系统，其特征在于，所述系统平台层为总线型结构，包括数据接入服务器、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；

所述数据接入服务器用于实现所述终端感知层所监测到的数据信息统一接入所述系统平台层，实现数据采集；

所述数据库服务器安装有数据库软件；

所述应用服务器通过制定的网络端口与客户端计算机进行数据交互；

所述Web服务器提供Web网页服务。