CN111060152A - 一种基于物联网的变电箱监控系统及方法 - Google Patents

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陈本学
陈洪莲
李业华
王超
韩复春
丁兆春
王兴
甄增
赵龙
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Wulian Power Supply Co Of State Grid Shandong Electric Power Co
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    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
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Abstract

本发明提供一种基于物联网的变电箱监控系统及方法，包括：电能参数采集模块、环境信息采集模块、通信模块、控制器、存储模块和物联网服务器；所述电能参数采集模块、环境信息采集模块和存储模块均与所述控制器连接；所述控制器通过通信模块与物联网服务器建立通信连接。本发明实现了对变电箱的主动监控和及时维护，避免了造成长时间断电的问题。

Description

一种基于物联网的变电箱监控系统及方法
技术领域
本发明涉及供电设备维护技术领域，具体涉及一种基于物联网的变电箱监控系统及方法。
背景技术
变电箱(substation)就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所的箱体。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电箱中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。
变电箱是供电系统中不可或缺的重要环节。因此对变电箱的监控与维护至关重要。目前对变电箱的维护大多是在变电箱故障后由维护人员去进行维修，但这就会造成一些区域的断电。因此现有技术存在的技术问题是对变电箱的维护过于滞后。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种基于物联网的变电箱监控系统及方法，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种基于物联网的变电箱监控系统，包括：
电能参数采集模块、环境信息采集模块、通信模块、控制器、存储模块和物联网服务器；所述电能参数采集模块、环境信息采集模块和存储模块均与所述控制器连接；所述控制器通过通信模块与物联网服务器建立通信连接。
进一步的，所述控制器为单片机。
进一步的，所述电能参数采集模块包括电压传感器、电流传感器和静电传感器；所述电压传感器和电流传感器设置在变电器的各路接口处；所述静电传感器设置在变电箱箱体上。
进一步的，所述环境信息采集模块包括温度传感器和湿度传感器。
进一步的，所述系统还包括用户终端，所述用户终端与控制器建立通信连接且所述用户终端与物联网服务器无线连接。
第二方面，本发明提供一种基于物联网的变电箱监控方法，包括：
获取电能参数和环境参数；
将所述电能参数和环境参数标记本地设备号并将标记后的电能参数和环境参数上传至物联网服务器；
将所述电能参数和环境参数保存至存储模块。
进一步的，所述方法还包括：
设置电能参数阈值和环境参数阈值；
将接收的电能参数和环境参数与相应电能参数阈值和环境参数阈值进行比对，将不再相应阈值范围内的参数列为异常参数；
根据异常参数的标记设备号从本地管理员数据库中查找相应管理员用户终端；
将异常参数和标记的设备号发生至相应用户终端。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的基于物联网的变电箱监控系统及方法，利用电能参数采集模块、环境信息采集模块采集变电箱的电能参数和环境信息，并将这些信息上传至物联网服务器，由物联网服务器对这些信息进行处理，一旦发现信息存在异常就生成异常报警，维护人员立即对生成异常报警的变电箱进行维修，从而实现了对变电箱的主动监控和及时维护，避免了造成长时间断电的问题。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的系统的示意性架构图。
图2是本发明一个实施例的方法的示意流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明基于物联网的变电箱监控系统及方法的原理，结合实施例对本发明提供的基于物联网的变电箱监控系统及方法做进一步的描述。
实施例1
请参考图1，本实施例提供一种基于物联网的变电箱监控系统，包括：
电能参数采集模块、环境信息采集模块、通信模块、控制器、存储模块和物联网服务器；所述电能参数采集模块、环境信息采集模块和存储模块均与所述控制器连接；所述控制器通过通信模块与物联网服务器建立通信连接。
其中，控制器可以采用单片机也可以采用FPGA芯片。
电能参数采集模块包括电压传感器、电流传感器和静电传感器；所述电压传感器和电流传感器设置在变电器的各路接口处；所述静电传感器设置在变电箱箱体上。
环境信息采集模块包括温度传感器和湿度传感器。
另外系统还包括用户终端，所述用户终端与控制器建立通信连接且所述用户终端与物联网服务器无线连接。
图,2是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
如图2所示，该方法200包括：
步骤210，获取电能参数和环境参数；
步骤220，将所述电能参数和环境参数标记本地设备号并将标记后的电能参数和环境参数上传至物联网服务器；
步骤230，将所述电能参数和环境参数保存至存储模块。
可选地，作为本发明一个实施例，所述方法还包括：
设置电能参数阈值和环境参数阈值；
将接收的电能参数和环境参数与相应电能参数阈值和环境参数阈值进行比对，将不再相应阈值范围内的参数列为异常参数；
根据异常参数的标记设备号从本地管理员数据库中查找相应管理员用户终端；
将异常参数和标记的设备号发生至相应用户终端。
具体的，所述基于物联网的变电箱监控方法包括：
控制器接收到变电箱各接口的电压参数、电流参数、变电箱箱体的静电参数、变电箱内的温度参数和湿度参数，将这些参数打包成一个数据包并标记本地的设备号。在控制器设置数据存储期限，将新接收的参数存储至存储模块并清除存储模块中超出存储期限的数据。
物联网服务器检测是否与控制器建立通信(轮询获取本地接收的控制器IP，查找是否有未接收到的遗漏IP)。接收控制器发送的带有设备号的数据包。物联网服务器内设置有各电压参数、电流参数、静电参数以及温度和湿度的相应阈值。将数据包中的各项参数与各自对应的阈值进行比对，若在阈值范围内则正常，若有不在阈值范围内的参数项则将该项参数列为异常参数生成异常报警。同时根据异常参数的标记设备号从本地管理员数据库中查找相应的管理员用户终端，本地管理员数据库中存储有管理员用户终端与设备号的映射表。将异常参数和设备号发送至查找到的管理员用户终端，管理员看到报警的设备号后即可定位故障变电箱，根据异常参数也可以快速定位故障类型以及故障位置。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，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 (7)

1.一种基于物联网的变电箱监控系统，其特征在于，包括：
电能参数采集模块、环境信息采集模块、通信模块、控制器、存储模块和物联网服务器；所述电能参数采集模块、环境信息采集模块和存储模块均与所述控制器连接；所述控制器通过通信模块与物联网服务器建立通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的变电箱监控系统，其特征在于，所述控制器为单片机。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的变电箱监控系统，其特征在于，所述电能参数采集模块包括电压传感器、电流传感器和静电传感器；所述电压传感器和电流传感器设置在变电器的各路接口处；所述静电传感器设置在变电箱箱体上。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的变电箱监控系统，其特征在于，所述环境信息采集模块包括温度传感器和湿度传感器。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的变电箱监控系统，其特征在于，所述系统还包括用户终端，所述用户终端与控制器建立通信连接且所述用户终端与物联网服务器无线连接。
6.一种基于物联网的变电箱监控方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电能参数和环境参数；
将所述电能参数和环境参数标记本地设备号并将标记后的电能参数和环境参数上传至物联网服务器；
将所述电能参数和环境参数保存至存储模块。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的变电箱监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置电能参数阈值和环境参数阈值；
将接收的电能参数和环境参数与相应电能参数阈值和环境参数阈值进行比对，将不再相应阈值范围内的参数列为异常参数；
根据异常参数的标记设备号从本地管理员数据库中查找相应管理员用户终端；
将异常参数和标记的设备号发生至相应用户终端。
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