CN111313548B - 继电保护远程可控多视点辅助作业系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统，包括依次连接的数据收集模块，数据处理模块和监控终端模块；数据收集模块用于收集工作过程中所产生的各种数据，设置在各需要同时进行的点，至少包括继电器数据收集模块和视频数据模块；数据处理模块主要对数据收集模块所收集的各类数据进行处理，所述数据终端主要用于呈现数据收集模块中所收集的信息和经过数据处理模块处理过后的信息，本系统能够实时监控整个过程中的数据等时间情况，可以一个操作人员就能够完成所有的测试和检测工作，减少人员，同时，实时情况查询工作能够提高工作效率，增加工作的安全性，解决在继电保护验收和日常定检工作中，由于缺少人手，难以安全准确开展工作的问题。

Description

继电保护远程可控多视点辅助作业系统

技术领域

本发明涉及电力维修作业技术领域，具体涉及一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统。

背景技术

在电力输送中，在变电站或是其他一些中间站点上通常都会设置相应的继电保护装置，这不仅是保护输送电线路的安全，同时也是为了方便以后的电力维修。

在继电保护日常定检工作中，往往需要开展信号核对工作，为确保设备运行状态时信号指示无误，关键信号需要到开关场、或仪表（如瓦斯）处进行模拟，则后台机监控处需要派专人查看相关报文推送、光字牌显示是否正确。继电保护整组试验作为其中的关键步骤，当模拟线路、设备或电网发生故障时，按照保护判断逻辑发生开关变位、重合闸动作，断路器三相不一致保护动作，本体三相不一致保护动作等重要实验测试过程中需要安排保护人员到现场查看相关一次设备的动作或变位情况。目前的工作方法是：安排专人到后台监控机处查看相关报文、光字情况，并通过打电话与现场作业人员核对，浪费人力资源、增加工作耗时、作业风险较高，当信号传输延时较长时，往往容易造成现场与后台显示不对应或混乱的情况；后台机处多数让运行人员帮忙查看，若运行也无人配合时，一般延迟该项作业。

在电线路布置完成后需要进行电路验收，此时就需要继电保护的联合动做，但是，验收人员只能在验收工作地点的一侧通过打电话（听）开展电流、电压回路、二次跳合闸、失灵回路等对线工作，中间存在盲区，如无法确认回路线号头一致，无法确保对线的准确性；实验的开展标志着检定工作的收尾，由于人员紧缺，很难实现每次都在开关场、后台机、保护屏等处同时安排人观察保护动作逻辑顺序，一般通过打电话或查看后台机报文为准。为确保设备运行状态时信号指示无误，多数关键信号需要到开关场、或仪表（如瓦斯）处进行模拟，则后台机处需要派人查看通过打电话与现场核对。目前的工作方法：安排两个人到开关场查看一次设备动作情况，用手机联系保护装置故障模拟人员与开关场核对人员，根据后台监控机报文刷新时间，或其他计时器辅助计时进行保护动作逻辑及时间校验，一方面开关场与保护间来回跑动耗费时间，另一方面增加开关场查看人员的需求投入，影响工作效率和工作质量。

目前，针对上述的不足之处，目前有效的解决方式是，使用现存微信、QQ进行视频通话，可实现同时查看多点作业情况，但是都存在诸多的不方便，在开关场摆放手机以后需要一直连接网络，工作地大多存在电场，无网络信号且有一定的影响，若中断后重新开启，则需要派人专门去现场手动连接；其次不可远程调节摄像头，不能较好地满足工作需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统，解决在继电保护验收和日常定检工作中，由于缺少人手，难以安全准确开展工作的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统，包括监控系统和摄像头架，所述监控系统包括依次连接的数据收集模块，数据处理模块和监控终端模块；

所述数据收集模块用于收集工作过程中所产生的各种数据，分多线程同时进行，设置在各需要同时进行的点，至少包括继电器数据收集模块和视频数据模块；

所述数据处理模块主要对数据收集模块所收集的各类数据进行处理，主要包括数据存储模块和数据对比模块：

数据存储模块用于存储数据收集模块所收集到的所有数据，并按时间顺序将不同数据收集模块所收集的数据进行区分存储；

数据对比模块主要用于将各数据收集模块所收集的数据进行对比，并且将有偏差的数据进行提取并标注；

所述监控终端模块要用于呈现数据收集模块中所收集的信息和经过数据处理模块处理过后的信息，主要包括三个单元，分别为显示单元、控制单元和查询单元，三个单元集成一个模块后再和数据处理模块连接；

所述显示单元包括一个数据显示屏和手机，数据显示屏和手机数据同步显示，所述控制单元主要用于控制摄像头的动作，包括编号选择，角度控制和自由控制三大模块；

所述查询单元主要用于查收整个监控系统中所有时段所产生的所有信息。

进一步的，继电器数据收集模块设置有多个连接孔，用于收集电线路中所需要进行监控的数据，分别连接至需要的各种类型的继电器、开关、断路器、电流表、电压表以获取相应的数据；

视频数据模块包括一个高清摄像头，摄像头进行编号，摄像头设置在各需要不时或是实时查看的地点，实时监控需要的数据。

进一步的，所述显示单元内设置多个显示窗口，每个窗口内设置多个显示区并设置多种颜色，窗口至少包括原始数据窗口、数据对比窗口、警告信息窗口、数据报表窗口、重要信息窗口；所述颜色至少包括正常工作的白底黑字、表示无工作的灰底黑字、表示对比超量的黄底黑字和白色危险的红底黑字。

进一步的，对于没有直接信息输出的电力设备，在继电器数据收集模块与电器之间设置有单片机和数据转换器。

进一步的，所述摄像头上设置有摄像头架，所述摄像头架包括“U”形转动架，柱形转动柱和底盘，所述摄像头两侧端转接在“U”形转动架上，“U”形转动架固定设置在柱形转动柱上，柱形转动柱转接设置在底盘上，所述“U”形转动架与摄像头的连接转轴上设置有第一电机，柱形转动柱与底盘上之间内部设置有第二电机，所述底盘上设置有螺纹孔和三角支架孔。

进一步的，数据收集模块连接至电力设备后台监控机的数据库。

进一步的，数据对比模块还包括电力设备后台监控机数据库内的数据与实时取得的数据进行对比。

进一步的，数据处理模块与监控终端模块之间通过IP协议无线连接或是通过有线局域网连接。

进一步的，第一电机和第二电机连接至监控系统并由控制单元进行控制。

进一步的，继电保护远程可控多视点辅助作业系统的作业方法如下：继电保护远程可控多视点辅助作业系统的作业方法如下：

1，确定需要进行监控和操作的地点位置；

2，布置摄像头位置，通电连接系统；

3，开启系统，对系统进行重置：

4，打开设备，进行模拟操作，系统进行调试：

5，重置系统，正式开启设备和系统，进行实际的操作：

6，系统的工作流程如下：

1）继电器数据收集模块的各连接口收集到相应的继电器的动作信息、开关的开关信息、断路器的通断信息、电流表的电流信息、电压表的电压信息，并取得电力设备后台监控机数据库内的相应数据信息，摄像头实时监控现场仪表和电力设备后台监控机上的数据：

2）取得的数据输送至数据处理模块内进行存储，同时生成报表；

3）数据处理模块中的数据对比模块将不同地区的数据取出，并进行对比，同时将对比的信息发送至监控终端模块呈现；

4）现场操作人员根据实际的数据和摄像头内监控的数据进行对比，并根据实际情况进行操作；

5）数据终端的显示单元的多个窗口实时显示取得的不同现场数据，一个窗口显示电力设备后台监控机数据库内的数据，一个窗口显示对比信息，当出现对比异常或是出现报警信息时，在相应的数据位置跳出一个窗口并显示信息，同时在原窗口位置的信息根据报警的级别使用相应的颜色标注，一些重要信息单独一个窗口显示；

6）现场操作人员同时对比摄像头采集的仪表信息与系统内生成的报表信息，根据实际情况进行工作；

7）操作完成后，保存所有过程中产生的信息，并使用其他设备拷贝信息，以供以后查阅或是模拟；

8）关闭系统，断开连接，并回收系统，完成操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本系统能够实时监控整个过程中的数据等时间情况，在系统开启后，可以一个操作人员就能够完成所有的测试和检测工作，减少人员，同时，实时情况查询工作能够提高工作效率，增加工作的安全性，解决在继电保护验收和日常定检工作中，由于缺少人手，难以安全准确开展工作的问题，即保护了工作人员的安全，也保护了设备的安全。该系统携带方便、根据工作需要可自由摆放、可远程操控画面查看多点工作现场；弥补验收、定检类工作现场多点同时进行，但保护作业人员配置不足的问题;定检类工作可通过QC设备及时查看报文刷新、断路器动作情况等逻辑显示是否一致，提升作业质量;避免现场工作人员需要来回穿梭在保护间、开关场或电缆沟等地方，保护整组实验、验收工作可通过摄像头实时观测多个设备变化或人员操作协调情况，一个保护动作实验可一步到位完成，减少或消除一个保护动作需要重复开展的情况;以重合闸保护动作为例，通过QC设备可及时查看后台报文刷新、一次断路器动作情况及操作箱显示是否一致，避免“顾此失彼”的现象。关键信息可录制视频作为检修记录资料保存。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图。

图2为本发明摄像头架结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图所示的一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统，包括监控系统和摄像头架，所述监控系统包括依次连接的数据收集模块，数据处理模块和监控终端模块；

所述数据收集模块用于收集工作过程中所产生的各种数据，分多线程多地点同时进行，具体的，将连接点设置在各需要同时进行的点，至少包括继电器数据收集模块和视频数据模块；所述数据处理模块主要对数据收集模块所收集的各类数据进行处理，主要包括数据存储模块和数据对比模块，所有的数据汇集在一个数据处理模块里进行统一的处理：

数据存储模块用于存储数据收集模块所收集到的所有数据，并按时间顺序将不同数据收集模

块所收集的数据进行区分存储，同时也按不同的区域进行存储以方便查询；

数据对比模块主要用于将各数据收集模块所收集的数据进行对比，并且将有偏差的数据进行提取并标注；

所述数据终端主要用于呈现数据收集模块中所收集的信息和经过数据处理模块处理过后的信息，主要包括三个单元，分别为显示单元、控制单元和查询单元，三个单元集成一个模块后再和数据处理模块连接；

所述显示单元器包括一个数据显示屏和手机，数据显示屏和手机数据同步显示，所述控制单元主要用于控制摄像头的动作，包括编号选择、角度控制和自由控制三大模块；

所述查询单元主要用于查收整个监控系统中所有时段所产生的所有信息，可按时间查询，可按区域查询也可选择关键字查询，可根据实际的需要添加相应的主键用于添加查询条件。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例中，在数据收集模块中，继电器数据收集模块设置有多个连接孔，用于收集电线路中所需要进行监控的数据，分别连接至需要的各种类型的继电器、开关、断路器、电流表、电压表以获取相应的数据；

视频数据模块包括多个高清摄像头，摄像头进行编号，摄像头设置在各需要不时或是实时查看的地点，实时监控需要的数据，进行实时视频的传输。

实施例3：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述显示单元内设置多个显示窗口，每个窗口内设置多个显示区并设置多种颜色，窗口至少包括原始数据窗口、数据对比窗口、警告信息窗口、数据报表窗口、重要信息窗口；所述颜色至少包括正常工作的白底黑字、表示无工作的灰底黑字、表示对比超量的黄底黑字和白色危险的红底黑字。原始数据窗口显示获取的电器信息量的原始数据以方便工作人员的判断，数据对比窗口显示各不同区域的数据对比，警告信息窗口则是显示报警信息。当有报警信息出现时才弹出，数据报表窗口则是显示生产的数据报表，一些非常重要的信息则通过重要信息窗口再单独的显示一方便操作人员及时的查看。

实施例4：

在上述实施例的基础上，本实施例中，现在，很多设备上都设置有相应的控制器，设备上的相应工作状态信息可以直接从该设备的控制器中直接获取，但是，一些设备是没有的，对于没有直接信息输出的电力设备，在继电器数据收集模块与电器直接设置有单片机和数据转换器，将相应的动作信息通过单片机和数据转换器转换为控制器能够识别的信息以方便输送。

实施例5：

在上述实施例的基础上，本实施例中，由于该系统并不是一指处于运行状态，只是在需要的时候才使用，因此在视频数据的获取过程中，摄像头是临时安装的，在摄像头的安放过程中，为了方便摄像头的安放和调整，所述摄像头上设置有摄像头架，所述摄像头架包括“U”形转动架2，柱形转动柱5和底盘4，所述摄像头两侧端转接在“U”形转动架2上，“U”形转动架2固定设置在柱形转动柱5上，柱形转动柱5转接设置在底盘4上，所述“U”形转动架2与摄像头的连接转轴上设置有第一电机3，柱形转动柱5与底盘4上之间内部设置有第二电机，所述底盘4上设置有螺纹孔6和三角支架孔。这样就摄像头在工作过程中就可以实现360的旋转，方便操作人员操作，必要时，在摄像头中植入专用神经网络算法、粒子群算法等智能算法，自动分析局域网传输的数据流，智能筛选重要数据信息，分窗口、分颜色显示“告警”、“保护动作”等重要信号，过滤无关或不重要信号，工作人员可通过移动终端远程查看关键信号，缩短人工查找关键信号时间，重点关注现场作业质量，可减少单独指派专人到后台机处与现场作业人员通过电话进行核对、配合，缩小人员配置需求，保障作业现场安全，避免单人工作风险，同时，采用先进的图像识别技术实现更精准的图像自动识别抓拍保存功能，形成时间状态序列，通过智能算法自动识别一次设备变化信息，自动分析局域网传输数据流，筛选出一次设备关键变位数据，数据配合时间轴同步显示，现场人员只用查看分析关键信息逻辑顺序即可判断出动作过程是否正确，并且相关信息可作为检修质量评价依据，避免依靠单一信息的重复性工作，避免普通摄像头只能录制视频需要作业人员重复回看查找关键信息的工作。而且还可以与实时采集的数据进行对比以提供参考，两相结合提高准确率。

实施例6：

在上述实施例的基础上，本实施例中，一些成套的设备器自身就有相应的数据库，此时，数据收集模块连接至电力设备后台监控机的数据库，自己获取数据库中的数据，避免需要额外的增加连接线路。

实施例7;

在上述实施例的基础上，本实施例中，获取数据库的数据任然需要再次进行处理，因此，数据对比模块还包括电力设备后台监控机数据库内的数据与实时取得的数据进行对比。

实施例8;

在上述实施例的基础上，本实施例中，处理过后的数据需要发送至监控终端模块才能被关，数据处理模块与监控终端模块之间通过IP协议无线连接或是通过有线局域网连接以方便数据的传输。

实施例9：

在上述实施例的基础上，本实施例中，第一电机3和第二电机连接至监控系统并由控制单元进行控制，直接在显示屏上进行触摸控制，可调节角度，也可自由调节。

实施例10：

继电保护远程可控多视点辅助作业系统的作业方法如下：

1，确定需要进行监控和操作的地点位置；

2，布置摄像头位置，通电连接系统；

3，开启系统，对系统进行重置：

4，打开设备，进行模拟操作，系统进行调试：

5，重置系统，正式开启设备和系统，进行实际的操作：

6，系统的工作流程如下：

1）继电器数据收集模块的各连接口收集到相应的继电器的动作信息、开关的开关信息、断路器的通断信息、电流表的电流信息、电压表的电压信息，并取得电力设备后台监控机数据库内的相应数据信息，摄像头实时监控现场仪表和电力设备后台监控机上的数据：

2） 取得的数据输送至数据处理模块内进行存储，同时生成报表；

3）数据处理模块的数据对比模块将不同地区的数据取出，并进行对比，同时将对比的信息发送至监控终端模块呈现；

4）现场操作人员根据实际的数据和摄像头内监控的数据进行对比，并根据实际情况进行操作；

5）数据终端的显示单元的多个窗口实时显示取得的不同现场数据，一个窗口显示电力设备后台监控机数据库内的数据，一个窗口显示对比信息，当出现对比异常或是出现报警信息时，在相应的数据位置跳出一个窗口并显示信息，同时在原窗口位置的信息根据报警的级别使用相应的颜色标注，一些重要信息单独一个窗口显示；

6）现场操作人员同时对比摄像头采集的仪表信息与系统内生成的报表信息，根据实际情况进行工作；

7）操作完成后，保存所有过程中产生的信息，并使用其他设备拷贝信息，以供以后查阅或是模拟；

8） 关闭系统，断开连接，并回收系统，完成操作。

在本说明书中所谈到的“实施例1”、“实施例2”、“实施例3”、“实施例4”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：包括监控系统和摄像头架，所述监控系统包括依次连接的数据收集模块，数据处理模块和监控终端模块；

所述数据收集模块用于收集工作过程中所产生的各种数据，分多线程同时进行，设置在各需要同时进行的点，至少包括继电器数据收集模块和视频数据模块；

所述数据处理模块主要对数据收集模块所收集的各类数据进行处理，主要包括数据存储模块和数据对比模块：

数据存储模块用于存储数据收集模块所收集到的所有数据，并按时间顺序将不同数据收集模块所收集的数据进行区分存储；

数据对比模块主要用于将各数据收集模块所收集的数据进行对比，并且将有偏差的数据进行提取并标注；

所述监控终端模块主要用于呈现数据收集模块中所收集的信息和经过数据处理模块处理过后的信息，主要包括三个单元，分别为显示单元、控制单元和查询单元，三个单元集成一个模块后再和数据处理模块连接；

所述显示单元包括一个数据显示屏和手机，数据显示屏和手机数据同步显示，所述控制单元主要用于控制摄像头的动作，包括编号选择、角度控制和自由控制三大模块；所述查询单元主要用于查收整个监控系统中所有时段所产生的所有信息；继电器数据收集模块设置有多个连接孔，用于收集电线路中所需要进行监控的数据，分别连接至需要的各种类型的继电器、开关、断路器、电流表、电压表以获取相应的数据；

视频数据模块包括多个高清摄像头，摄像头进行编号，摄像头设置在各需要不时或是实时查看的地点实时监控需要的数据；在摄像头中植入专用智能算法，自动分析局域网传输的数据流，智能筛选重要数据信息，分窗口、分颜色显示“告警”、“保护动作”重要信号，过滤无关或不重要信号；同时，采用先进的图像识别技术实现更精准的图像自动识别抓拍保存功能，形成时间状态序列，通过智能算法自动识别一次设备变化信息，自动分析局域网传输数据流，筛选出一次设备关键变位数据，数据配合时间轴同步显示，现场人员通过查看分析关键信息逻辑顺序判断出动作过程是否正确，并将相关信息作为检修质量评价依据，避免依靠单一信息的重复性工作，避免普通摄像头只能录制视频需要作业人员重复回看查找关键信息的工作。

2.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述显示单元内设置多个显示窗口，每个窗口内设置多个显示区并设置多种颜色，窗口至少包括原始数据窗口、数据对比窗口、警告信息窗口、数据报表窗口、重要信息窗口；所述颜色至少包括正常工作的白底黑字、表示无工作的灰底黑字、表示对比超量的黄底黑字和白色危险的红底黑字。

3.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：对于没有直接信息输出的电力设备，在继电器数据收集模块与电器之间设置有单片机和数据转换器。

4.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述摄像头上设置有摄像头架，所述摄像头架包括“U”形转动架（2），柱形转动柱（5）和底盘

（4），所述摄像头两侧端转接在“U”形转动架（2）上，“U”形转动架（2）固定设置在柱形转动柱（5）上，柱形转动柱（5）转接设置在底盘（4）上，所述“U”形转动架

（2）与摄像头的连接转轴上设置有第一电机（3），柱形转动柱（5）与底盘（4）上之间内部设置有第二电机，所述底盘（4）上设置有螺纹孔（6）和三角支架孔。

5.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述数据收集模块连接至电力设备后台监控机的数据库。

6.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述数据对比模块还对电力设备后台监控机数据库内的数据与实时取得的数据进行对比。

7.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：数据处理模块与监控终端模块之间通过IP 协议无线连接或是通过有线局域网连接。

8.根据权利要求 4所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述第一电机（3）和第二电机连接至监控系统并由控制单元进行控制。

9.根据权利要求 1 所述的继电保护远程可控多视点辅助作业系统，其特征在于：所述继电保护远程可控多视点辅助作业系统的作业方法如下：

1，确定需要进行监控和操作的地点位置；

2，布置摄像头位置，通电连接系统；

3，开启系统，对系统进行重置：

4，打开设备，进行模拟操作，系统进行调试：

5，重置系统，正式开启设备和系统，进行实际的操作：

6，系统的工作流程如下：

1）继电器数据收集模块的各连接口收集到相应的继电器的动作信息、开关的开关信息、 断路器的通断信息、电流表的电流信息、电压表的电压信息，并取得电力设备后台监控机数据库内的相应数据信息，摄像头实时监控现场仪表和电力设备后台监控机上的数据

2）取得的数据输送至数据处理模块内进行存储，同时生成报表；

3）数据处理模块中的数据对比模块将不同地区的数据取出，并进行对比，同时将对比的信息发送至监控终端模块呈现；

4）现场操作人员根据实际的数据和摄像头内监控的数据进行对比，并根据实际情况进行操作；

5）数据终端的显示单元的多个窗口实时显示取得的不同现场数据，一个窗口显示电力设备后台监控机数据库内的数据，一个窗口显示对比信息，当出现对比异常或是出现报警信息时，在相应的数据位置跳出一个窗口并显示信息，同时在原窗口位置的信息根据报警的级别使用相应的颜色标注，一些重要信息单独一个窗口显示；

6）现场操作人员同时对比摄像头采集的仪表信息与系统内生成的报表信息，根据实际情况进行工作；

7）操作完成后，保存所有过程中产生的信息，并使用其他设备拷贝信息，以供以后查阅或是模拟；

8）关闭系统，断开连接，并回收系统，完成操作。

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