CN111682639A - 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 - Google Patents
基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111682639A CN111682639A CN202010313032.2A CN202010313032A CN111682639A CN 111682639 A CN111682639 A CN 111682639A CN 202010313032 A CN202010313032 A CN 202010313032A CN 111682639 A CN111682639 A CN 111682639A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- maintenance
- power distribution
- distribution room
- monitoring
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title claims abstract description 199
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 57
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 37
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 27
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 11
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 8
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 claims 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 208000037805 labour Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
- H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C1/00—Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people
- G07C1/20—Checking timed patrols, e.g. of watchman
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
- G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
- G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
- G07C9/38—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass with central registration
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
- H02J13/00034—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
- H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
- H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
- H04L67/025—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP] for remote control or remote monitoring of applications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/56—Provisioning of proxy services
- H04L67/565—Conversion or adaptation of application format or content
- H04L67/5651—Reducing the amount or size of exchanged application data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
本发明公开了基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法，系统包括运维管理赋能平台、边缘物联代理装置、若干个监测节点和运维移动端；方法包括：监测节点监测配电房内各项数据；边缘物联代理装置汇集配电房各项数据加密上传至运维管理赋能平台；运维管理赋能平台对配电房内各项数据处理分析，若出现故障异常则选择合适的运维人员并发送运维信息至运维人员佩戴的运维移动端。本发明公开的系统及方法能够实时精准掌握配电房各项数据，简化设备运检流程，提高运维效率，大幅度降低人员配置需求和运维成本，保障配电房安全运行，采用无线多跳网络节省了铺设线路的成本，同时提高了数据传输的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统智能感知技术领域，尤其涉及一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法。
背景技术
配电房的日常巡视检查工作是保证配电房安全运行的基础，传统的巡检工作需要运维人员定时进入到配电房中进行巡视，记录设备运行数据，人员配置需求大，费时费工，运维效率低，且传统配电房对运行环境未进行有效监控，对设备运行数据以及运行环境数据缺乏有效分析管理手段，不能及时发现参数异常，无法在出现异常时及时干预，无法保证配电房的安全运行。
例如，中国专利文献CN201910328411.6公开了“一种智能变电站一二次设备状态采集系统”，包括变电站遥信装置、变电站遥测装置以及网络报文收发装置以及数据处理装置，通过变电站遥信装置、变电站遥测装置以及网络报文收发装置感知一二次设备的状态并由数据处理装置收集在一起，其中一二次设备的状态感知量包括：一次设备开关、刀闸遥信位置；一次设备电压、电流遥测量；保护及安自装置本身状态，是否有告警或闭锁，是否投检修；合并单元和智能终端装置本身状态，是否有告警或闭锁，是否投检修。上述专利文献只对变电站的设备运行状态进行监测，未对设备的运行环境进行监测，整体感知不足。
发明内容
本发明主要解决原有的配电房整体感知缺乏以及运维效率低的技术问题；提供一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法，能够实时精准掌握配电房各项数据，简化设备运检流程，提高运维效率，大幅度降低人员配置需求和运维成本，保障配电房安全运行。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，包括运维管理赋能平台、边缘物联代理装置、若干个监测节点和运维移动端，若干个监测节点自组成无线多跳网络与所述边缘物联代理装置进行信息交互：
所述运维管理赋能平台用于采用数字孪生技术实现对配电房的可视化在线监测运维以及预测维护；
所述边缘物联代理装置用于汇集各个监测节点的监测数据并将监测数据发送给运维管理赋能平台；
所述监测节点用于对配电房内各项数据进行监测；
所述运维移动端用于运维人员接受运维信息。
监测节点监测采集配电房环境信息、配电房设备运行工况信息、配电房设备运行安全状态信息、配电房运行状况信息和配电房进出人员信息，并通过无线多跳网络上传至边缘物联代理装置，边缘物联代理装置通过边缘计算、协议转换和数据加密对上述配电房各项数据进行筛选加密处理，筛选出有效数据后加密上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台对处理过后的配电房各项数据进行处理分析，将监测到的配电房各项数据、处理分析结果和故障异常报警结果在孪生配电房中直观展示，使运维人员通过孪生配电房便可清晰明了的掌握配电房现况，且一旦有故障异常出现，运维人员便可及时定位、检修、排除故障异常，保证配电房运行的安全与稳定，提高运维人员的工作效率，运维管理赋能平台可通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议，为运维人员提供辅助决策，提高配电房运维管理的效率；采用无线多跳网络进行数据传输，节省了有限网络铺设线路的成本，同时提高了数据传输的安全性。
作为优选，所述的运维管理赋能平台包括可视化模块、控制处理模块、预测模块、运维派单模块、存储模块和通讯模块：
所述可视化模块用于展示通过数字孪生技术构建的孪生配电房；
所述控制处理模块用于对边缘物联代理装置上传的配电房各项数据进行处理分析；
所述预测模块用于对控制处理模块处理的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议；
所述运维派单模块用于根据故障异常类型选择合适的运维人员进行派单；
所述存储模块用于数据；
所述通讯模块用于运维管理赋能平台与边缘物联装置之间的信息交互。
可视化模块展示运维管理赋能平台依托数字孪生技术构建的孪生配电房，监测节点实时监测到的配电房各项数据、控制处理模块对配电房各项数据的处理分析结果以及生成的故障异常报警结果均可在孪生配电房中直观展示，使运维人员无需进入配电房中便可以掌握配电房内的详细信息；且一旦出现故障异常，运维人员可以及时定位、检修、排除故障异常，保证配电房运行的安全与稳定，提高运维人员的工作效率；控制处理模块对边缘物联代理装置上传的配电房各项数据进行处理分析，并能够根据出现的故障异常类型选择合适的运维人员(该运维人员擅长此类型的故障异常运维)前往运维，保障了运维的及时性和安全性；预测模块对控制处理模块处理的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议，为运维人员提供辅助决策，提高配电房运维管理的效率。
作为优选，所述的边缘物联代理装置包括主控芯片、安全芯片和通信模块：
所述主控芯片用于对各个监测节点监测到的配电房各项数据进行筛选，筛选出有效数据上传至运维管理赋能平台；
所述安全芯片用于对上传至运维管理赋能平台的数据信息进行加密保护；
所述通信模块用于边缘物联代理装置与运维管理赋能平台和监测节点之间的通信。
边缘物联代理装置筛选出有效的配电房各项数据并通过加密的方式发送到运维管理赋能平台，只上传筛选出的有效配电房各项数据可以加快运维管理赋能平台对数据的处理速度以及传输过程中数据传输速度，同时可以缓解运维管理赋能平台存储数据的负担和压力，加密传输的方式可以防止数据外泄，保障了信息安全。
作为优选，所述的通信模块设有多个用于支持多种通信协议的通信接口。
边缘物联代理装置融合了多种类型的通信接口，能够支持多种通信协议，能够连接各种类型的监测节点，简化了监测节点与运维管理赋能平台的数据传输路径，有效保障整个监测运维系统的平稳运行。
作为优选，所述的监测节点为无线温湿度感知终端、无线烟感报警终端、无线水浸检测终、无线水位检测终端、无线环境感知终端、无线一键报警终端、巡检轨道机器人、网络摄像机和生物识别门禁。
实时监测配电房环境，避免因环境因数导致运行设备故障异常，提高了配电房运行的稳定与安全；采用巡检轨道机器人和网络摄像机实时监测运行设备的运行工况和安全状态以及配电房内的运行状况，实现了无人巡视，减少了人员配置需求，提高了配电房运行的稳定与安全；采用生物识别门禁实现人员的准入安全控制，可全方位保障配电房的安全运行。
作为优选，所述的运维管理赋能平台还包括模拟模块，所述模拟模块用于对运维人员在配电房内进行的处理操作进行模拟。
模拟模块用于对运维人员在配电房内进行的处理操作进行模拟，使运维人员能够熟悉各项操作，提高运维效率，提高运维安全性。
本发明的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维方法，包括下列步骤：
S1、监测节点监测采集配电房内各项数据，通过无线多跳网络将监测到的数据发送给边缘物联代理装置；
S2、边缘物联代理装置汇集监测到的配电房内各项数据，筛选出有效数据进行加密，将加密的有效数据发送给运维管理赋能平台；
S3、运维管理赋能平台对边缘代理装置上传的有效数据进行处理，若配电房内发生故障异常，则结合故障异常类型选择合适的运维人员，并将运维信息发送至相应运维人员所佩戴的运维移动端；反之对处理过的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供日常维护建议；
S4、运维人员接受到运维信息后通过孪生配电房获取故障异常的具体信息以及配电房内各项数据信息，制定运维计划，前往配电房进行运维。
监测节点监测采集配电房环境信息、配电房设备运行工况信息、配电房设备运行安全状态信息、配电房运行状况信息和配电房进出人员信息，并通过无线多跳网络上传至边缘物联代理装置，边缘物联代理装置通过边缘计算、协议转换和数据加密对上述配电房各项数据进行筛选加密处理，筛选出有效数据后加密上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台对处理过后的配电房各项数据进行处理分析，将监测到的配电房各项数据、处理分析结果和故障异常报警结果在孪生配电房中直观展示，使运维人员通过孪生配电房便可清晰明了的掌握配电房现况，且一旦有故障异常出现，运维人员便可及时定位、检修、排除故障异常，保证配电房运行的安全与稳定，提高运维人员的工作效率，运维管理赋能平台可通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议，为运维人员提供辅助决策，提高配电房运维管理的效率；采用无线多跳网络进行数据传输，节省了有限网络铺设线路的成本，同时提高了数据传输的安全性。
作为优选，所述的无线多跳网络中，当一个或多个节点发生故障时，数据传输自适应切换路径。
无线多跳网络能够自愈合，保障了数据传输的安全性和稳定性。
作为优选，所述的无线多跳网络中，通过路径转发质量函数获取最优传输路径：
PathQoFn,1指监测节点n到1的路径转发质量，路径转发质量值的大小与传输路径的优劣成正比。
通过路径转发质量函数获取最优传输路径，能够有效控制不同类型数据对网络资源的竞争需求，合理的利用参差不齐的网络带宽，提高了数据传输的速率。
本发明的有益效果是：1)采用监测节点实时监测配电房各项数据，并将数据通过物联代理装置上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台采用数字孪生技术构建了孪生配电房，孪生配电房与现实中的配电房无缝匹配，能全面展示配电房现况，同时对采集的数据进行智能分析，预判辅助决策，实时精准掌握配电房各项数据，简化设备运检流程，提高运维效率，大幅度降低人员配置需求和运维成本，保障配电房安全运行；2)边缘物联代理装置与监测节点之间采用无线多跳自组网络进行通讯，节省了有限网络铺设线路的成本，提高了数据传输的安全性；3)边缘物联代理装置筛选出有效数据加密上传至运维管理赋能平台，保障了信息的安全，加快了数据传输速率，加快了运维管理赋能平台的数据分析处理速度；4)无线多跳网络能够自愈合，保障了数据传输的安全性和稳定性；5)无线多跳网络通过路径转发质量函数获取最优传输路径，能够有效控制不同类型数据对网络资源的竞争需求，合理的利用参差不齐的网络带宽，提高了数据传输的速率；6)生物识别门禁对配电房进出人员实现安全控制，全方位保障配电房安全运行。
附图说明
图1是本发明的一种系统结构框图。
图中1.运维管理赋能平台，11.可视化模块，12.控制处理模块，13.存储模块，14.预测模块，15.模拟模块，16.通讯模块，17.运维派单模块，2.边缘物联代理装置，21.主控芯片，22.安全芯片，23.通信模块，3.监测节点，31.无线温湿度感知终端，32.无线烟感报警终端，33.无线水浸检测终端，34.无线水位检测终端，35.无线环境感知终端，36.无线一键报警终端，37.巡检轨道机器人，38.生物识别门禁，39.网络摄像机，4.运维移动端。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，如图1所示，包括运维管理赋能平台1、边缘物联代理装置2、监测节点3和运维移动端4，其中运维管理赋能平台采用数字孪生技术实现对配电房的可视化在线监测运维以及预测维护；边缘物联代理装置用于汇集各个监测节点的监测数据并将监测数据发送给运维管理赋能平台；监测节点用于对配电房内各项数据(配电房环境信息、配电房设备运行工况信息、配电房设备运行安全状态信息、配电房运行状况信息和配电房进出人员信息)进行监测；运维移动端用于运维人员接受运维信息。若干个监测节点自组成无线多跳网络与所述边缘物联代理装置进行信息交互，边缘物联代理装置与运维管理赋能平台之间通过有线网络或无线网络进行信息交互。
运维管理赋能平台包括可视化模块11、控制处理模块12、存储模块13、预测模块14、模拟模块15、通讯模块16和运维派单模块17：可视化模块用于展示通过数字孪生技术构建的孪生配电房；控制处理模块用于对边缘物联代理装置上传的配电房各项数据进行处理分析；存储模块用于存储经边缘物联代理装置处理过的配电房各项数据、控制处理模块的处理分析结果、运维指派人员信息以及历史故障异常信息；预测模块用于对用于对控制处理模块处理的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议；模拟模块用于对运维人员在配电房内进行的处理操作进行模拟；通讯模块用于运维管理赋能平台与边缘物联装置之间的信息交互；运维派单模块用于根据故障异常类型选择合适的运维人员进行派单。
边缘物联代理装置包括主控芯片21、安全芯片22和通信模块23：主控芯片用于对各个监测节点监测到的配电房各项数据进行筛选，筛选出有效数据上传至运维管理赋能平台；安全芯片用于对上传至运维管理赋能平台的数据信息进行加密保护；通信模块用于边缘物联代理装置与运维管理赋能平台和监测节点之间的通信，通信模块包括多个通信接口，可以支持多种通信协议。
监测节点包括用于对配电房内温湿度在线实时监测的无线温湿度感知终端31、用于对配电房内烟雾浓度在线实时监测的无线烟感报警终端32、用于检测配电房内工作现场地面是否有积水的无线水浸检测终端33、用于检测配电房内电缆沟道等水位高度的无线水位检测终端34、用于采集配电房内光照、噪音、空气质量等参数的无线环境感知终端35和用于工作人员一键远程报警及呼救的无线一键报警终端36，其中无线烟感报警终端由智能无线底座和独立式烟感探测报警器组成，无线水浸检测终端由数据采集盒和水浸传感器组成，无线水位检测终端由数据采集盒和液位传感器组成，无线烟感报警终端、无线水浸检测终端和无线水位检测终端均采用低功耗一体化制造。还包括巡检轨道机器人37、生物识别门禁38和网络摄像机39，轨道巡检机器人用于监测设备运行工况和安全装状态，具体可以智能读取运行设备的表计数据、获取运行设备故障状态时的热信息、检测运行设备的局放状态和检测运行设备的开关位置，生物识别门禁用于监测配电房进出人员，网络摄像机用于监测配电房运行状况并记录运维人员的运维过程以及进出配电房人员的行程轨迹。
本实施例的一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维方法，包括下列步骤：
S1、监测节点监测采集配电房内各项数据，通过无线多跳网络将监测到的数据发送给边缘物联代理装置；
S2、边缘物联代理装置汇集监测到的配电房内各项数据，筛选出有效数据进行加密，将加密的有效数据发送给运维管理赋能平台；
S3、运维管理赋能平台对边缘代理装置上传的有效数据进行处理，若配电房内发生故障异常，则结合故障异常类型选择合适的运维人员，并将运维信息发送至相应运维人员所佩戴的运维移动端；反之对处理过的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供日常维护建议；
S4、运维人员接受到运维信息后通过孪生配电房获取故障异常的具体信息以及配电房内各项数据信息，制定运维计划，前往配电房进行运维。
其中在无线多跳网络的使用过程中，当一个或多个节点发生故障时，数据传输自适应切换路径，并可以通过路径转发质量函数获取最优传输路径：
PathQoFn,1指监测节点n到1的路径转发质量，路径转发质量值的大小与传输路径的优劣成正比。
无线温湿度感知终端、无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、无线环境感知终端、巡检轨道机器人、网络摄像机和生物识别门禁将采集到的数据信息通过无线多跳网络上传至边缘物联代理装置，边缘物联代理装置对无线温湿度感知终端、无线环境感知终端、无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、巡检轨道机器人、网络摄像机和生物识别门禁所采集到的数据通过边缘计算筛选出有效数据，再将有效数据通过协议转换成统一的格式，最后对有效数据进行加密后通过无线网络或有线网络上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台接收到无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、巡检轨道机器人和网络摄像机所采集的有效数据后，对数据进行处理分析，若发现有故障异常则将监测到的数据、处理分析结果、故障异常报警结果一起在孪生配电房中展示，并根据故障异常类型选择合适的运维人员，将运维信息发送至运维人员所配戴的运维移动端，运维人员接受到运维信息后，通过孪生配电房可清晰明了的知道故障异常点，以便及时前往处理故障异常，若未发现有故障异常则对控制处理模块处理的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议，然后将监测到的数据、处理分析结果、维护建议一起在孪生配电房中展示，辅助运维人员进行决策。运维管理赋能平台接收到生物识别门禁所采集的有效信息后，对信息进行判断，若确认是该配电房的运维人员则控制门禁打开，若确认不是该配电房的运维人员则发出报警信息。
本实施例中的配电房全感知监测与运维系统采用监测节点实时监测配电房设备运行环境、运行工况、安全状态，配电房运行现状以及配电房进出人员，并将数据通过物联代理装置上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台采用数字孪生技术构建了孪生配电房，孪生配电房与现实中的配电房无缝匹配，能全面展示设备运行环境、运行工况、安全状态，配电房运行现状以及配电房进出人员，同时对采集的数据进行智能分析，预测辅助决策，实时精准掌握配电房各项数据，简化设备运检流程，提高运维效率，大幅度降低人员配置需求和运维成本，保障配电房安全运行。若干个监测节点自组成无线多跳网络与所述边缘物联代理装置进行信息交互，节省了有限网络铺设线路的成本，提高了数据传输的安全性。边缘物联代理装置筛选出有效数据加密上传至运维管理赋能平台，保障了信息的安全，加快了数据传输速率，加快了运维管理赋能平台的数据分析处理速度。无线多跳网络能够自愈合，保障了数据传输的安全性和稳定性。)无线多跳网络通过路径转发质量函数获取最优传输路径，能够有效控制不同类型数据对网络资源的竞争需求，合理的利用参差不齐的网络带宽，提高了数据传输的速率。生物识别门禁对配电房进出人员实现安全控制，全方位保障配电房安全运行。
Claims (9)
1.一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于包括运维管理赋能平台、边缘物联代理装置、若干个监测节点和运维移动端，若干个监测节点自组成无线多跳网络与所述边缘物联代理装置进行信息交互：
所述运维管理赋能平台用于采用数字孪生技术实现对配电房的可视化在线监测运维以及预测维护；
所述边缘物联代理装置用于汇集各个监测节点的监测数据并将监测数据发送给运维管理赋能平台；
所述监测节点用于对配电房内各项数据进行监测；
所述运维移动端用于运维人员接受运维信息。
2.根据权利要求1所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述运维管理赋能平台包括可视化模块、控制处理模块、预测模块、运维派单模块、存储模块和通讯模块：
所述可视化模块用于展示通过数字孪生技术构建的孪生配电房；
所述控制处理模块用于对边缘物联代理装置上传的配电房各项数据进行处理分析；
所述预测模块用于对控制处理模块处理的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供维护建议；
所述运维派单模块用于根据故障异常类型选择合适的运维人员进行派单；
所述存储模块用于数据；
所述通讯模块用于运维管理赋能平台与边缘物联装置之间的信息交互。
3.根据权利要求1所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述边缘物联代理装置包括主控芯片、安全芯片和通信模块：
所述主控芯片用于对各个监测节点监测到的配电房各项数据进行筛选，筛选出有效数据上传至运维管理赋能平台；
所述安全芯片用于对上传至运维管理赋能平台的数据信息进行加密保护；
所述通信模块用于边缘物联代理装置与运维管理赋能平台和监测节点之间的通信。
4.根据权利要求3所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述通信模块设有多个用于支持多种通信协议的通信接口。
5.根据权利要求1所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述监测节点为无线温湿度感知终端、无线烟感报警终端、无线水浸检测终、无线水位检测终端、无线环境感知终端、无线一键报警终端、巡检轨道机器人、网络摄像机和生物识别门禁。
6.根据权利要求2所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述运维管理赋能平台还包括模拟模块，所述模拟模块用于对运维人员在配电房内进行的处理操作进行模拟。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维方法，包括下列步骤：
S1、监测节点监测采集配电房内各项数据，通过无线多跳网络将监测到的数据发送给边缘物联代理装置；
S2、边缘物联代理装置汇集监测到的配电房内各项数据，筛选出有效数据进行加密，将加密的有效数据发送给运维管理赋能平台；
S3、运维管理赋能平台对边缘代理装置上传的有效数据进行处理，若配电房内发生故障异常，则结合故障异常类型选择合适的运维人员，并将运维信息发送至相应运维人员所佩戴的运维移动端；反之对处理过的数据通过预测模型进行预测分析，并根据预测分析的结果提供日常维护建议；
S4、运维人员接受到运维信息后通过孪生配电房获取故障异常的具体信息以及配电房内各项数据信息，制定运维计划，前往配电房进行运维。
8.根据权利要求7所述的基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维方法，其特征在于所述无线多跳网络中，当一个或多个节点发生故障时，数据传输自适应切换路径。
9.根据权利要求7所述的基于无线多跳自组网络的配电房全感知监测运维系统，其特征在于所述无线多跳网络中，通过路径转发质量函数获取最优传输路径：
PathQoFn,1指监测节点n到1的路径转发质量，路径转发质量值的大小与传输路径的优劣成正比。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010313032.2A CN111682639A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010313032.2A CN111682639A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111682639A true CN111682639A (zh) | 2020-09-18 |
Family
ID=72433487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010313032.2A Pending CN111682639A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111682639A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112379621A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-19 | 安徽继远软件有限公司 | 电力站房环境监测系统及方法 |
| CN112381963A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于数字孪生技术的电力物联网智能巡检方法及系统 |
| CN112421772A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-26 | 国网福建省电力有限公司 | 多跳d2d组网下数据驱动的配电网在线异常检测装置及方法 |
| CN112565407A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 武汉华工赛百数据系统有限公司 | 一种基于工业互联网app的大型装备远程协同运维系统 |
| CN112862249A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 广州市锐赛科技有限公司 | 一种智能配电设备精益管理方法及其系统 |
| CN112907910A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 天津创通科技股份有限公司 | 一种机房用安防报警系统 |
| CN112950758A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 长威信息科技发展股份有限公司 | 一种时空孪生可视化构建方法及系统 |
| CN113361966A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-07 | 广东电网有限责任公司 | 一种配电房在线检测方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113408764A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-09-17 | 能科科技股份有限公司 | 基于数字孪生的产品在线技术状态管控系统 |
| CN113988633A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 江苏胜太电力系统有限公司 | 一种数字孪生变电站防误操作系统 |
| CN114088137A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 山东德源电力科技股份有限公司 | 一种户外环网箱边缘物联在线监测系统及工作方法 |
| CN114124953A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 深圳供电局有限公司 | 一种电力通信智慧机房运维管控系统 |
| CN114338353A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 新开普电子股份有限公司 | 一种基于云边协同的物联网平台运维方法 |
| CN114500613A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-05-13 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 电网在线监测物联系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102448140A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-05-09 | 无锡儒安科技有限公司 | 基于无线传感网路径转发质量的路由选择方法 |
| US20130064178A1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-03-14 | Adishesha CS | System For Monitoring Electrical Power Distribution Lines In A Power Grid Using A Wireless Sensor Network |
| CN208835839U (zh) * | 2018-09-10 | 2019-05-07 | 广州运维电力科技有限公司 | 一种配电室智能运维管控系统 |
| CN110135042A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 国网江苏省电力有限公司信息通信分公司 | 一种信息机房的可视化集成管理方法 |
| CN110213300A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-06 | 佳源科技有限公司 | 一种智能边缘物联代理装置 |
-
2020
- 2020-04-20 CN CN202010313032.2A patent/CN111682639A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130064178A1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-03-14 | Adishesha CS | System For Monitoring Electrical Power Distribution Lines In A Power Grid Using A Wireless Sensor Network |
| CN102448140A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-05-09 | 无锡儒安科技有限公司 | 基于无线传感网路径转发质量的路由选择方法 |
| CN208835839U (zh) * | 2018-09-10 | 2019-05-07 | 广州运维电力科技有限公司 | 一种配电室智能运维管控系统 |
| CN110135042A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 国网江苏省电力有限公司信息通信分公司 | 一种信息机房的可视化集成管理方法 |
| CN110213300A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-06 | 佳源科技有限公司 | 一种智能边缘物联代理装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 何惠清: "《泛在电力物联网》" * |
| 胡广大: "《传感器与测试技术》", 31 December 2013 * |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112421772B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-05-13 | 国网福建省电力有限公司 | 多跳d2d组网下数据驱动的配电网在线异常检测装置及方法 |
| CN112421772A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-26 | 国网福建省电力有限公司 | 多跳d2d组网下数据驱动的配电网在线异常检测装置及方法 |
| CN112381963A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于数字孪生技术的电力物联网智能巡检方法及系统 |
| CN112379621A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-19 | 安徽继远软件有限公司 | 电力站房环境监测系统及方法 |
| CN112565407A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 武汉华工赛百数据系统有限公司 | 一种基于工业互联网app的大型装备远程协同运维系统 |
| CN112862249A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 广州市锐赛科技有限公司 | 一种智能配电设备精益管理方法及其系统 |
| CN112862249B (zh) * | 2021-01-12 | 2022-01-25 | 广州市锐赛科技有限公司 | 一种智能配电设备精益管理方法及其系统 |
| CN112907910A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 天津创通科技股份有限公司 | 一种机房用安防报警系统 |
| CN112950758A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 长威信息科技发展股份有限公司 | 一种时空孪生可视化构建方法及系统 |
| CN112950758B (zh) * | 2021-01-26 | 2023-07-21 | 长威信息科技发展股份有限公司 | 一种时空孪生可视化构建方法及系统 |
| CN113361966A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-07 | 广东电网有限责任公司 | 一种配电房在线检测方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113408764A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-09-17 | 能科科技股份有限公司 | 基于数字孪生的产品在线技术状态管控系统 |
| CN113408764B (zh) * | 2021-08-17 | 2023-01-13 | 能科科技股份有限公司 | 基于数字孪生的产品在线技术状态管控系统 |
| CN113988633A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 江苏胜太电力系统有限公司 | 一种数字孪生变电站防误操作系统 |
| CN114124953A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 深圳供电局有限公司 | 一种电力通信智慧机房运维管控系统 |
| CN114088137A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 山东德源电力科技股份有限公司 | 一种户外环网箱边缘物联在线监测系统及工作方法 |
| CN114338353A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 新开普电子股份有限公司 | 一种基于云边协同的物联网平台运维方法 |
| CN114500613A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-05-13 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 电网在线监测物联系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111682639A (zh) | 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统及方法 | |
| CN111682640A (zh) | 一种配电房全感知监测与运维系统 | |
| CN212784888U (zh) | 一种配电房全感知监测与运维系统 | |
| CN106655522A (zh) | 一种适用于电网二次设备运维管理的主站系统 | |
| CN108471168A (zh) | 一种变电站无线数据传输和检修管理系统及方法 | |
| CN112788142A (zh) | 一种支持多传感器接入的智能边缘物联网关 | |
| CN112069247A (zh) | 基于数字孪生技术的电力系统运行数据可视化系统及方法 | |
| CN107748546A (zh) | 一种基于LoRa技术的工厂智能巡检系统 | |
| CN109861390A (zh) | 一种电力设备运行监控系统 | |
| CN105261079A (zh) | 便携式智能电力巡检装置 | |
| CN109490713A (zh) | 一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统 | |
| CN109066971A (zh) | 基于全站业务数据的变电站智能运检管控系统及方法 | |
| CN105467946A (zh) | 一种基于精确感知与智能决策的铝电解mes系统 | |
| CN110336379B (zh) | 基于物联网的变电站在线监测系统及终端设备 | |
| CN105717906A (zh) | 工业锅炉远程诊断监测系统及诊断监测方法 | |
| CN103825944A (zh) | 一种基于物联网的变电站安全管理系统 | |
| CN110988559A (zh) | 基于物联网的变电站直流系统全生命周期的在线监测方法 | |
| KR102196719B1 (ko) | 인공지능을 이용하여 해외유입미세먼지가 국내 미세먼지 농도에 미치는 영향을 분석하는 미세먼지측정 및 예보시스템 | |
| CN105911941A (zh) | 一种饮用水cod智能监测系统 | |
| CN107465559A (zh) | 一种网络安全监管平台 | |
| CN115115091A (zh) | 一种基于全景展示的园区智慧用能管控平台 | |
| CN110994785A (zh) | 一种变电站用远程电力监控系统 | |
| CN209627057U (zh) | 变电站巡检机器人控制系统 | |
| CN212009566U (zh) | 基于无线多跳网络的配电房全感知监测运维系统 | |
| CN109581115B (zh) | 一种配电网低电压诊断系统和诊断方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200918 |