CN112629584A - 一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统 - Google Patents

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史可欣
杨俊杰
郭莹奎
罗钦扬
郑倩
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    • G—PHYSICS
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • 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

Abstract

本发明涉及一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，包括硬件部分的数据采集模块、数据传输模块、STM32单片机以及4G模块和软件部分的环网柜后台监测子系统和运维人员APP，所述数据采集模块经所述数据传输模块与所述STM32单片机相连接，所述STM32单片机经所述4G模块与云端通讯连接，所述环网柜后台监测子系统和所述运维人员APP经SQL数据库与所述云端通讯连接。与现有技术相比，本发明具有运算速度快，传输效率高，数据传输及时、安全、可靠的优点。

Description

一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统
技术领域
本发明涉及电气监测技术领域，尤其是涉及一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，要应用在环网柜的运行状态监测及可视化设计方面。
背景技术
环网柜是一组输配电气设备(高压开关设备)装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。
当前，环网柜设备监控手段：①运行人员现场观察设备运行情况②电网调控中心通过遥视系统监控设备(不够成熟)。在线监测方式出现之前，主要采用定期停电检修的方案对环网柜设备进行监测，浪费大量人力财力，造成部分设备维修过剩和维修不足，弊端明显。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，旨在解决现有技术存在的对环网柜设备运行数据运算和分析能力有限、无法保证运行可靠性和安全性的缺陷，提高对环网柜设备运行状态监测的实时性和可靠性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，包括硬件部分的数据采集模块、数据传输模块、STM32单片机以及4G模块和软件部分的环网柜后台监测子系统和运维人员APP，所述数据采集模块经所述数据传输模块与所述STM32单片机相连接，所述STM32单片机经所述4G模块与云端通讯连接，所述环网柜后台监测子系统和所述运维人员APP经SQL数据库与所述云端通讯连接。
进一步地，所述的数据采集模块包括烟雾传感器、摄像头模块以及温湿度传感器，所述烟雾传感器、摄像头模块以及温湿度传感器均经所述数据传输模块与所述STM32单片机相连接。
进一步地，所述的温湿度传感器采用TH10S-B温湿度传感器。
进一步地，所述的数据传输模块采用支持RS485总线的数据传输方式的数据传输模块。
进一步地，所述的数据传输模块采用支持RS232总线的数据传输方式的数据传输模块。
进一步地，所述的环网柜后台监测子系统包括用于管理环网柜基本信息的环网柜管理子模块、用于管理监测动作的监测管理子模块以及用于管理监测数据信息的数据信息管理子模块。
进一步地，所述的运维人员APP包括用于显示环网柜具体故障信息的故障信息子模块、用于显示环网柜故障地点位置的地图模块以及用于进行运维人员个人信息交互的个人中心模块。
进一步地，所述的4G模块按照HTTP传输协议与所述云端通讯连接。
进一步地，所述的环网柜后台监测子系统装载于PC机中。
进一步地，所述的PC机与所述云端以及所述STM32单片机的网段相同。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明设计了一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，实现了环网柜设备运行状态的可视化，并且克服了传统技术对环网柜设备运行状态监测可靠性不高、数据传输不及时、系统运行安全性不高等的缺点，实现了可靠、安全、实时的对环网柜设备运行状态的监测。
(2)本发明采用TH10S-B温湿度传感器，其性能更高，实时性和可靠性更好。同时采用RS485/232的数据传输方式，将所采集的数据及时、可靠地传输给后台，进行运行状态的可视化显示。
(3)本发明设计了一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测，与传统的监测系统相比，具有运算速度快，传输效率高，数据传输及时、安全、可靠的优点，在数据采集阶段，采用信息融合的方面，融合采集的数据，效率更高，对故障监测的可靠性更好。
(4)在电力系统中安装环网柜状态监测以及故障告警系统，对整个电力系统的正常安全运行是非常重要的，其可以有效确保城市供电系统的稳定可靠，并且内部安装在线监测装置，监测柜内环境温、湿度和其他数据变化，实现提前预警和故障定位，所以，合理设计以及实现环网柜状态监测以及故障告警系统非常具有现实意义。
附图说明
图1为本发明一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统的整体框架图；
图2为本发明基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测后台的界面设计示意图；
图3为本发明基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测APP中的地图模块的界面设计示意图；
图4为本发明基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测APP中的故障信息模块的界面设计示意图；
图5为本发明基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测APP中的个人中心模块的界面设计示意图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明的基本设计思路及原理如下：
本发明提供了一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，有效解决了对环网柜设备运行状态监测数据运算和分析能力有限，系统的安全性和可靠性不高的缺点，并且可以实现多线程、多进程操作。为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
本发明涉及到基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，包括状态监测系统的硬件部分设计以及软件部分设计，其中硬件部分设计包括数据采集模块、数据传输模块；软件部分包括网络环境搭建、云平台环境搭建、界面显示程序设计。
数据传输模块为半双工、一对多的远距离传输方式—RS485/RS232总线的数据传输方式，通信模块中需要用到RS485/RS232接口，且对此接口协议设置Modbus通信协议，以达到传感器之间、传感器与其他设备之间的相互通信。
网络环境搭建是必要的前提，为实现PC机、云端、开发板之间的相互通信，必须保证三者属于同一个网段保证ping通。
界面显示程序的设计包括界面显示程序的环境搭建、监测系统应用程序设计以及运维人员APP三部分。界面显示软件为VUE，云端与开发板使用http传输协议。
具体实际实施例：
1、本发明涉及一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，系统包括数据采集模块、数据传输模块，以及STM32单片机、TH10S-B温湿度传感器、4G模块等电气器件。
2、如图1所示，数据采集模块为TH10S-B温湿度传感器，数据传输模块为RS485/RS232传输模块。TH10S-B温湿度传感器实时采集到环网柜设备的内部温湿度之后，采用RS485通信传送到STM32内部，通过STM32单片机的4G模块，将所采集的数据通过HTTP协议发送到腾讯云，在云端保存。每隔15分钟，从云端发送一次数据到后台的监测系统上，管理员可以查看实时的监测数据，并对异常数据进行筛选。
3、数据采集模块、数据传输模块之间首先要达成协议实现互通，将PC机和开发板通过4G模块连接进行通信，其网络连接选择HTTP协议，关闭三者的防火墙；确保三者处于同一网段之后，通过ping命令依次测试PC机和云端、开发板互相之间可以实现通信。
4、软件部分分为环网柜后台监测子系统以及运维人员APP两个部分，后台子系统，如图2所示，包括环网柜管理、监测管理、数据信息管理等模块。APP包括如图4所示的故障信息模块、如图5所示的个人中心模块、如图3所示的地图模块。运维人员可以通过APP一键开启除冰装置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，包括硬件部分的数据采集模块、数据传输模块、STM32单片机以及4G模块和软件部分的环网柜后台监测子系统和运维人员APP，所述数据采集模块经所述数据传输模块与所述STM32单片机相连接，所述STM32单片机经所述4G模块与云端通讯连接，所述环网柜后台监测子系统和所述运维人员APP经SQL数据库与所述云端通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的数据采集模块包括烟雾传感器、摄像头模块以及温湿度传感器，所述烟雾传感器、摄像头模块以及温湿度传感器均经所述数据传输模块与所述STM32单片机相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的温湿度传感器采用TH10S-B温湿度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的数据传输模块采用支持RS485总线的数据传输方式的数据传输模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的数据传输模块采用支持RS232总线的数据传输方式的数据传输模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的环网柜后台监测子系统包括用于管理环网柜基本信息的环网柜管理子模块、用于管理监测动作的监测管理子模块以及用于管理监测数据信息的数据信息管理子模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的运维人员APP包括用于显示环网柜具体故障信息的故障信息子模块、用于显示环网柜故障地点位置的地图模块以及用于进行运维人员个人信息交互的个人中心模块。
8.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的4G模块按照HTTP传输协议与所述云端通讯连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的环网柜后台监测子系统装载于PC机中。
10.根据权利要求9所述的一种基于多源信息融合的环网柜设备的状态监测系统，其特征在于，所述的PC机与所述云端以及所述STM32单片机的网段相同。
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