CN112636468A - 一种实现电网智能化运行的监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现电网智能化运行的监控系统，包括电力监控装置，用于对电网内电力设备进行数据参数进行采集；显示大屏，用于展示各电力设备的运行状态，运行参数，运行曲线，视频画面等信息内容；语音输入输出端，用于实现语音查询、语音播报的功能；声光报警装置，用于对于现场工作人员发出警告信号；以及监控软件平台和服务器，与电力监控装置、显示大屏、语音输入输出端以及声光报警装置连接，用于综合管理和监控电力设备；本发明能够提升工作人员的远程管理能力，减轻工作人员的劳动强度；本发明通过语音交互，查询电力设备的运行，更加智能化；本发明能够及时发现问题，避免电力设备发生故障，保证电网的平稳运行。

Description

一种实现电网智能化运行的监控系统

技术领域

本发明涉及电网智能化管理技术领域，具体涉及一种实现电网智能化运行的监控系统。

背景技术

随着经济社会的发展，各个行业都需要使用电能。为了满足电能需求，电网规模的不断扩大，电力设备日益增多，所需要获取的电力监控信息越来越多。传统的电力监控方式，需要工作人员记录监控点的电力参数，一方面，通过人工记录效率较低，且容易记录错误，数据的不准确会带来较多的问题；另一方面，数据的更新周期长，时效性差，不能够在第一时间获取所需的信息，可能会影响后续的工作；

中国专利公开号为CN111865975A，公开了一种电网智能监控系统，包括：多个现场数据获取设备，数据汇聚设备，以及云端运维服务平台，数据汇聚设备周期性的广播信标，现场数据获取设备向数据汇聚设备发送加密请求，接收数据汇聚设备发送的公钥A与私钥B的索引信息，使用公钥A与私钥B以及从本地选取的公钥C和私钥D对获取到的现场数据进行加密，向数据汇聚设备发送数据发送请求帧，如果接收到传输请求应答信息，保存数据传输时间片的标识，并在数据传输时间片到来时将加密后的数据传输到数据汇聚设备，数据汇聚设备在加密后的数据前端填加标识后发送到云端运维服务平台，云端运维服务平台对接收到的加密后的数据进行解密，并存储在数据库中，通过监控显示模块实时显示获取到的信息；然而其没有实现电网智能化运行监控管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实现电网智能化运行的监控的技术问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种实现电网智能化运行的监控系统，包括电力监控装置，用于对电网内电力设备进行数据参数进行采集；

显示大屏，用于展示各电力设备的运行状态，运行参数，运行曲线，视频画面等信息内容；

语音输入输出端，用于实现语音查询、语音播报的功能；

声光报警装置，用于对于现场工作人员发出警告信号；

以及监控软件平台和服务器，与电力监控装置、显示大屏、语音输入输出端以及声光报警装置连接，用于综合管理和监控电力设备；

所述电力监控装置包括视频单元，用于电力设备的视频监控；

声音单元，用于采集电力设备的噪音情况；

温度单元，用于采集电力设备周边环境的温度；

湿度单元，用于采集电力设备周围的空气湿度；

电流电压单元，用于测量电力设备的电流和电压值，

功率单元，用于采集电力设备的功率使用情况；

以及漏电单元，用于检测各电力设备的泄漏电流；

实现电网智能化运行的监控方法包括以下步骤：

步骤一：视频单元、声音单元、温度单元、湿度单元、电流电压单元、功率单元、漏电单元对各种设备进行数据采集；

步骤二：智能控制器将采集到的数据传送至监控软件平台，监控软件平对采集到的数据进行分析处理，生成各个模块所需的数据资源，包括：定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表、新增用户；

步骤三：用户通过对语音输入输出端输出查询或者控制指令，监控软件平台处理指令，通过智能控制器对各个设备进行控制；

步骤四：监控软件平台根据预设的安全阈值，一旦监测到各个设备运行参数超出或低于预设的安全阈值，则监控软件平台通过声光报警装置发出预警，并自动控制，解除异常情况。

优选的，还包括智能控制器，电力监控装置1通过智能控制器与监控软件平台4的连接；智能控制器2其基于JAVA应用控制引擎JACE，JACE是一个网络计算机平台，它支持嵌入式操作系统，特别是嵌入式Windows 7或Window 10或QNX实时操作系统。JACE可以通过以太网在局域网中把各种实时控制功能分布给其它的JACE并单机运行这些控制程序，或通过网络上的远程NIAGARA服务器在Internet执行各种实时控制功能；带Web浏览器服务的WEBSUPERVISOR工作站通过安全的内部网络或通过一个标准Web浏览器远程连接到Internet支持广域网用户。

优选的，所述电流电压单元内设置有LC电路或L电路、A/D转换器，A/D转换器检测到电流、电压高于阈值或者低于阈值；阈值为电力设备正常运行的平均值；

优选的，所述功率单元包括第一计量装置，用于采集电网到配电盘的功率使用情况，

以及第二计量装置，用于采集配电盘到电力设备的功率使用情况。

优选的，所述监控软件平台中管理员权限登陆后能够操作功能模块包括定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表、新增用户；

其中只读权限包括开关状态表和历史记录表；

申请权限包括开关状态表、申请入口、待确认和历史记录表；

审核权限包括开关状态表、待审核以及历史记录表；

开关状态表功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、手动、自动、开关状态反馈、控制器输出、状态反馈报警、掉线、急停以及默认输出；

申请入口功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、当前状态、手动、自动、状态反馈、掉线、急停、默认输出以及申请；

控制入口功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、当前状态、默认输出以及操作；

待审核功能模块显示从“申请入口”申请的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人以及操作；

待执行功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人以及操作；

待确认功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人、执行时间、执行人以及操作；

历史记录表功能模块显示“提交申请-审核-执行-确认”整个流程的历史记录；

用户表功能模块显示所有可登陆该监控软件平台的用户登录信息；

优选的，所述语音输入输出端包括对讲机、麦克风以及智能音箱；通过语音的方式查询各个电力设备的运行情况、运行数据以及视频信息等内容；语音播报有别于传统广播系统，本监控软件平台是通过系统内部的通信驱动框架，获取重要的运行数据等内容并以语音形式主动播报出来，同时也可以实现对故障信号、报警信号的主动语音播报，播报内容可以发送至内部扬声设备、对讲机等，能够使管理者及时高效的掌握电力设备的运行情况，获取故障报警信号，及时处理、及时止损；

优选的，所述声光报警装置安装在电力设备的现场，声光报警装置的警告信号分为三种等级，第一警告信号用于在电力设备投入运行之前，发出警告信号，电力设备正常投入运行后，第一警告信号自行解除；第二警告信号用于电力设备出现非致命性故障的预警，比如温度较高、湿度较大，提醒工作人员及时采取措施处理，处理结束后，第二警告信号解除；第三警告信号用于电力设备处于故障状态的警告，通知维修人员处理，也避免非维修人员靠近故障设备，保证人身安全；

本发明的优点在于：

1、本发明能够提升工作人员的远程管理能力，减轻工作人员的劳动强度。

2、本发明通过语音交互，查询电力设备的运行，更加智能化。

3、本发明能够及时发现问题，避免电力设备发生故障，保证电网的平稳运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中电力监控装置的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中视频单元的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中功率单元的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图6为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图7为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图8为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图9为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图10为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图11为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图12为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图13为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图14为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中监控软件平台的操作状态图；

图15为本发明实施例提供的一种实现电网智能化运行的监控系统中语音输入输出端的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。

请参阅图1，一种实现电网智能化运行的监控系统，包括电力监控装置1、智能控制器2、服务器3、监控软件平台4、显示大屏5、语音输入输出端6以及声光报警装置7；

请参阅图2，电力监控装置1用于对电网内电力设备进行数据参数进行采集；包括视频单元11、声音单元12、温度单元13、湿度单元14、电流电压单元15、功率单元16以及漏电单元17；

请参阅图3，视频单元11分为热成像摄像机111、网络摄像机112，热成像摄像机111用于探测转动设备和重点设备的温度情况，网络摄像机112用于一般的电力设备的监控；

声音单元12用于采集电力设备的噪音情况，通过预先正常运行的数值设置一个安全阈值，如果超过该安全阈值监控系统认为电力设备发生异常现象；

温度单元13用于采集电力设备周边环境的温度；

湿度单元14用于采集电力设备周围的空气湿度；

电流电压单元15用于测量电力设备的电流和电压值，电流电压单元内设置有LC电路或L电路、A/D转换器，A/D转换器检测到电流、电压高于阈值或者低于阈值；阈值为电力设备正常运行的平均值；

请参阅图4，功率单元16包括第一计量装置161和第二计量装置162；第一计量装置161采集电网到配电盘的功率使用情况，第二计量装置162采集配电盘到电力设备的功率使用情况；

漏电单元17用于检测各电力设备的泄漏电流，保护人身和设备的安全；

智能控制器2，用于实现电力监控装置1和监控软件平台4的沟通，其基于JAVA应用控制引擎JACE，JACE是一个网络计算机平台，它支持嵌入式操作系统，特别是嵌入式Windows 7或Window 10或QNX实时操作系统。JACE可以通过以太网在局域网中把各种实时控制功能分布给其它的JACE并单机运行这些控制程序，或通过网络上的远程NIAGARA服务器在Internet执行各种实时控制功能。带Web浏览器服务的WEB SUPERVISOR工作站通过安全的内部网络或通过一个标准Web浏览器远程连接到Internet支持广域网用户；

显示大屏5用于展示各电力设备的运行状态，运行参数，运行曲线，视频画面等信息内容；

监控软件平台4用于综合管理和监控所有的电力设备，其中管理员权限登陆后可操作所有功能模块(定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表、新增用户)；如图5所示。

其中只读权限包括下述功能模块：开关状态表、历史记录表；

申请权限包括下述功能模块：开关状态表、申请入口、待确认、历史记录表；

审核权限包括开关状态表、待审核以及历史记录表；

具体的，定时开关包括日常计划和特殊计划；

日常计划，如图6所示，为定时任务表的“计划”，从周日到周六。点击“添加计划”如图7所示；

选择“开始”、“结束”时间以及“输出”，点击“添加”。

特别地，1.灰色部分是没有计划的时间段，定时任务没有输出，最终状态由开关的“默认输出”决定；2.“开、关”状态是时间段有效，例如想要9:00到15:00开关“开”，则9:00到15:00计划的输出都要是“开”，18:00到21:00开关“关”，则18:00到21:00计划的输出都要是“关”如图8所示：

特殊计划如图9所示以添加国庆节为例，点击“添加”：

输入名称“国庆”->“类型”选择“日期区间”->选择好时间->点击“添加”如图10所示：

图11为添加“国庆”计划之后的视图，图12为继续添加“五一”计划之后的视图，深色背景的为选中的计划(国庆)。点击“事件”下方的“添加计划”：

在右图“添加计划”处，选择时间以及输出->点击“添加”如图13所示：

如此，完成了从2017-10-1到2017-10-7，输出均为“关”的特殊计划如图14所示；

开关状态表功能模块下显示的菜单内容包括：电力设备名称、手动、自动、开关状态反馈、控制器输出、状态反馈报警、掉线、急停、默认输出；

申请入口功能模块下显示的菜单内容包括：电力设备名称、当前状态、手动、自动、状态反馈、掉线、急停、默认输出、申请；

控制入口功能模块下显示的菜单内容包括：电力设备名称、当前状态、默认输出、操作；

待审核功能模块显示从“申请入口”申请的记录，显示的菜单内容包括：电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、操作；

待执行功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括：电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人、操作；

待确认功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括：电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人、执行时间、执行人、操作；

历史记录表功能模块显示“提交申请-审核-执行-确认”整个流程的历史记录；

用户表功能模块显示所有可登陆该监控软件平台的用户登录信息；

新增用户功能模块用于增加新的用户；

请参阅图15，语音输入输出端6，与监控软件平台4关联，用于实现语音查询、语音播报的功能；具体地，语音输入输出端6可采用对讲机61、麦克风62、智能音箱63等，通过语音的方式查询各个电力设备的运行情况、运行数据以及视频信息等内容；语音播报有别于传统广播系统，本监控软件平台是通过系统内部的通信驱动框架，获取重要的运行数据等内容并以语音形式主动播报出来，同时也可以实现对故障信号、报警信号的主动语音播报，播报内容可以发送至内部扬声设备、对讲机等，能够使管理者及时高效的掌握电力设备的运行情况，获取故障报警信号，及时处理、及时止损。

声光报警装置7，安装在电力设备的现场，与监控软件平台4关联，用于对于现场工作人员发出警告信号，便于下一步的工作开展；警告信号分为三种等级，第一警告信号用于在电力设备投入运行之前，发出警告信号，电力设备正常投入运行后，第一警告信号自行解除；第二警告信号用于电力设备出现非致命性故障的预警，比如温度较高、湿度较大，提醒工作人员及时采取措施处理，处理结束后，第二警告信号解除；第三警告信号用于电力设备处于故障状态的警告，通知维修人员处理，也避免非维修人员靠近故障设备，保证人身安全。

实现电网智能化运行的监控方法包括以下步骤：

步骤一：视频单元、声音单元、温度单元、湿度单元、电流电压单元、功率单元、漏电单元对各种设备进行数据采集；

步骤二：智能控制器将采集到的数据传送至监控软件平台，监控软件平对采集到的数据进行分析处理，生成各个模块所需的数据资源，包括：定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表、新增用户；

步骤三：用户通过对语音输入输出端输出查询或者控制指令，监控软件平台处理指令，通过智能控制器对各个设备进行控制；

步骤四：监控软件平台根据预设的安全阈值，一旦监测到各个设备运行参数超出或低于预设的安全阈值，则监控软件平台通过声光报警装置发出预警，并自动控制，解除异常情况。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，包括电力监控装置，用于对电网内电力设备进行数据参数进行采集；

显示大屏，用于展示各电力设备的运行状态，运行参数，运行曲线，视频画面等信息内容；

语音输入输出端，用于实现语音查询、语音播报的功能；

声光报警装置，用于对于现场工作人员发出警告信号；

以及监控软件平台和服务器，与电力监控装置、显示大屏、语音输入输出端以及声光报警装置连接，用于综合管理和监控电力设备；

所述电力监控装置包括视频单元，用于电力设备的视频监控；

声音单元，用于采集电力设备的噪音情况；

温度单元，用于采集电力设备周边环境的温度；

湿度单元，用于采集电力设备周围的空气湿度；

电流电压单元，用于测量电力设备的电流和电压值，

功率单元，用于采集电力设备的功率使用情况；

以及漏电单元，用于检测各电力设备的泄漏电流；

实现电网智能化运行的监控方法包括以下步骤：

步骤一：视频单元、声音单元、温度单元、湿度单元、电流电压单元、功率单元、漏电单元对各种设备进行数据采集；

步骤二：智能控制器将采集到的数据传送至监控软件平台，监控软件平对采集到的数据进行分析处理，生成各个模块所需的数据资源，包括：定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表、新增用户；

步骤三：用户通过对语音输入输出端输出查询或者控制指令，监控软件平台处理指令，通过智能控制器对各个设备进行控制；

步骤四：监控软件平台根据预设的安全阈值，一旦监测到各个设备运行参数超出或低于预设的安全阈值，则监控软件平台通过声光报警装置发出预警，并自动控制，解除异常情况。

2.根据权利要求1所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，所述电流电压单元内设置有LC电路或L电路以及A/D转换器；A/D转换器用于检测电流、电压高于阈值或者低于阈值；阈值为电力设备正常运行的平均值。

3.根据权利要求2所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，所述功率单元包括第一计量装置，用于采集电网到配电盘的功率使用情况，

以及第二计量装置，用于采集配电盘到电力设备的功率使用情况。

4.根据权利要求1所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，所述声光报警装置安装在电力设备的现场，声光报警装置的警告信号分为三种等级，第一警告信号用于在电力设备投入运行之前，发出警告信号，电力设备正常投入运行后，第一警告信号自行解除；第二警告信号用于电力设备出现非致命性故障的预警，提醒工作人员及时采取措施处理，处理结束后，第二警告信号解除；第三警告信号用于电力设备处于故障状态的警告，通知维修人员处理。

5.根据权利要求1所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，还包括智能控制器，电力监控装置通过智能控制器与监控软件平台的连接。

6.根据权利要求4所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，所述语音输入输出端包括对讲机、麦克风以及智能音箱；通过语音的方式查询各个电力设备的运行情况、运行数据以及视频信息的内容；

监控软件平台通过系统内部的通信驱动框架，获取重要的运行数据的内容并从语音输入输出端以语音形式主动播报出来，同时也能够实现对故障信号、报警信号的主动语音播报，播报内容能够发送至内部扬声设备以及对讲机，能够使管理者及时高效的掌握电力设备的运行情况，获取故障报警信号。

7.根据权利要求6所述的一种实现电网智能化运行的监控系统，其特征在于，所述监控软件平台中管理员权限登陆后能够操作功能模块包括定时开关、开关状态表、申请入口、控制入口、待审核、待执行、待确认、历史记录表、用户表以及新增用户；

其中只读权限包括开关状态表和历史记录表；

申请权限包括开关状态表、申请入口、待确认和历史记录表；

审核权限包括开关状态表、待审核以及历史记录表；

开关状态表功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、手动、自动、开关状态反馈、控制器输出、状态反馈报警、掉线、急停以及默认输出；

申请入口功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、当前状态、手动、自动、状态反馈、掉线、急停、默认输出以及申请；

控制入口功能模块下显示的菜单内容包括电力设备名称、当前状态、默认输出以及操作；

待审核功能模块显示从“申请入口”申请的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人以及操作；

待执行功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人以及操作；

待确认功能模块显示“待审核”通过审核的记录，显示的菜单内容包括电力设备名称、申请内容、申请时间、申请人、审核时间、审核人、执行时间、执行人以及操作；

历史记录表功能模块显示“提交申请-审核-执行-确认”整个流程的历史记录；

用户表功能模块能够显示所有可登陆该监控软件平台的用户登录信息。

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