CN112698127A - 基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，管控平台包括省公司管控平台、地州公司运维中心和变电站或开闭所工作站；以网络五防系统网络架构为基础，实现各站端防误系统与运维中心网络防误主站系统互通；以互联网、智能芯和物联技术实现防误设备的自动识别和数据贯通以及核心部件全面状态感知，实现工况实时监测、操作统计分析和台账统计；以统一规约进行信息的上传下达，实现业务逻辑智能整合与关联应用，大数据的抓取与智能分析；构建一个集基于操作的集控防误、基于安全的工况在线监测、资产全寿命管理的新一代智能防误闭锁综合管控系统，实现变电运维操作、安全管理的高度智能化、信息化、平台化。

Description

基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统

技术领域

本发明涉及一种电力监控系统，具体涉及基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统。

背景技术

当前，随着智能电网概念的提出，世界多国争相通过本国先进的传感器和测量技术、设备技术、控制方法和决策支持系统开发电力系统的智能化设备，确保电网的智能化、信息化、经济环保化的运行。

在国内，随着我国科技进步和电力体制改革的不断深入和发展，我国电力系统自动化程度也有了很大提高，电力物联、机器代人、智能运检也在电网中开始广泛应用，例如电力线路可视化图像监控、视频监控，电力线路和变电站巡检机器人等，大大减少了运行人员劳动强度，同时克服和弥补了人工巡检中存在的一些缺陷和不足，提高了设备巡检质量。因此，变电站作为电力系统的主要环节之一，加快推进智能运检、机器代人将具有十分重要的意义。

目前，变电站变压器、避雷器以及GIS开关等一次设备在线监测系统已取得较大发展和普遍应用，但二次设备方面还存在一定不足，尤其是变电站防误闭锁系统还基本没有监测手段，若站内防误系统出现问题，也基本只有通过监测通信中断来实现报警功能。

随着网络化五防系统的建设和应用，虽对倒闸操作有了统一管理，消除了各站信息孤岛，但仍然不具备站端设备在线监测功能，缺乏对防误设备工况实时监测分析、未遂误操作统计等，还依靠人工手段对防误设备进行管理，管理效率较低。随着经济发展变电站数量大幅增长的情况下，由于缺乏相应的技术监测手段，无法及时准确获取防误设备的相关信息，人工管理方式对设备管理的信息不及时且存在不可控因素，有可能为变电站日常操作埋下安全隐患。

在人员缺乏的情况下，日常人工巡检方式检查各变电站五防设备的运行状况，耗时耗力且效率较低，且存在人为疏忽巡检不到位的问题。无人值守变模式下，集控中心无法对所辖变电站防误系统实时监控，操作到达倒闸操作时，人员到达现场后才发现五防设备故障，不仅增加了操作时间，而且可能增加紧急解锁概率，存在较大的安全风险。五防设备台账信息更新不及时，闭锁范围不全面、设备超期限服役，都可能在后期操作中存在误操作的隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是无法获取防误闭锁设备实时工况数据，目的在于提供一种基于网络化五防系统下的防误闭锁设备的在线监测方案，采用互联网和物联网技术建立以运维集控为中心，覆盖地州变电站的网络化防误设备在线监测平台。

本发明通过下述技术方案实现：

基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，基于网络化五防系统架构，包括管控平台包括省公司管控平台、地州公司运维中心和变电站或开闭所工作站；所述省公司管控平台包括各级运行管理系统、主备服务器、各级安监管理器、正向隔离器和三级交换机；所述各级运行管理系统、主备服务器和各级安监管理器通过正向隔离器同时响应于三层交换机；所述地州公司运维中心设置的数量为多个，所述地州公司运维中心包括主备集控五防服务器、五防主站、交换机1和交换机2；所述交换机1与三层交换机为交互关系，所述交换机1负责处理运维中心集控五防数据远传和远程数据接收；所述交换机2同时响应于主备集控五防服务器、五防主站。所述变电站或开闭所工作站设置的数量为多个，所述变电站或开闭所工作站包括五防主机、监控后台和交换机3，所述交换机3与交换机2为交互关系，所述交换机3负责处理变电站或开闭所五防数据远传和远程数据接收。其中，采用互联网、物联网技术建立以运维集控为中心，覆盖地州变电所的防误设备在线监测平台，按照一级部署，二级应用方案，搭建面向全省的智能运维防误综合管控平台，应用服务器、数据服务器采用冗余设计，通过负载均衡确保平台的稳定运行，平台权限分层、分级管控。

进一步，所述主备服务器或集控五防服务器采用B/S架构，所述五防主站采用C/S架构。

进一步，所述管控平台制定所有业务的数据接口标准。

进一步，所述主备集控五防服务器用于防误闭锁设备工况监视；所述主备服务器统计操作行为和防误设备台账。

进一步，所述防误工况监视包括防误主机工况监视、通讯工况监视、电脑钥匙工况监视和操作系统工况统计监视。

进一步，所述操作行为统计包括未遂误操作统计、违章误操作统计和其他误操作行为统计。

进一步，所述防误设备台账统计包括设备分类统计、闭锁点量、设备投运时间统计和设备维护次数统计。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种基于网络化五防系统下的防误闭锁设备监测系统，实时掌握站端防误闭锁设备健康状态，设备故障时第一时间进行消缺处理，从而确保防误系统的良好运行，任何时间、任何情况下均由防误系统保障倒闸操作的安全执行。降低运行人员到场后，因操作过程中发现设备故障，申请解锁操作带来的安全风险。实时监测防误电脑钥匙的操作记录情况，可确保运行人员倒闸操作过严格使用电脑钥匙，规范相关管理制度的有效落地并执行，彻底杜绝误操作的发生。五防台账信息自动更新，运行检修人员实时掌握五防设备服役状态，信息化管理五防设备的全生命周期管理，大大提升管理效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

如图1所示，本发明基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，包括管控平台包括省公司管控平台、地州公司运维中心和变电站或开闭所工作站；所述省公司管控平台包括各级运行管理系统、主备服务器、各级安监管理器、正向隔离器和三级交换机；所述各级运行管理系统、主备服务器和各级安监管理器通过正向隔离器同时响应于三层交换机；所述地州公司运维中心设置的数量为多个，所述地州公司运维中心包括主备集控五防服务器、五防主站、交换机1和交换机2；所述交换机1与三层交换机为交互关系，所述交换机1负责处理运维中心集控五防数据远传和远程数据接收；所述交换机2同时响应于主备集控五防服务器、五防主站；所述变电站或开闭所工作站设置的数量为多个，所述变电站或开闭所工作站包括五防主机、监控后台和交换机3；所述交换机3与交换机2为交互关系，所述交换机3负责处理变电站或开闭所五防数据远传和远程数据接收。

进一步，采用互联网、物联网技术建立以运维集控为中心，覆盖地州变电所的网络化管控平台，按照一级部署，二级应用方案，搭建面向全省的智能运维防误综合管控平台，应用服务器、数据服务器采用冗余设计，通过负载均衡确保平台的稳定运行，平台权限分层、分级管控。

进一步，所述主备服务器或集控五防服务器采用B/S架构，所述五防主站采用C/S架构。

进一步，安全工况在线监测涵盖五防设备的在线实时监测，如防误主机运行状况、防误主机与监控主机通讯状况、电脑钥匙在位情况、电脑钥匙电量状态等。系统架构具备扩展性，可根据实际功能预留各种在线监测接口接入。

根据防误系统工况数据，对区域内的防误子站在线情况进行统计报表及视图展示；防误子站在线情况统计：在线/离线；系统异常情况统计：异常类型；均可按范围(局)、时间范围进行，统计数据可通过棒图、饼图方式展示。

进一步，站端防误主机通过对通信端口的心跳监测，采集站端防误系统与站端监控主机的通信状态，防误主机与监控主机的通信一旦中断，便会触发告警系统，提醒工作人员及时处理防误主机通信中断问题。

进一步，站端防误主机通过信息传输系统实时监测电脑钥匙状况，防误主机与电脑钥匙通信中断或电脑钥匙发生故障，便会触发告警系统，提醒工作人员及时处理电脑钥匙通信问题或故障问题。

进一步，站端防误主机通过信息传输系统实时监测电脑钥匙在位状态，供运维人员人员随时查看，以防操作人员到达现场，但钥匙不在位的情况发生，从而影响工作效率。

可以理解，主要实现如下功能：

1.钥匙超时未归还报警

电脑钥匙在超过规定使用时长，未归还到钥匙座的情况下，防误主机会检测到钥匙不在位状态并及时发出报警提示，提醒工作人员查看钥匙的在位情况，从而规范化管理电脑钥匙的借还。

2.缺钥匙报警

电脑钥匙在低于一定数量的时候，防误主机会发出报警提示，提醒工作人员及时补足钥匙，最低钥匙数量可设定。

3.钥匙错位报警

电脑钥匙在归还到钥匙座的时候会出现放置错位的情况，导致钥匙与钥匙座无法紧密贴合进行通信，此时防误主机会显示钥匙处在错位状态，发出报警提示，钥匙座也会进行声光报警，提醒工作人员重新放置电脑钥匙，直至正确放入。

进一步，防误工况监测系统可实时监测电脑钥匙的电量状态，电池电量低会发出报警，电池浮电会出现提示，同时会对饱电量的电脑钥匙进行统计。

可以理解，主要实现如下功能：

低电量报警：当电池电量低于某值的时候，防误主机会实时报警提示，提醒工作人员及时为电脑钥匙充电，最低电量值可设定。

电量浮充提示：当电池电量进入浮充状态的时候，防误主机会提示工作人员该电脑钥匙已处于备用状态，可随时取用。

饱充电量统计：当电脑钥匙已完全充满电的时候，防误主机会自动统计该状态的电脑钥匙数量及位置情况，以便工作人员随时取用。

进一步防误主机通过信息传输系统对电脑钥匙操作情况进行采集，实时掌握现场运行人员的倒闸操作行为，全面统计现场工作人员的各类正常操作、未遂误操作、违章误操作及其他误操作行为、各项任务执行情况进行可视化的统计、分析，形成倒闸操作票问题库，有效预防不安全操作隐患。

进一步防误工况监测系统可通过电脑钥匙记录变电站原始防误接线图、闭锁逻辑以及防误设备(如五防主机、电脑钥匙、锁具等)型号及数量、设备投运时间等。当站端防误设备台账信息发生变化时，如扩容增加闭锁点量、维护更换防误主机或电脑钥匙、升级电脑钥匙版本信息时，系统通过对电脑钥匙的实时监测，获取最新的信息，与存储在系统内的五防台账信息作比对，当台账信息有变化时，系统会按照等量更新、增量更新的方式自动更新五防台账信息，同时生成更新日志和台账报表。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述管控平台包括省公司管控平台、地州公司运维中心和变电站或开闭所工作站；

所述省公司管控平台包括各级运行管理系统、主备服务器、各级安监管理器、正向隔离器和三层交换机；所述各级运行管理系统、主备服务器和各级安监管理器通过正向隔离器同时响应于三层交换机；

所述地州公司运维中心设置的数量为多个，所述地州公司运维中心包括主备集控五防服务器、五防主站、交换机1和交换机2；所述交换机1与三层交换机为交互关系，所述交换机1负责处理运维中心集控五防数据远传和远程数据接收；所述交换机2同时响应于主备集控五防服务器和五防主站。

所述变电站或开闭所工作站设置的数量为多个，所述变电站或开闭所工作站包括五防主机、监控后台和交换机3；所述交换机3与交换机2为交互关系，所述交换机3负责处理变电站或开闭所五防数据远传和远程数据接收。

2.根据权利要求1所述的基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述主备服务器或集控五防服务器采用B/S架构，所述五防主站采用C/S架构。

3.根据权利要求1所述的基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述主备集控五防服务器用于防误闭锁设备工况监视；所述主备服务器统计操作行为和防误设备台账。

4.根据权利要求4所述的基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述防误工况监视包括防误主机工况监视、通讯工况监视、电脑钥匙工况监视和操作系统工况统计监视。

5.根据权利要求4所述的基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述操作行为统计包括未遂误操作统计、违章误操作统计和其他误操作行为统计。

6.根据权利要求4所述的基于网络化五防系统的变电站防误闭锁设备在线监测系统，其特征在于，所述防误设备台账统计包括设备分类统计、闭锁点量、设备投运时间统计和设备维护次数统计。

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