CN113009291B - 一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置，本发明方法包括向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号；将测量信号进行通信协议转换；根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数。本发明能够实现对各种种类、厂家、规约、协议的智慧变电站智能感知终端展开性能评测，可随时实现针对不同各种种类、厂家、规约、协议补充新的兼容接口、协议等，兼容性好、扩展性强的优点，具备性能检测自动控制分析功能，可以自动检测，对于一些检测周期较长的项目，不用人工监视，可以提高检测便捷性；也可以针对大多数关键传感器性能参数进行检测，检测项目齐全。

Description

一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置

技术领域

本发明属于智能感知终端性能检测领域，具体涉及一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置。

背景技术

随着国内智慧变电站建设的全面推进，国家电网公司将开展大量的在运变电站智慧改造升级和新建工作。智能感知终端是智慧变电站感知层的基本功能单元，其应用范围广、数量大、结构功能多样化。随着智能感知终端的不断投运，保证其运行过程中的准确性和可靠性将是面临的一大关键技术难题。智能感知终端在信息处理、信息交互与可靠性评价等方面与传统传感器差异较大，各类智能传感终端在原理、结构、功能及接口形式方面各异，同类设备不同厂家设备信息与通信规约缺乏统一标准，如何对传感的准确性、传感器在电网背景干扰环境下的可靠性、数据传输的及时性、无线传输的安全性等进行规范和检测，都是亟待解决的问题。目前，国内尚缺乏完善的智慧变电站智能感知终端性能评估手段，因此提出一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法及装置，本发明能够实现对各种种类、厂家、规约、协议的智慧变电站智能感知终端展开性能评测，可随时实现针对不同各种种类、厂家、规约、协议补充新的兼容接口、协议等，兼容性好、扩展性强的优点，具备性能检测自动控制分析功能，可以自动检测，对于一些检测周期较长的项目，不用人工监视，可以提高检测便捷性；也可以针对大多数关键传感器性能参数进行检测，检测项目齐全。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种智慧变电站智能感知终端性能检测方法，包括：

1)向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；

2)利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号；

3)将测量信号进行通信协议转换；

4)根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数。

可选地，步骤1)中向智能感知终端施加模拟检测信号之前，包括调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测的步骤，调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。

可选地，所述模拟检测信号包括特高频局部放电信号、超声波局部放电信号、暂态地电压局部放电信号、高频局部放电信号、油色谱、套管压力、铁芯接地电流、断路器触头温度、断路器机械特性、断路器弹簧压力、避雷器泄漏电流、SF₆气体压力/密度、SF₆气体的微水含量、消防信号、安全防范信号、环境监测信号、照明监视信号以及智能锁控信号中的一种或多种。

可选地，步骤3)中将测量信号进行通信协议转换具体是指将测量信号进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种。

可选地，步骤4)中根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数包括：计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果。

此外，本发明还提供一种智慧变电站智能感知终端性能检测装置，包括：信号激励装置，用于向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；就地转换模块，用于利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号，并将测量信号进行通信协议转换；智能感知终端性能检测综合分析单元，用于根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数；所述信号激励装置与被测的多种智能感知终端相连，各个智能感知终端的测量信号输出端与就地转换模块的输入端相连，所述就地转换模块的输出端与智能感知终端性能检测综合分析单元的输入端相连。

可选地，所述就地转换模块包括采集接口和多模通信转换模块，所述采集接口与各个智能感知终端的测量信号输出端相连，所述采集接口通过多模通信转换模块与智能感知终端性能检测综合分析单元的输入端相连，所述采集接口包括RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块中的一种或多种，所述RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块分别通过多模通信转换模块与智能感知终端性能检测综合分析单元的输入端相连，所述多模通信转换模块包括相互连接的多模通信模块和规约转换模块，所述多模通信模块分别与采集接口相连以实现多模通信，所述规约转换模块用于将采集接口采集得到的数据进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种后上传给智能感知终端性能检测综合分析单元。

可选地，所述就地转换模块与智能感知终端性能检测综合分析单元布置于同一机柜中，且该机柜中设有用于提供电源的机柜电源分配单元，所述机柜电源分配单元的供电输出端分别与就地转换模块与智能感知终端性能检测综合分析单元相连。

可选地，所述智能感知终端性能检测综合分析单元还连接有人机接口模块、存储单元以及检测控制模块，所述检测控制模块与信号激励装置的控制端相连，用于调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测，所述调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。

此外，本发明还提供一种所述智慧变电站智能感知终端性能检测装置的应用方法，包括智能感知终端性能检测综合分析单元执行的下述步骤：

S1)检测开始，若收到用于获取指定的性能参数新建检测任务，则跳转执行下一步；

S2)设置获取指定的性能参数对应测量信号的采集方式；

S3)启动采集测量信号；

S4)自动启动信号激励装置；

S5)接收通信协议转换后的测量信号并进行信号转换；

S6)根据信号转换结果采集测量信号的检测数值；

S7)计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果并生成图表；

S8)判断是否达到预设次数上限，若仍未达到预设次数上限，则跳转执行步骤S3)；否则，跳转执行步骤S9)；

S9)判断是否需要切换智能感知终端的工作模式，若需要切换智能感知终端的工作模式，则执行智能感知终端的工作模式切换操作，跳转执行步骤S3)；否则，根据所有的性能参数的定性或定量检测结果生成最终的分析检测结果，退出。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明方法包括向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号；将测量信号进行通信协议转换；根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数。本发明能够实现对各种种类、厂家、规约、协议的智慧变电站智能感知终端展开性能评测，可随时实现针对不同各种种类、厂家、规约、协议补充新的兼容接口、协议等，兼容性好、扩展性强的优点，具备性能检测自动控制分析功能，可以自动检测，对于检测周期较长的项目，不用人工监视，可以提高检测便捷性；也可以针对大多数关键传感器性能参数进行检测，检测项目齐全。本发明可模拟变电站不同状态量，实现智慧变电站不同类型智能感知终端性能自动检测，还可以同步检测多个智能感知终端设备，具有占地面积小、自动化程度高、检测效率高、操作简单、便于推广等特点。

附图说明

图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。

图2为本发明实施例装置的基本结构示意图。

图3为本发明实施例装置的应用方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例智慧变电站智能感知终端性能检测方法包括：

1)向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；

2)利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号；

3)将测量信号进行通信协议转换；

4)根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数。

本实施例智慧变电站智能感知终端性能检测方法通过向智能感知终端提供模拟检测信号，并利用有线或无线传输方式将感知终端采集的信号传输至就地模块，在就地模块进行通信协议转换后再统一传输至智能感知终端性能检测综合分析系统，并根据测量的结果获取其相应的性能参数，可以实现模拟检测信号自动激励、待检智能感知终端信号自动采集、性能检测结果自动分析存储。

本实施例中，步骤1)中向智能感知终端施加模拟检测信号之前，包括调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测的步骤，调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。其中，波形参数是指施加不同模拟检测信号的波形时域特征参数，如果检测信号为图谱而非单一数值，对其多个波形参数进行规定作为检测信号，从而可实现对图谱类检测信号的模拟。

本实施例中，模拟检测信号包括特高频局部放电信号、超声波局部放电信号、暂态地电压局部放电信号、高频局部放电信号、油色谱、套管压力、铁芯接地电流、断路器触头温度、断路器机械特性、断路器弹簧压力、避雷器泄漏电流、SF₆气体压力/密度、SF₆气体的微水含量、消防信号、安全防范信号、环境监测信号、照明监视信号以及智能锁控信号中的一种或多种。

本实施例中，步骤3)中将测量信号进行通信协议转换具体是指将测量信号进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种。

本实施例中，步骤4)中根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数包括：计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果。

如图2所示，本实施例还提供一种智慧变电站智能感知终端性能检测装置包括：信号激励装置1，用于向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号；就地转换模块2，用于利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号，并将测量信号进行通信协议转换；智能感知终端性能检测综合分析单元3，用于根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数；信号激励装置1与被测的多种智能感知终端相连，各个智能感知终端的测量信号输出端与就地转换模块2的输入端相连，就地转换模块2的输出端与智能感知终端性能检测综合分析单元3的输入端相连。根据智能感知终端的类型将其连接至信号激励装置1，确定智能感知终端的待检性能参数；根据待检智能感知终端信号传输方式，将相应信号汇集单元连接至就地转换模块2；根据智能感知终端的待检性能参数，在智能感知终端性能检测综合分析单元3中可设置相应的状态模拟标准信号施加方式及信号采集方式，自动采集智能感知终端的响应信号并分析计算其对应的性能参数。

1.参见图2，本实施例中的智能感知终端包括智能感知终端#1～智能感知终端#5一共五种智能感知终端，智能感知终端作为被测试设备，可根据施加的模拟检测信号形成对应的响应，采集检测信号并将采集结果向就地转换模块2传输。智能感知终端包括但不限于特高频、超声波、暂态地电压、高频电流等局部放电在线监测装置，油色谱、套管压力、铁芯接地电流等变压器在线监测装置，断路器触头温度、断路器机械特性、断路器弹簧压力等开关设备在线监测装置，避雷器泄漏电流在线监测装置，SF₆气体压力/密度、微水在线监测装置，消防终端、安全防范终端、环境监测终端、照明监视终端、智能锁控终端等子系统感知终端，及其他新型智能感知终端。智能感知终端设备包括有源、有线传输和无源、无线传输方式。

作为一种可选的实施方式，本实施例中就地转换模块2的输出端、智能感知终端性能检测综合分析单元3的输入端还连接有交换机，该交换机用于实现电(光)信号转换，可同时接入RJ45接口及LC光纤口。

如图2所示，就地转换模块2包括采集接口21和多模通信转换模块22，采集接口21与各个智能感知终端的测量信号输出端相连，采集接口21通过多模通信转换模块22与智能感知终端性能检测综合分析单元3的输入端相连，采集接口21用于接收有线或无线传输方式智能感知终端设备上传的检测信号，采集接口21包括RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块中的一种或多种，RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块分别通过多模通信转换模块22与智能感知终端性能检测综合分析单元3的输入端相连，多模通信转换模块22包括相互连接的多模通信模块221和规约转换模块222，多模通信模块221分别与采集接口21相连以实现多模通信，规约转换模块222用于将采集接口21采集得到的数据进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种后上传给智能感知终端性能检测综合分析单元3，从而实现不同类型感知终端传输信号通信协议转换，达到同步检测多个智能感知终端性能的目的。本实施例中，多模通信转换模块22预留有扩展接口，可以支持USB连接、DI、DO、AI传输，从而实现对更多采集接口21的类型支持。

如图2所示，就地转换模块2与智能感知终端性能检测综合分析单元3布置于同一机柜中，从而能够实现装置的小型化和集成化，且该机柜中设有用于提供电源的机柜电源分配单元4，机柜电源分配单元4的供电输出端分别与就地转换模块2与智能感知终端性能检测综合分析单元3相连。机柜电源分配单元4用于为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案，可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观，并使电源维护更加便利和可靠。

智能感知终端性能检测综合分析单元3用于实现检测数据采集、检测过程监视、操作控制、数据存储、结果分析等功能。如图2所示，智能感知终端性能检测综合分析单元3还连接有人机接口模块31、存储单元32以及检测控制模块33，检测控制模块33与信号激励装置1的控制端相连，用于调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测，调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。智能感知终端性能检测综合分析单元3可以自动调节智能感知终端工作模式、控制智能感知终端信号采集的频率，还可以同步控制采集多个相同或不同的智能感知终端检测结果。

如图3所示，本实施例还提供一种前述智慧变电站智能感知终端性能检测装置的应用方法，包括智能感知终端性能检测综合分析单元3执行的下述步骤：

S1)检测开始，若收到用于获取指定的性能参数新建检测任务，则跳转执行下一步；

S2)设置获取指定的性能参数对应测量信号的采集方式；

S3)启动采集测量信号；

S4)自动启动信号激励装置1；

S5)接收通信协议转换后的测量信号并进行信号转换；

S6)根据信号转换结果采集测量信号的检测数值；

S7)计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果并生成图表；

S8)判断是否达到预设次数上限，若仍未达到预设次数上限，则跳转执行步骤S3)；否则，跳转执行步骤S9)；

S9)判断是否需要切换智能感知终端的工作模式，若需要切换智能感知终端的工作模式，则执行智能感知终端的工作模式切换操作，跳转执行步骤S3)；否则，根据所有的性能参数的定性或定量检测结果生成最终的分析检测结果，退出。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智慧变电站智能感知终端性能检测装置，其特征在于，包括：信号激励装置（1），用于向智能感知终端施加指定的性能参数对应的模拟检测信号，所述模拟检测信号包括特高频局部放电信号、超声波局部放电信号、暂态地电压局部放电信号、高频局部放电信号、油色谱、套管压力、铁芯接地电流、断路器触头温度、断路器机械特性、断路器弹簧压力、避雷器泄漏电流、SF₆气体压力/密度、SF₆气体的微水含量、消防信号、安全防范信号、环境监测信号、照明监视信号以及智能锁控信号；就地转换模块（2），用于利用有线或无线传输方式采集感知终端采集的测量信号，并将测量信号进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种；智能感知终端性能检测综合分析单元（3），用于根据通信协议转换后的测量信号获取指定的性能参数，所述性能参数包括：计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果；所述信号激励装置（1）与被测的多种智能感知终端相连，各个智能感知终端的测量信号输出端与就地转换模块（2）的输入端相连，所述就地转换模块（2）的输出端与智能感知终端性能检测综合分析单元（3）的输入端相连；所述信号激励装置（1）中向智能感知终端施加模拟检测信号之前，包括调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测的步骤，调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。

2.根据权利要求1所述的智慧变电站智能感知终端性能检测装置，其特征在于，所述就地转换模块（2）包括采集接口（21）和多模通信转换模块（22），所述采集接口（21）与各个智能感知终端的测量信号输出端相连，所述采集接口（21）通过多模通信转换模块（22）与智能感知终端性能检测综合分析单元（3）的输入端相连，所述采集接口（21）包括RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块中的一种或多种，所述RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、WiFi接口模块以及Lora接口模块分别通过多模通信转换模块（22）与智能感知终端性能检测综合分析单元（3）的输入端相连，所述多模通信转换模块（22）包括相互连接的多模通信模块（221）和规约转换模块（222），所述多模通信模块（221）分别与采集接口（21）相连以实现多模通信，所述规约转换模块（222）用于将采集接口（21）采集得到的数据进行通信协议转换为101/104/103/Modbus/61850/698电力规约中的一种后上传给智能感知终端性能检测综合分析单元（3）。

3.根据权利要求1所述的智慧变电站智能感知终端性能检测装置，其特征在于，所述就地转换模块（2）与智能感知终端性能检测综合分析单元（3）布置于同一机柜中，且该机柜中设有用于提供电源的机柜电源分配单元（4），所述机柜电源分配单元（4）的供电输出端分别与就地转换模块（2）与智能感知终端性能检测综合分析单元（3）相连。

4.根据权利要求3所述的智慧变电站智能感知终端性能检测装置，其特征在于，所述智能感知终端性能检测综合分析单元（3）还连接有人机接口模块（31）、存储单元（32）以及检测控制模块（33），所述检测控制模块（33）与信号激励装置（1）的控制端相连，用于调节施加模拟检测信号的类型、施加方式、施加时间中的至少一种参数以实现对不同类型的智能感知终端或同一智能感知终端的多项性能进行检测，所述调节施加方式是指调节模拟检测信号的信号频率、信号强度、波形参数中的至少一种信号参数。

5.一种权利要求4所述智慧变电站智能感知终端性能检测装置的应用方法，其特征在于，包括智能感知终端性能检测综合分析单元（3）执行的下述步骤：

S1）检测开始，若收到用于获取指定的性能参数新建检测任务，则跳转执行下一步；

S2）设置获取指定的性能参数对应测量信号的采集方式；

S3）启动采集测量信号；

S4）自动启动信号激励装置（1）；

S5）接收通信协议转换后的测量信号并进行信号转换；

S6）根据信号转换结果采集测量信号的检测数值；

S7）计算通信协议转换后的测量信号的检测数值、模拟检测信号对应的理论输出数值之间的差值，根据该差值来生成对指定的性能参数的定性或定量检测结果并生成图表；

S8）判断是否达到预设次数上限，若仍未达到预设次数上限，则跳转执行步骤S3）；否则，跳转执行步骤S9）；

S9）判断是否需要切换智能感知终端的工作模式，若需要切换智能感知终端的工作模式，则执行智能感知终端的工作模式切换操作，跳转执行步骤S3）；否则，根据所有的性能参数的定性或定量检测结果生成最终的分析检测结果，退出。

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