CN113162233A - 一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，包括：硬件层、通讯处理层和表现层；所述硬件层包括：就地模块，用于获取辅助设备的工况数据；消防传输单元，用于获取消防设备的工况数据；辅助设备监控主机，用于接入就地模块获取的辅助设备的工况数据；用于接入消防传输单元获取的消防设备的工况数据；主设备监控主机，用于获取辅助设备的工况数据和消防设备的工况数据，根据获取数据判断辅助设备是否发生火灾。本发明能够及时、高效、全面的处理变电站各辅助子系统的实时数据及报警数据，大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现对变电站辅助设备的安全管控、智能管控。
Description
技术领域
本发明属于设备监控技术领域，涉及第三代智能变电站领域，特别涉及一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统。
背景技术
随着电网规模的扩大，变电站的数量急剧增加；为提高劳动效率以及合理分配人力资源，现变电站普遍实行无人值班与集中监控模式，在该模式下，变电站内的安全问题显得尤为突出。近年来，变电设备被破坏、偷盗的事件时有发生，导致了一些停电事故；采取切实可行的技术手段对变电站内相关辅助系统实行监控，做到无人值班变电站安全管控、智能管控成为一项迫切的需求。
现电力行业普遍采用的“五遥”技术，即“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”电力自动化技术，仅针对站内主设备的状态进行监控，而对站内的辅助系统，例如安保系统、环境情况等并没有采取相应的监视和控制措施，因而并不能完全满足变电站无人值守和保证变电设备安全运行的需要。随着智能技术的发展，智能机器人巡视代替人工巡视已成为可能，其大大减少了人力，为人员的合理调配提供了帮助。然而由于机器人的巡视路线、巡视时间比较固定，且巡视内容和相应的控制功能比较独立，并且未与相关辅助控制系统相结合，因而并不能实现站内的完全监视和控制功能。
综上，亟需一种新的用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的系统，能够及时、高效、全面的处理变电站各辅助子系统的实时数据及报警数据，大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现对变电站辅助设备的安全管控、智能管控。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，包括：硬件层、通讯处理层和表现层；
所述硬件层包括：
就地模块，用于获取辅助设备的工况数据；
消防传输单元，用于获取消防设备的工况数据；
辅助设备监控主机，用于接入就地模块获取的辅助设备的工况数据，根据辅助设备的工况数据下发控制指令到各辅助设备，指导辅助设备的正常运行；用于接入消防传输单元获取的消防设备的工况数据；
主设备监控主机，用于监控变电站内主设备运行状态数据；用于通过交换机从辅助设备监控主机获取辅助设备的工况数据和消防设备的工况数据，根据获取数据判断辅助设备是否发生火灾，如发生火灾则下达指令至保护、测控类设备通过消防传输单元控制消防装备进行灭火，执行主设备保护程序，用于防止辅助设备影响主设备安全及正常工作，发送维修指令到运维工作人员处；
所述通讯处理层用于数据规约解析、视频流处理、实时数据储存，将采集的数据进行规范化处理并储存，使得主机设备能够识别处理；
所述表现层用于实现人机交互。
本发明的进一步改进在于，所述就地模块采用本地部署或区域集中部署方式。
本发明的进一步改进在于，所述就地模块的数量为多个，用于对在线监测、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控辅助设备的工况数据进行采集。
本发明的进一步改进在于，所述通讯处理层的传输基于IEC61850规约。
本发明的进一步改进在于，所述表现层包括：
辅助设备工作站，用于与辅助设备监控主机实现人机，实现图形界面规范化展示、运行监视及操作控制。
本发明的进一步改进在于，所述硬件层还包括：
巡检机器人主机，用于实现巡检机器人设备的数据接入、上传、信令下发。
本发明的进一步改进在于，所述硬件层还包括：
视频监控主机，用于通过正向隔离装置实现主设备、辅助设备视频联动，实现工业摄像机的数据接入、操作控制、系统配置及转发服务。
本发明的进一步改进在于，还包括：
公共服务层，用于集成事务管理、配置管理、日志管理、权限管理、联动管理、对时管理、数据库接口、报表引擎、前置服务、消息总线。
本发明的进一步改进在于，还包括：
业务应用层，用于在线监测、消防、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控业务的数据处理、运行监视、操作控制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明针对目前电力行业普遍仅对变电站内主要设备的运行状态进行监控，而对站内辅助系统的监控和控制措施相对缺乏这一问题，提出了一种应用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统。该系统可对站内的辅助系统，例如安保系统、环境情况等状态参数进行实时监控，并将参数反馈给主设备监控站，当辅助子系统产生运行故障或出现安全隐患等情况时，主设备监控站可根据报警数据及时反应，防止因辅助设备的异常工作状态影响到主设备正常工作；同时可大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现了对变电站主设备及辅助设备的安全管控、智能管控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统的架构示意图；
图2是本发明实施例中，辅助设备监控系统硬件层结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面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一部分实施例。基于本发明公开的实施例，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其它实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明实施例的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，包括：辅助设备工作站、辅助设备监控主机、巡检机器人主机、视频监控主机、就地模块、消防专属单元等主要设备。
其中，所述辅助设备监控系统部署在变电站，集成变电站巡检机器人、视频监控、消防、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等子系统，实现辅助设备数据采集、运行监视、操作控制、对时、权限、配置、数据存储、报表以及智能联动管理，为变电站综合监控提供辅助信息支撑。
就地模块采用本地部署或区域集中部署方式，对在线监测、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制等辅助设备的工况数据进行实时采集，并与辅助设备监控主机进行数据交互。
辅助设备监控主机接收到就地模块上传的各辅助设备工况数据后，将下发相应控制指令到各辅助设备，指导其正常运行；具体地，还可以上传数据到辅助设备工作站用于人工交互，辅助设备工作站具有友好的人机交互界面，易于实现规范化展示、运行监视及操作控制。
本发明实施例的监控系统同时设置有巡检机器人主机及视频监控主机，可实时监控巡检机器人、工业摄像机等设备的工况数据，并直接与辅助设备监控主机交互数据，达到良好的主、辅设备联动监控效果。
本发明实施例中，消防专用传输单元负责变电站火灾报警、消防灭火等消防设备数据接入处理，直接与辅助设备监控主机交互数据。
基于标准化、模块化设计思想，该辅助设备监控系统软件架构总体上由硬件层、操作系统层、通讯处理层、数据处理层、业务应用层和表现层组成，具备良好的移植性、可扩展性，可适用不同的规模的变电站应用。本发明提供了一种应用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，具体由辅助设备工作站、辅助设备监控主机、巡检机器人主机、视频监控主机、就地模块及辅助设备监控软件系统组成。采用本发明所述系统可及时、高效、全面的处理变电站各辅助子系统的实时数据及报警数据，大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现对变电站辅助设备的安全管控、智能管控。
请参阅图1，本发明实施例的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，所述辅助设备监控系统部署在变电站，实现辅助设备数据采集、运行监视、操作控制、对时、权限、配置、数据存储、报表以及智能联动管理，为变电站综合监控提供辅助信息支撑。
基于标准化、模块化设计思想，本发明辅助设备监控系统总体架构由硬件层、操作系统层、通讯处理层、业务应用层和客户端组成，具备良好的移植性、可扩展性，可适用不同规模的变电站应用。辅助设备监控系统总体架构示意图如图1所示。
所述操作系统层为管理系统硬件及软件资源的计算机程序，该辅助设备监控系统的操作系统为Windows系统。
所述通讯处理层主要包括数据规约解析、视频流处理、实时数据储存三大功能模块，主要基于IEC61850规约将实时采集的视频数据、天气数据、温度数据等进行规范化处理并储存，以便监控主机等设备能够识别处理。
所述业务应用层包括安全防范、环境监测、消防、照明控制、视频监控、在线监测、智能锁控、SF6监测八大辅助设备监控系统主要业务功能，用户可通过人机交互界面实时查看各业务功能历史运行数据。
所述客户端是为用户提供所述业务应用层服务的计算机程序，主要负责系统人机交互，支持监视、操作、系统管理的用户侧应用。
所述硬件层包含承载系统软件运行、监视涉及的服务器主机、工作站等主要硬件设备。具体包括辅助设备工作站、辅助设备监控主机、巡检机器人主机、视频监控主机、就地模块等主要设备，并接入在线监测、巡检机器人、视频监控、消防、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等辅助设备子系统。其中：所述就地模块分散布置于变电站各辅助子系统处，实时采集其运行状态数据，通过IEC61850规约将该数据规范化处理后上传给辅助设备监控主机。所述辅助设备监控主机接收到就地模块上传的辅助设备工况数据后，将下发相应的控制指令给各辅助系统子模块，以指导其正常运行。所述巡检机器人主机用于监视户内外的巡检机器人装置，采集巡检机器人的热成像、视频、图片、音频等巡检信息，下发巡检任务，并实时检测巡检机器人运行工况，保证巡检机器人正常工作。所述视频监控主机用于监视摄像机、视频处理单元，采集实时音视频、抓拍图片、预置位、录像、自检、事件告警、故障告警、运行工况等信息。所述辅助设备工作站提供友好的人机交互界面，可实现规范化展示、辅助设备运行监视及操作控制等功能。
本发明针对目前电力行业普遍仅对变电站内主要设备的运行状态进行监控，而对站内辅助系统的监控和控制措施相对缺乏这一问题，提出了一种应用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，该系统能及时、高效、全面的处理变电站各辅助子系统的实时数据及报警数据，大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现对变电站辅助设备的安全管控、智能管控；其具体由辅助设备工作站、辅助设备监控主机、巡检机器人主机、视频监控主机、就地模块及辅助设备监控软件系统组成。
请参阅图2，所述硬件层包括辅助设备、消防设备、主设备以及交换机，其中辅助设备主要为辅助设备监控主机、就地模块以及线监测、巡检机器人、视频监控、消防、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等辅助设备子系统；消防设备主要为固定灭火、火灾报警等功能装置；主设备主要为主设备监控主机及相关保护、测控类设备。
各硬件设备功能及有关联系为：
就地模块，所述就地模块采用本地部署或区域集中部署方式，用于采集、处理环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等辅助设备的运行状态数据，并直接与辅助设备监控主机交互该数据；
辅助设备监控主机，用于实现就地模块的数据接入、运行监视、操作控制、智能联动、权限管理、系统配置及存储管理等功能；同时，通过交换机将环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等辅助设备的运行状态数据反馈给主设备监控主机。
消防单元负责变电站火灾报警、消防灭火等消防设备数据接入处理，并将数据通过交换机直接反馈给主设备监控主机。
主设备监控主机一方面负责监控变电站内主设备运行状态数据，另一方面，负责接收来自辅助设备监控主机及消防单元的数据，并根据数据判断相关设辅助备工作状态是否正常。若工作异常，如判断辅助设备产生火灾，则下达指令至保护、测控类设备下达指令至消防单元，控制消防装备灭火；同时，执行主设备保护程序，防止辅助设备影响到主设备安全及正常工作；并发出维修指令到运维工作人员处。
随着通信技术、自动化技术、视频监控技术、图像压缩及网络技术的发展，变电站内智能辅助监控技术得到大幅提升，实现站内真正无人值班已为可能。通过安装网络摄像仪、传感器、控制器等手段，实现数据采集、红外遥控、远程控制等功能，可达到对站内辅助系统的实时监视和控制的目的。本发明属于电气工程及其自动化领域，具体涉及一种应用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统。第三代智能变电站的辅助设备监控系统由辅助设备工作站、辅助设备监控主机、巡检机器人主机、视频监控主机、就地模块以及消防专属单元等组成。环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控等小型监控子系统通过就地模块直接接入辅助设备监控主机，消防单元、视频监控主机、巡检机器人主机等大型检测系统直接接入辅助设备监控主机，辅助设备监控主机的数据通过辅助设备工作站向工作人员展示数据。采用本发明所述监控系统可及时、高效、全面的处理变电站各辅助子系统的实时数据及报警数据，大幅提高运维人员的工作效率，降低运维成本，实现对变电站辅助设备的安全管控、智能管控。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，包括：硬件层、通讯处理层和表现层；
所述硬件层包括：
就地模块，用于获取辅助设备的工况数据；
消防传输单元，用于获取消防设备的工况数据；
辅助设备监控主机，用于接入就地模块获取的辅助设备的工况数据，根据辅助设备的工况数据下发控制指令到各辅助设备，指导辅助设备的正常运行；用于接入消防传输单元获取的消防设备的工况数据；
主设备监控主机，用于监控变电站内主设备运行状态数据；用于通过交换机从辅助设备监控主机获取辅助设备的工况数据和消防设备的工况数据，根据获取数据判断辅助设备是否发生火灾，如发生火灾则下达指令至保护、测控类设备通过消防传输单元控制消防装备进行灭火，执行主设备保护程序，用于防止辅助设备影响主设备安全及正常工作，发送维修指令到运维工作人员处；
所述通讯处理层用于数据规约解析、视频流处理、实时数据储存，将采集的数据进行规范化处理并储存，使得主机设备能够识别处理；
所述表现层用于实现人机交互。
2.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述就地模块采用本地部署或区域集中部署方式。
3.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述就地模块的数量为多个，用于对在线监测、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控辅助设备的工况数据进行采集。
4.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述通讯处理层的传输基于IEC61850规约。
5.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述表现层包括：
辅助设备工作站，用于与辅助设备监控主机实现人机，实现图形界面规范化展示、运行监视及操作控制。
6.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述硬件层还包括：
巡检机器人主机，用于实现巡检机器人设备的数据接入、上传、信令下发。
7.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，所述硬件层还包括：
视频监控主机，用于通过正向隔离装置实现主设备、辅助设备视频联动，实现工业摄像机的数据接入、操作控制、系统配置及转发服务。
8.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，还包括：
公共服务层，用于集成事务管理、配置管理、日志管理、权限管理、联动管理、对时管理、数据库接口、报表引擎、前置服务、消息总线。
9.根据权利要求1所述的一种用于第三代智能变电站的辅助设备监控系统，其特征在于，还包括：
业务应用层，用于在线监测、消防、安全防范、环境监测、SF6监测、照明控制、智能锁控业务的数据处理、运行监视、操作控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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 | ||
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Application publication date: 20210723 |