CN201956747U - 基于iec61850通讯的电力机房监控系统 - Google Patents

Abstract

基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，解决了现有技术引起的无法满足电力机房监控系统标准化的不足，采用的技术方案是，结构中包括有系统主控单元，网络服务器，电力机房单元，每个电力机房单元分系统结构中包括数据采集接口单元、音、视频监控单元，结构中还包括带有通讯处理单元，智能化模块；数据采集接口单元将采集到的信息、智能化模块的信息分别送至通讯处理单元，再发送至系统主控单元，系统主控单元将监控指令发送到通讯处理单元。本实用新型的有益效果是借助增设的通讯处理单元以及智能化模块，实现了电网标准化的需求，通讯处理单元为电网实现基于IEC61850通讯提供了完善的接口，并通过了四级电容兼容检测，增强了系统的稳定性、灵活性与模块化。

Description

基于IEC61850通讯的电力机房监控系统

技术领域

本发明属于电力监控领域，涉及一种用于电力机房的监控系统，特别是为实现智能电网标准化而设计的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统。

背景技术

随着电力机房在国家电网中的地位日益重要，国家电网开始对调度自动化系统机房、监控中心自动化机房的各运行系统工况、机房环境、动力、消防等情况进行信息采集、分析、报警。用于帮助运行值班人员对系统的告警进行自动分析，并以声光、短信方式提示自动化维护人员及时处理缺陷，提高调度自动化系统、监控中心监控系统运行水平，保障电网正常运行，减轻自动化运行值班人员劳动强度有重要意义。目前国家为了适应未来电网发展的趋势，提出了在通信网络和系统中遵循的新标准-IEC61850通讯协议，以满足全新的电网发展的需求，随之而来的是新型的基于IEC61850通讯协议的智能化模块的产生以及应用，但是目前没有相关的技术对电力机房实现基于IEC61850通讯协议的数据监控，这就导致了无法满足现今电网标准化的发展，以上的问题给电网监控领域的发展带来了极大的挑战。

发明内容

为了解决现有技术引起的电力机房监控系统无法满足电网标准化的不足，本发明设计了基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，利用在电路系统中增加通讯处理单元以及符合智能电网规范IEC61850通讯的智能化模块的方法，实现电网的标准化。

本实用新型为实现目的采用的技术方案是，基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，结构中包括有系统主控单元，带有数据管理程序和海量存储单元的网络服务器，电力机房单元和系统主控单元借助网络连接到网络服务器上，每个电力机房单元所属的分系统中包括数据采集接口单元、音、视频监控单元，电力机房单元的分系统结构中还包括带有配套管理软件的通讯处理单元，符合智能电网规范的基于IEC61850通讯的智能电力机房用的智能化模块；数据采集接口单元将采集到的下属电网运行数据信息、智能化模块运行状态信息分别送至通讯处理单元，再借助网络经网络服务器发送至系统主控单元，系统主控单元借助网络经网络服务器将对电力机房单元的监控指令发送到通讯处理单元形成双向信息通道。

通过在系统中增加通讯处理单元，实现了将符合智能电网规范IEC61850通讯的智能化模块的接入，通讯处理单元将数据采集单元以及智能化模块发送过来的数据信息处理后，经过网络服务器发送给系统主控单元。

本实用新型的有益效果是，借助增设的通讯处理单元以及符合智能电网规范IEC61850通讯的智能化模块，实现了电网标准化的发展需求，符合了智能电网的发展；通讯处理单元为电网实现基于IEC61850通讯提供了完善的接口，并通过了四级电容兼容检测，增强了系统的稳定性、灵活性与模块化。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。

图2是本实用新型中通讯处理单元的电路框图。

1是系统主控单元，2是网络服务器，3是数据采集接口单元，4是通讯处理单元，4-1是电源供给电路，4-2A、4-2B是网络接口电路，4-3是串行接口电路，5是智能化模块，6是音、视频监控单元，7-1、7-2……7-N是电力机房单元，虚线代表网络传输，实线代表串行连接。

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

具体实施方式

参看附图，基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，结构中包括有系统主控单元1，带有数据管理程序和海量存储单元的网络服务器2，电力机房单元7-1、7-2……7-N和系统主控单元1借助网络连接到网络服务器2上，每个电力机房单元7-1、7-2……7-N所属的分系统中包括数据采集接口单元3、音、视频监控单元6，电力机房单元7-1、7-2……7-N的分系统结构中还包括带有配套管理软件的通讯处理单元4，符合智能电网规范的基于IEC61850通讯的智能电力机房用的智能化模块5；数据采集接口单元3将采集到的下属电网运行数据信息、智能化模块5运行状态信息分别送至通讯处理单元4，再借助网络经网络服务器2发送至系统主控单元1，系统主控单元1借助网络经网络服务器2将对电力机房单元7-1、7-2……7-N的监控指令发送到通讯处理单元4形成双向信息通道，N是大于2的正整数。

所述的通讯处理单元4的电路结构中包括电源供给电路4-1、配有信息管理软件和缓存器的中央处理器CPU、与网络适配的接口电路4-2A、4-2B、以及与数据采集接口单元3连接的一组串行接口电路4-3，以上所有电路借助数据总线与中央处理器CPU串行连接，网络接口电路4-2B与智能化模块5进行数据交互，网络接口电路4-2A与网络服务器2进行数据交互，串行接口电路4-3与数据采集接口电路3进行数据交互。

所述的电源供给电路4-1包括交流电源电路和直流电源电路，借助与中央处理器CPU发送控制信号实现对电源供给电路4-1中交流电源电路和直流电源电路之间的切换使用，提高了系统运行的可靠性。

所述的串行接口电路4-3的类型是RS232接口电路、或RS485接口电路、或CS电流环电路，根据数据采集接口单元3，所需接口类型的不同能任意的更换。

本实用新型的技术方案中，所述的中央处理器CPU的型号是Vortex86。

本实用新型的技术方案中，所述的数据总线是PC104总线。

以上电力机房单元的分系统结构的数据采集接口单元3中包括动力监测模块，UPS电池监测模块，温/湿度监测模块，漏水监测模块，空调监控模块，消防监测模块，开关量监测模块，门禁监测模块，实现对电力机房单元中的各种工作状态信息实现采集，进行监控。

本实用新型的技术方案中，所述的智能化模块5中包括有互感器、测控装置、故障滤波设备。

本实用新型的通讯处理单元采用嵌入式Linux操作系统，多任务、模块化设计，系统在开放性、扩展性、安全性等方面具有较强的优势。

系统遵循IEC61970CIM规范的电网模型，并提供遵循CIS标准的API接口和基于SVG的图形交换，实现遵循相应标准的第三方软件的即插即用，便于系统的功能扩展和更大范围的信息集成。通过符合IEC 61970标准接口的方式，可方便支持与第三方独立系统的集成，也支持第三方应用集成到本系统内，同时作用于系统内各内部组件的集成，从而将各种组件有机地集成到一起构成整个系统。同时，系统内遵循标准接口方式，有利于系统内部功能模块化，系统功能如搭积木方式组建在一起，有利于系统功能的裁剪和扩展。

系统具有WEB信息发布功能，通过CORBA组件技术搭建分布式数据总线，并采用SVG图形方式实现实时数据的图形化展示，并方便与其它系统通过SVG图形交换方式进行互通。WEB信息发布系统符合电网二次安全防护的要求，在安全I区与安全III区之间布置正向物理隔离装置，用于从内向外的通讯，传送实时数据、历史数据、图形文件、报警信息等。

系统不仅能够对电力机房的动力、环境进行实时监控，并且系统采用了标准的简单网络管理协议(SNMP)作为传输规约，通过扩展，实现了对调度自动化系统、电网监控主站系统各应用系统的运行工况、关键数据进行实时监控和管理，能对系统各种异常和故障情况的判别与报警，能对历史信息、报警记录应能方便地存储与检索。本系统促进电网调度运行精细化和标准化管理，加强调度安全保障体系和内部安全监督体系的建设，实施安全生产的动态闭环控制，强化全面、全员、全过程、全方位监督与管理，实现电网运行风险的“可控、能控、在控”。

本实用新型的工作原理是，通讯处理单元4通过串行接口电路4-3中的RS485接口电路、RS232接口电路，借助数据采集单元采集电力机房的相关信息，以及借助网络接口4-2B与其它的符合智能电网规范IEC61850通讯的智能化模块进行数据的交互，将采集到的数据借助网络接口4-2A采用IEC101或IEC104规约经网络服务器2上报给系统主控单元1，音、视频部分则通过传统的方式进行视频和音频的采集、传送与接收。

Claims (8)

1.基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，结构中包括有系统主控单元(1)，带有数据管理程序和海量存储单元的网络服务器(2)，电力机房单元(7-1、7-2……7-N)和系统主控单元(1)借助网络连接到网络服务器(2)上，每个电力机房单元(7-1、7-2……7-N)所属的分系统中包括数据采集接口单元(3)、音、视频监控单元(6)，其特征在于：电力机房单元(7-1、7-2……7-N)的分系统结构中还包括带有配套管理软件的通讯处理单元(4)，符合智能电网规范的基于IEC61850通讯的智能电力机房用的智能化模块(5)；数据采集接口单元(3)将采集到的下属电网运行数据信息、智能化模块(5)运行状态信息分别送至通讯处理单元(4)，再借助网络经网络服务器(2)发送至系统主控单元(1)，系统主控单元(1)借助网络经网络服务器(2)将对电力机房单元(7-1、7-2……7-N)的监控指令发送到通讯处理单元(4)形成双向信息通道，N是大于2的正整数。

2.根据权利要求1所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的通讯处理单元(4)的电路结构中包括电源供给电路(4-1)、配有信息管理软件和缓存器的中央处理器(CPU)、与网络适配的接口电路(4-2A、4-2B)、以及与数据采集接口单元(3)连接的一组串行接口电路(4-3)，以上所有电路借助数据总线与中央处理器(CPU)串行连接。

3.根据权利要求2所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的电源供给电路(4-1)包括交流电源电路和直流电源电路。

4.根据权利要求2所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的串行接口电路(4-3)的类型是RS232接口电路、或RS485接口电路、或CS电流环电路。

5.根据权利要求2所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的中央处理器(CPU)的型号是Vortex86。

6.根据权利要求2所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的数据总线是PC104总线。

7.根据权利要求1所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：电力机房单元的分系统结构的数据采集接口单元(3)中包括动力监测模块，UPS电池监测模块，温/湿度监测模块，漏水监测模块，空调监控模块，消防监测模块，开关量监测模块，门禁监测模块。

8.根据权利要求1所述的基于IEC61850通讯的电力机房监控系统，其特征在于：所述的智能化模块(5)中包括有互感器、测控装置、故障滤波设备。

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