CN206442182U - 一种环网柜的远程监控通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种环网柜的远程监控通讯系统，包括远程控制中心、数据集中器、无线传输装置和多个数据处理装置，数据处理装置均包括数据接口、数据处理器和数据存储器，数据接口通过CEBUS总线与环网柜的状态监测装置通信连接，数据接口用于接收状态监测装置采集到的测量数据；数据处理器分别与数据接口、数据存储器和数据集中器通信连接，数据处理器接收数据接口传送来的测量数据，将测量数据写入数据存储器并传输至数据集中器；数据集中器与无线传输装置通信连接，无线传输装置用于将数据集中器传输来的测量数据上传至远程控制中心。本实用新型采用CEBUS总线有效避免了信号传输中的瓶颈问题，网络拓扑结构灵活，提高了系统的拓展性、兼容性和灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于配电及通讯设备领域，特别涉及一种环网柜的远程监控通讯系统。
背景技术
随着电气现代化发展，环网柜日益成为城市工业园区、居民小区、商业中心、工矿企业等部门作为环网供电单元和终端设备，是电能分配、控制和电气保护的最佳设备。高压环网柜在运行过程中，受到雨雪雾霜湿气等因素的影响，会造成环网柜内部发生放电现象，影响环网柜的安全稳定运行，各高低压开关柜内部触头、变压器、母排、电缆接头等电气设备长期运行于高电压大电流的状态下，容易由于材质老化接触电阻增大等原因造成设备过热，造成设备损坏或电力事故。通过对环网柜及其各个部件的运行状态进行实时监测，例如进行温湿度的在线监测，可以发现电气设备的状态变化，发现故障隐患，提前采取控制措施，是提高环网柜乃至配电网安全可靠性的有效手段。但由于监测环网柜状态需要大量的传感器，并且传感器采集的数据要传输至远程控制中心，需要合理的设置传感器与通信传输系统，但在现有技术中，采用公网传输由于数据量大带宽有限等原因，经常出现传输不及时或丢包等问题，采用电力专网又会导致架设成本过高，无法大面积覆盖等问题。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于环网柜监控的无线通讯系统，该通讯系统采用CEBUS总线结构，能够适用于配电网中多个环网柜多套监测装置的组网监控，通过无线传输将监测采集到的数据传输至远程控制中心，实现了对环网柜的实时有效监控。
本实用新型是这样实现的：
具体地，本实用新型提供一种环网柜的远程监控通讯系统，其包括：环网柜、远程控制中心、数据集中器、无线传输装置和多个数据处理装置，所述多个数据处理装置与多个环网柜分别一一对应，所述多个数据处理装置借助于数据集中器与无线传输装置实现与远程控制中心的通讯连接，
所述多个数据处理装置均包括壳体以及位于壳体内部的数据接口、数据处理器和数据存储器，所述数据接口通过CEBUS总线与所述环网柜的状态监测装置通信连接，所述数据接口用于接收所述状态监测装置采集到的环网柜的测量数据；
所述数据处理器分别与所述数据接口、数据存储器和数据集中器通信连接，数据处理器用于接收数据接口传送来的所述测量数据、将所述测量数据通过数据存储器进行存储以及将测量数据传输至数据集中器；
所述数据集中器与所述无线传输装置通信连接，所述数据集中器用于将所述测量数据传输至所述无线传输装置，无线传输装置用于进一步将所述测量数据上传至远程控制中心；
所述远程控制中心用于接收无线传输装置传送来的所述测量数据以及通过无线传输装置将控制指令发送至所述数据集中器，所述数据集中器进一步将所述控制指令传输至数据处理器；
所述数据处理器的输出端与环网柜的环境控制装置的输入端通讯连接，数据处理器用于将所述控制指令传输至环境控制装置，所述环境控制装置用于根据控制指令对环网柜进行控制。
进一步的，所述无线传输装置为CDMA无线传输装置、TD-LTE无线传输装置或GPRS无线传输装置中的一种。
进一步的，所述状态监测装置包括：电流传感器、温度传感器、湿度传感器和摄像头。
进一步的，所述环境控制装置包括空气调节装置、排风装置、温湿度调节装置和照明装置。
进一步的，还包括声光报警器和电源模块。
进一步的，所述数据处理器与环网柜的环境控制装置之间通过电力载波通讯连接。
进一步的，所述CEBUS总线采用LM1893、ST7536、SSC-P485或CEWay-Ⅲ芯片的一种或多种。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型创造性的将CEBUS总线应用于环网柜状态监控通讯系统，CEBUS总线适用于各种传送媒体如电力线、双绞线、同轴电缆线、光纤、红外线和无线电中信号的传输标准，因此对于状态监测装置的各类传感器都适用，CEBUS总线有效地避免环网柜状态监测数据信号传输中可能出现的“瓶颈”问题，网络拓扑结构灵活，可以是总线型、星型、树型或混合型，提高了系统的拓展性、兼容性和灵活性。通过对环网柜状态的实时监测，实现了故障报警和提前控制，提高了环网柜及配电网的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型数据处理装置的结构示意图；以及
图3为CEBUS总线节点模型示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
具体地，本实用新型提供一种环网柜的远程监控通讯系统，该远程监控通讯系统用于对多个环网柜进行监测，并将监测数据传输给管理端，管理端根据监测数据对环网柜进行控制，如图1-2所示，该远程监控通讯系统包括：远程控制中心5(管理端)、数据集中器3、无线传输装置4和多个数据处理装置21、22和23，还包括多个环网柜101、102、103和与环网柜一一对应的多个状态监测装置11、12、13，多个数据处理装置均包括壳体以及位于壳体内部的数据接口202、数据处理器201和数据存储器203，每个数据处理装置的数据接口202均通过CEBUS总线分别与环网柜101、102、103的状态监测装置11、12、13通信连接，数据接口202用于接收状态监测装置采集到的测量数据，优选的，测量数据包括表征环网柜状态的电流数据、温度数据、湿度数据、环网柜柜门状态(开启或关闭)和部件状态影像等数据，为实现对以上数据的测量，优选的，状态监测装置11、12、13均包括但不限于电流传感器、温度传感器、湿度传感器和摄像头，利用这些监测装置对环网柜内部环境及工作状态进行监测。
以电流传感器为例进行说明故障监测原理，环网柜101、102、103…分别与状态监测装置11、12、13…相对应，当环网柜102发生故障时，状态监测装置11、12、13中的电流传感器都会检测到故障电流脉冲信号，并且将该故障电流脉冲信号通过数据接口202、数据集中器3和无线传输装置4上传至远程控制中心5，远程控制中心5根据各个电流传感器检测到故障电流脉冲信号的时间差即可定位故障点。进而可以据此开启故障点附近的其他传感器进行进一步确认，例如，打开相应的摄像头，这样既能及时查看环网柜状态，又可以尽可能少的使用摄像头等高耗电传感器。
由于状态监测装置采用了多种不同的传感器和监测部件，各个传感器或监测部件的信号传输标准不一样，对区域内多个环网柜同时进行监测时，需要占用较大的传输网络资源，为避免数据传输时带宽不足等问题，状态监测装置与数据接口之间的通讯采用了消费电子总线(CEBUS)，CEBUS定义了在几乎所有传送媒体(如电力线、双绞线、同轴电缆线、光纤、红外线和无线电)中信号的传输标准，并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度传送，从而有效地避免环网柜状态监测数据信号传输中可能出现的“瓶颈”问题，例如，对于低速的控制信号，可以走电力线或红外线，对于视频数据可以走同轴电缆或光纤。
CEBUS采用了简化的osi模型，如图3所示，CEBUS分为物理层、数据链路层、网络层和应用层四层。除此以外，CEBUS还包括层系统管理部件。整个物理层的功能已经芯片化，例如可以选择LM1893、ST7536、SSC-P485、CEWay-Ⅲ等芯片中的一种或几种。某些芯片还包括了数据链路层的功能。数据链路层中的介质访问控制子层提供带或不带应答的无连接数据传输服务，有时还承担查错任务，同时还要生成数据分组的控制域以表明数据分组的类型、优先级、服务级别和序列号。数据链路层中的逻辑链路控制子层是个空壳，只转发命令无实质性的工作。网络层具有路由、路桥功能，负责确定网址、流量控制、数据分段以及丢弃传输介质收到的重复数据分组等。应用层可以通过原语向网络层指明：优先级、是否需要应答、是否使用流量控制、传输介质类型以及选择路桥和路桥的网址。层系统管理是一个CEBUS部件而不是一个层，它可以与网络节点中的所有协议层进行通讯。层系统管理负责层的复位、层参数的初始化以及接收和发布层故障信息。层系统管理也能访问各层的参数，如介质访问控制子层中的统计计数器。
如图1-2所示，数据处理器201分别与数据接口202、数据存储器203和数据集中器3通信连接，数据处理器接收数据接口传送来的测量数据，将测量数据写入数据存储器并传输至数据集中器；数据集中器与无线传输装置4通信连接，无线传输装置4用于接收数据集中器传输来的测量数据并进一步上传至远程控制中心5。远程控制中心5接收无线传输装置传送来的测量数据，并通过无线传输装置4将控制指令发送至数据集中器3，数据集中器3将控制指令传输至数据处理器201；数据处理器与环网柜的环境控制装置通讯连接，数据处理器将控制指令传输至环境控制装置，以对环网柜内的温度、湿度和或亮度等环境进行控制。
优选的，环境控制装置包括空气调节装置、排风扇、温湿度调节装置和照明装置等，利用空调和排风扇等对环网柜内的温度和湿度进行实时调节，使其内部各部件保持良好的工作状态，当需要通过摄像头对环网柜内部状况进行远程查看时，可以远程打开照明装置进行照明，以提高影像质量，照明装置优选采用LED灯。
优选的，无线传输装置为CDMA无线传输装置或GPRS无线传输装置等无线公网中的一种，也可以采用如电力专网TD-LTE等无线传输装置。
优选的，还包括声光报警器205和电源模块204，当状态监测装置检测到异常数据时，在上传至远程控制中心5的同时，触发声光报警器205进行报警，优选的，该声光报警器205由远程控制中心5发出的控制指令进行关闭，或者由工作人员到达现场手动解除，在此之前，进行持续报警。电源模块204为以上状态监测装置、无线传输装置4以及数据集中器3等提供电源，优选的，电源模块204包括太阳能电池板。
数据处理器与环网柜的环境控制装置直接的通讯主要是一些控制信号，无需使用光纤等连接方式，优选的，数据处理器与环网柜的环境控制装置通过电力载波通讯连接。
与现有技术相比，本实用新型创造性的将CEBUS总线应用于环网柜状态监控通讯系统，其支持各类传感器，有效地避免了信号传输中可能出现的“瓶颈”问题，网络拓扑结构灵活，提高了系统的拓展性、兼容性和灵活性。通过对环网柜状态的实时监测，实现了故障实时报警和提前控制，提高了环网柜及配电网的安全性和可靠性。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种环网柜的远程监控通讯系统，其特征在于，包括：环网柜、远程控制中心、数据集中器、无线传输装置和多个数据处理装置，所述多个数据处理装置与多个环网柜分别一一对应，所述多个数据处理装置借助于数据集中器与无线传输装置实现与远程控制中心的通讯连接，
所述多个数据处理装置均包括壳体以及位于壳体内部的数据接口、数据处理器和数据存储器，所述数据接口通过CEBUS总线与所述环网柜的状态监测装置通信连接，所述数据接口用于接收所述状态监测装置采集到的环网柜的测量数据；
所述数据处理器分别与所述数据接口、数据存储器和数据集中器通信连接，数据处理器用于接收数据接口传送来的所述测量数据、将所述测量数据通过数据存储器进行存储以及将测量数据传输至数据集中器；
所述数据集中器与所述无线传输装置通信连接，所述数据集中器用于将所述测量数据传输至所述无线传输装置，无线传输装置用于进一步将所述测量数据上传至远程控制中心；
所述远程控制中心用于接收无线传输装置传送来的所述测量数据以及通过无线传输装置将控制指令发送至所述数据集中器，所述数据集中器进一步将所述控制指令传输至数据处理器；
所述数据处理器的输出端与环网柜的环境控制装置的输入端通讯连接，数据处理器用于将所述控制指令传输至环境控制装置，所述环境控制装置用于根据控制指令对环网柜进行控制。
2.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
所述无线传输装置为CDMA无线传输装置、TD-LTE无线传输装置或GPRS无线传输装置中的一种。
3.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
所述状态监测装置包括电流传感器、温度传感器、湿度传感器和摄像头。
4.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
所述环境控制装置包括空气调节装置、排风装置、温湿度调节装置和照明装置。
5.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
还包括声光报警器和电源模块。
6.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
所述数据处理器与环网柜的环境控制装置之间通过电力载波通讯连接。
7.根据权利要求1所述的远程监控通讯系统，其特征在于：
所述CEBUS总线采用LM1893、ST7536、SSC-P485或CEWay-Ⅲ芯片中的一种或多种。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109254183A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-22 | 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 | 一种用于环网柜的计量系统 |
| CN112421403A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-26 | 广东电网有限责任公司 | 一种环网柜 |
| CN113702976A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-26 | 河北环鼎石油设备有限责任公司 | 一种船舶靠泊的自动检测识别装置及识别方法 |
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