CN208078734U - 配电室运行维护管理系统 - Google Patents

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何启辉
王博
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Abstract

本实用新型公开了配电室运行维护管理系统,涉及配电设备技术领域,包括由电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块、变压器测温模块、遥信监控设备和智能门禁模块组成的前端采集单元,由单片机控制模块和数据收发模块组成的内部控制单元,由网络传输模块构成的网络传输单元,以及由数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块组成的远程管理单元;通过实时采集配电室的运行参数,经单片机读取并进行数据处理后,传送至远程管理单元,再根据监测参数判断电网运行状况,实施报警处理并及时通知维护人员进行前去处理,防止发生断电,影响居民用电,还通过设置的智能门禁模块,防止周边居民乱闯,引发其他安全事故。

Description

配电室运行维护管理系统
技术领域
本实用新型涉及配电设备技术领域,特别涉及配电室运行维护管理系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展和农村城镇化发展,需要越来越多的配电室,配电网智能化也是电力系统现代化发展的必然趋势,由于城镇的扩大化,配电室数量多、分布广,还有一些远离城区,地处偏避的配电室。
目前都是依靠运维班组巡视,进行配电室的维护和发现故障,配电室发生的任何一次故障如不能及时地发现和排除,不仅可能会使变压器短路,造成变压器烧毁,引发设备经济损失,还可能会造成部分居民停电,影响居民生活,以及因为突然停电导致设备运行故障,造成设备使用人员发生事故;且因为配电室没有人实时看守,有可能会有好奇心重,非要进到里面看看的居民,现有的普通锁安全性已然不够,被打开了也不能及时发现有人闯入,可能会导致人员伤亡事故。
由于配电室的电源、网络及设备运行状态瞬息万变,维护人员也会疲于奔命,因此,迫切需要一套配电室运行维护管理系统,以方便精确定位故障,迅速展开维护,防止一系列事故发生。
发明内容
本实用新型的目的在于:提供了配电室运行维护管理系统,解决了现有配电室运行状态不能及时反馈和设备故障不能及时处理,以及门禁安全性不够,可能导致居民用电受影响和其他安全事故发生的问题。
本实用新型采用的技术方案如下:
配电室运行维护管理系统,包括
前端采集单元:包括电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块、变压器测温模块、遥信监控设备和智能门禁模块,用于采集配电室的实时参数和运行状态;
内部控制单元:包括单片机控制模块和数据收发模块,用于读取前端采集单元采集的实时参数,并进行数据处理和发送;
网络传输单元:包括网络传输模块,用于将内部控制单元得出的数据传输到远程管理单元;
远程管理单元:包括数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块,用于接收内部控制单元发送的数据,并进行存储和显示,提醒工作人员及时采取措施;
所述电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块和智能门禁模块均与单片机控制模块相连接,单片机控制模块与数据收发模块连接,数据收发模块与网络传输模块连接,所述网络传输模块分别与数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块连接。
进一步地,所述前端采集单元还包括环境监测模块和视频监控设备。
更进一步地,所述环境监测模块用于采集室内温湿度、监测底部浸水、监测室内灯光和风机状态。
进一步地,所述电压电流监测模块采用直流采样的方式实时监测配电室的三相电压和四相电流。
进一步地,所述功率因素监测模块用于判别电压是超前还是滞后电流和判别功率因素大小。
进一步地,所述电缆头测温模块用于采集电缆高/低压接点的实时温度。
进一步地,所述变压器测温模块用于采集变压器的实时温度。
进一步地,所述遥信监控设备用于采集配电回路断路器、隔离开关和接地刀闸的分/合动作。
进一步地,所述业务接口模块可与公路交通业务系统进行网络交互。
更进一步地,所述单片机控制模块采用8位微控制器的超高速单片机SX52BD。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1.配电室运行维护管理系统,通过实时采集配电室的运行参数,通过单片机进行读取和处理后,通过网络传输单元传送至远程管理单元,再根据监测参数判断电网运行状况,实施报警处理并及时通知维护人员进行前去处理,防止发生断电,影响居民用电,还通过设置智能门禁模块,防止周边居民乱闯,引发其他安全事故。
2.本实用新型所述电压电流监测模块采用直流采样的方式实时监测配电室的三相电压和四相电流,采用直流采样的方式,把交流电压、电流信号转化为0~5V的直流电压,再送到A/D转换器进行转换,数据刷新速度快,并随着元器件技术的发展,稳定度、精确度大大提高。
3.本实用新型所述业务接口模块可与公路交通业务系统进行网络交互,起到快速定位故障、辅助解决故障的作用。
4.本实用新型所述单片机控制模块采用8位微控制器的超高速单片机SX52BD,可实现实时多任务操作,可以在MCU执行数据采集和控制功能的同时把数据打包并传送,且外围器件少,节约了成本。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是配电室运行维护管理系统的系统原理图;
图2是本实用新型的直流采样工作原理图;
图3是本实用新型功率因素检测模块的电路图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
下面结合图1至图3对本实用新型作详细说明。
配电室运行维护管理系统,包括
前端采集单元:包括电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块、变压器测温模块、遥信监控设备和智能门禁模块,用于采集配电室的实时参数和运行状态;
内部控制单元:包括单片机控制模块和数据收发模块,用于读取前端采集单元采集的实时参数,并进行数据处理和发送;
网络传输单元:包括网络传输模块,用于将内部控制单元得出的数据传输到远程管理单元;
远程管理单元:包括数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块,用于接收内部控制单元发送的数据,并进行存储和显示,提醒工作人员及时采取措施;
所述电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块和智能门禁模块均与单片机控制模块相连接,单片机控制模块与数据收发模块连接,数据收发模块与网络传输模块连接,所述网络传输模块分别与数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块连接。
进一步地,所述前端采集单元还包括环境监测模块和视频监控设备。
更进一步地,所述环境监测模块用于采集室内温湿度、监测底部浸水、监测室内灯光和风机状态。
进一步地,根据图2所示,所述电压电流监测模块采用直流采样的方式实时监测配电室的三相电压和四相电流;由于交流采样对环境温度有一定要求,同时对A/D转换器的转换速度和采样保持器要求较高;为了保证测量精度,一个周期内,必须保证足够的采样点数,而采样计算程序相对复杂,对CPU要求较高,因此采用直流采样的方式,直流采样是把交流电压、电流信号转化为0~5V的直流电压,再送到A/D转换器进行转换,即A/D转换器采样的模拟量为直流信号,它的主要特点是,数据刷新速度快,随着元器件技术的发展,稳定度、精确度大大提高。
进一步地,所述功率因素监测模块用于判别电压是超前还是滞后电流和判别功率因素大小,根据图3所示,电子切换开关HEF4052BP的x端口接R3和C2后接地,X1端口和X2端口连接,并联C3、C4后串联R4,A端口与U2的端口12和比较器U3组成的比较电路连接,B端口与U1的端口4和比较器U4组成的比较电路连接,U1的端口5连接C1后并联R1、D1和R2、D2,再与U2的端口11连接,比较器U3输入端连接R9和R10,输出端连接R8后再与D4连接,比较器U4输入端通过C5后连接R6和R7,输出端连接R5后再与D3连接。
当电压超前电流时,U2输出为“1”;反之输出为“0”。电压、电流的正弦波形分别经过零比较器后(电路忽略)转换为方波,输入2/4译码电路;译码电路只有当A、B信号为“01”或“10”时,X1端口才输出Vref,对积分电路充电;当A、B信号为“00”或“11”时,输出端口为零;而A、B信号为“01”或“10”的时间正是电压、电流相位差的时间;时间越长,对电容C2充电的时间也越长,因此,电容上的电压反映了相位差的大小,CPU经过数据处理可确定功率因素的大小。
进一步地,所述电缆头测温模块用于采集电缆高/低压接点的实时温度,防止温度过高,引发明火,避免安全事故的发生。
进一步地,所述变压器测温模块用于采集变压器的实时温度。
进一步地,所述遥信监控设备用于采集配电回路断路器、隔离开关和接地刀闸的分/合动作。
进一步地,所述业务接口模块可与公路交通业务系统进行网络交互,起到快速定位故障、辅助解决故障的作用。
更进一步地,所述单片机控制模块采用8位微控制器的超高速单片机SX52BD,可实现实时多任务操作,可以在MCU执行数据采集和控制功能的同时把采集数据打包并传送,且外围器件少,节约了成本。
本实用新型的工作原理为:
通过实时采集配电室的运行参数,三相电压、四相电流、三相功率因素、电缆高/低压接点温度和变压器实时温度,并遥信监控配电回路断路器、隔离开关和接地刀闸的分/合动作,再通过单片机进行模数转换和数据处理后,由数据收发模块通过网络传输模块传送至远程管理单元,远程管理单元接收到数据后,由数据存储模块进行存储并显示在显示模块上,再根据监测参数判断电网运行状况,实施报警处理并及时通过报警模块报警,维护人员便可在第一时间前去处理,还可根据业务接口模块连接的公路交通业务系统,快速定位故障、辅助解决故障,并通过设置的智能门禁模块,监控是否有居民闯入,再及时采取措施,防止周边居民乱闯,引发其他安全事故,解决了现有配电室运行状态不能及时反馈和设备故障不能及时处理,以及门禁安全性不够,导致居民用电受影响和其他安全事故发生的问题。
以上所述,仅为本实用新型的优选实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.配电室运行维护管理系统,其特征在于:包括
前端采集单元:包括电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块、变压器测温模块、遥信监控设备和智能门禁模块,用于采集配电室的实时参数和运行状态;
内部控制单元:包括单片机控制模块和数据收发模块,用于读取前端采集单元采集的实时参数,并进行数据处理和发送;
网络传输单元:包括网络传输模块,用于将内部控制单元得出的数据传输到远程管理单元;
远程管理单元:包括数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块,用于接收内部控制单元发送的数据,并进行存储和显示,提醒工作人员及时采取措施;
所述电压电流监测模块、功率因素监测模块、电缆头测温模块和智能门禁模块均与单片机控制模块相连接,单片机控制模块与数据收发模块连接,数据收发模块与网络传输模块连接,所述网络传输模块分别与数据存储模块、显示模块、报警模块和业务接口模块连接。
2.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述前端采集单元还包括环境监测模块和视频监控设备。
3.根据权利要求2所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述环境监测模块用于采集室内温湿度、监测底部浸水、监测室内灯光和风机状态。
4.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述电压电流监测模块采用直流采样的方式实时监测配电室的三相电压和四相电流。
5.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述功率因素监测模块用于判别电压是超前还是滞后电流和判别功率因素大小。
6.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述电缆头测温模块用于采集电缆高/低压接点的实时温度。
7.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述变压器测温模块用于采集变压器的实时温度。
8.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述遥信监控设备用于采集配电回路断路器、隔离开关和接地刀闸的分/合动作。
9.根据权利要求1所述的配电室运行维护管理系统,其特征在于:所述业务接口模块可与公路交通业务系统进行网络交互。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112600301A (zh) * 2020-11-30 2021-04-02 国网山东省电力公司滨州供电公司 一种配电室的自动监控装置、远程管理系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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