CN211296946U - 铁路电力综合运维管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路电力综合运维管理系统，包括数据端和系统平台通过网络层连接；所述数据端包括至少一个传感器组，所述传感器组通过第一数据交换机接入到网络层的通信模块；所述系统平台包括服务器、接口模块和显示设备，所述显示设备上设置传感器接入节点，所述传感器接入节点依次通过通信模块和数据交换机与传感器组中传感器对应的终端主机连接，所述服务器通过接口模块与客户端连接，通过第二数据交换机与传感器接入节点连接。系统平台层实现各在线监测子系统的信息统一接入，并集成优化和信息共享，统一共享协调数据，由系统平台通过多种访问接口实现与客户端的交互。

Description

铁路电力综合运维管理系统

技术领域

本实用新型涉及铁路电力系统领域，特别是涉及一种铁路电力综合运维管理系统。

背景技术

我国高速铁路和电气化铁路的建设速度世人瞩目，铁路电力供电设施的安全可靠供电是保证铁路正常运行的首要条件。铁路电力供电系统复杂，电力供电设施种类繁多，包括高压开关柜、低压开关柜、高低压电缆、变压器、调压器、防雷接地装置等。铁路电力供电设施任何一个环节出现故障，如果不能及时消除故障并及时恢复供电，都会对铁路的安全和正常运行造成影响，严重时造成铁路停运和发生事故。

随着现代电力、电子和网络技术的发展，铁路电力设施的状态在线监测技术水平也逐步发展，各在线监测系统可实时监测铁路电力设施的供电状况，为铁路电力设施提供了一定的运维管理技术手段，提升了铁路电力设施的运维管理水平。

但是发明人发现现有技术中至少存在以下问题：目前铁路电力供电设施各在线监测系统仅仅为相互独立的系统模式，各系统没有统一的配置标准和系统平台，部分系统的监测终端功能重复，造成各系统之间不能统一共享协调数据，无法实现数据资源共享，网络资源浪费，系统平台设备重复配置，软件系统五花八门，造成运维管理混乱，无法实现网络化大数据环境下高效智能的运维管理。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种铁路电力综合运维管理系统，通过安装在设备终端上的传感器采集的数据通过网络层集中发送至系统平台的服务器中，并且在显示设备上设置传感器接入节点，接入对应的传感器数据，所有传感器数据采集采用统一的系统平台，由系统平台通过多种访问接口实现与客户端的交互。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种铁路电力综合运维管理系统，包括：数据端、网络层和系统平台；所述数据端和系统平台通过网络层连接；所述数据端包括至少一个传感器组，所述传感器组通过第一数据交换机接入到网络层的通信模块；

所述系统平台包括服务器、接口模块和显示设备，所述显示设备上设置传感器接入节点，所述传感器接入节点依次通过通信模块和数据交换机与传感器组中传感器对应的终端主机连接，所述服务器通过接口模块与客户端连接，通过第二数据交换机与传感器接入节点连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过安装在设备终端上的传感器采集的数据通过网络层集中发送至系统平台的服务器中，并且在显示设备上设置传感器接入节点，接入对应的传感器数据，所有传感器数据采集采用统一的系统平台，系统平台层采用总线型结构，双数据交换机冗余接入方式，保证数据传输的可靠。

系统平台层实现各个监测信息的统一接入，并集成优化和信息共享，统一共享协调数据，实现数据采集、数据库管理、运行监视、告警、报表、系统维护管理等功能，与设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理数据在平台层建立无缝数据链接。

由系统平台通过多种访问接口实现与WEB客户端、移动APP等客户端的交互，实现对铁路各电力设施运行状态的实时监测，建立全生命周期综合运维管理体系。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的铁路电力综合运维管理系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的系统平台层结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种铁路电力综合运维管理系统，包括：数据端、网络层、系统平台和客户端；

所述数据端包括至少一个传感器组，所述传感器组通过数据交换机接入到网络层的通信模块；

所述传感器组包括传感器和对应的终端主机，用于采集各项参数的实时数据，传感器安装在被监测的数据监测采集终端，即电力设备上；传感器和终端主机通过有线或无线通信模式连接，有线通信模式包括RS485/RS232总线传输模式，无线通信模式包括4G/5G公网传输模式。

在本实施例中，传感器组对电力设施的实时监测包括开关设备局放监测、贯通电缆故障定位监测、电缆线路电缆头温度监测、架空线路故障监测、变压器温度监测、变电所电能质量监测、变电所SF6气体监测、箱变环境状态检测和变电所接地电阻监测等；

具体包括开关设备局放监测子系统、贯通电缆故障定位监测子系统、接地电阻监测子系统、变压器故障监测子系统、架空线路监测子系统、电能质量监测子系统、箱变环境监测子系统；

其中，开关设备局放监测子系统包括局放探测传感器，实时监测开关设备的局放数据进行状态检测，当局放指标高出正常局放数据时进行实时报警；

贯通电缆故障定位监测子系统包括电缆故障定位装置，通过电压传感器监测电缆工作数据，电缆发生故障时进行实时报警和故障定位；

接地电阻监测子系统包括接地电阻监测装置，接地电阻监测装置包括设置在各类变电所内的电阻传感器，用于实时监测变电所的接地电阻阻值，当接地电阻组织大于预定接地电阻阻值时，系统发出报警；

变压器故障监测子系统包括温度传感器，温度传感器设置在各变压器内部，用于当变压器温度超过正常运行温度时，进行高温报警；

架空线路监测子系统包括故障指示器，故障指示器设置在电力架空线路上，用于当架空线路发生接地及短路故障时，系统进行故障报警；

电能质量监测子系统包括多功能数字表，多功能数字表设置在各变电所内，用于实时进行功率因数、谐波电能质量的监测，当功率因数、谐波值不满足要求时，进行实时报警。

箱变环境监测子系统包括温湿度传感器，温湿度传感器设置在箱变内，用于当箱变内部温湿度超过允许值时，进行实时报警。

需要说明的是，温湿度传感器、多功能数字表、故障指示器、电阻或电压传感器等均可采用是现有的、具备相同功能的传感器型号，例如湿度传感器型号可以为SHT11，温度传感器型号可以为SHT11；整个系统模块化插件式设计，具备可靠性、开放性、可维护性、安全性、可扩展性，能够根据监测的需要进行扩展，系统平台、网络层为终端数据层预留扩展条件。本实施例实现配电所、配电所、箱式变电所、室内远动所和高压贯通电缆线路的全寿命周期的设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理和各类电力设施运行状态的实时监测。

所述网络层包括数据交换机和路由器，配置串口和网口，支持多种通信协议，具备远程诊断、配置、协议转换等功能，将传感器组采集到各项参数的实时数据上传至系统平台，数据端和系统平台通过网络层连接；

所述网络层的通信模块包括无线通信模块和有线通信模块，系统平台采用双网结构，通过无线通信模块或有线通信模块与数据端连接，无线通信模块包括4G/5G无线通信模块；有线通信模块包括铁路通信光纤维护通道。

所述系统平台包括服务器、接口模块和显示设备，所述显示设备上设置传感器接入节点，所述传感器接入节点通过通信模块与传感器组中传感器对应的终端主机连接，所述服务器通过接口模块与传感器接入节点和客户端连接。

系统平台采用B/S结构，配置数据接入服务器、数据库服务器、应用服务器和Web服务器，如图2所示，数据接入服务器用于实现终端感知层所监测到的数据信息统一接入系统平台层，实现数据采集；数据库服务器安装有数据库软件；应用服务器通过制定的网络端口与客户端计算机进行数据交互；系统平台通过WEB服务器与客户端进行数据交互，Web服务器提供Web网页服务。

接口模块包括USB串行接口模块、网口等，所述服务器通过USB接口或网口与显示设备连接。

系统平台实现各在线监测子系统的信息统一接入，并集成优化和信息共享，具备各监测子系统数据的规约转换接收、数据库管理、数据运行分析、数据报警、数据报表管理及系统维护管理的功能，同时具备设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理及系统维护管理的功能。

系统平台中服务器分为两部分，通过数据交换机实现第一、第二服务器的数据通信；终端数据层采集的数据与设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理产生的数据在系统平台内建立无缝数据链接，实现电力设施的全寿命周期管理。

其中，第一服务器具有设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理和系统维护等系统管理类的功能；同时能够查看第二服务器采集的各监测子系统运行监视、告警、运行数据分析、报表管理和系统维护等系统运行告警类的数据；

第二服务器具有各监测子系统运行监视、告警、运行数据分析、报表管理和系统维护等系统运行告警类的功能；同时能够查看第一服务器采集的设施台账管理、主接线系统管理、BIM数据管理、状态修管理和系统维护等系统管理类的数据。

所述客户端包括WEB客户端和移动APP客户端，所述WEB客户端和移动APP客户端分别通过网络接口与服务器连接。所述系统平台实现对各项参数的统一管理，为多种移动终端提供访问接口，在客户端实现各类电力设施运行状态的实时监测。

本实施例通过终端数据层内的各个监测子系统来采集数据，通过有线和无线模式将所采集到的数据上传给网络层，网络层对各类数据进行统一管理，并通过铁路通信专用光纤维护通道或4G/5G公网通信接口接入系统平台，系统平台层实现各在线监测系统的信息统一接入，并集成优化和信息共享，最后通过WEB客户端、移动APP等多种访问接口实现与客户端的交互；

系统平台设置了通过数据交换机通信的第一服务器和第二服务器，将运维管理中产生的监控告警类数据和管理类数据分开加载，使用数据交换机进行通讯，在其中一个服务器维护时，对整个系统没有影响；如果其中一个服务器发生故障，交换机的加入能够将数据转移至另一服务器暂存，兼顾了安全性；

实现铁路电力供电设施各在线监测系统的深度集成和融合，实现了各在线监测系统标准统一，网络资源和数据共享，系统模式清晰，软硬件配置高效，节省投资，运维管理有序，实现了网络化大数据环境下高效的铁路电力智能运维管理。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，包括：数据端、网络层和系统平台；所述数据端和系统平台通过网络层连接；所述数据端包括至少一个传感器组，所述传感器组通过第一数据交换机接入到网络层的通信模块；

所述系统平台包括服务器、接口模块和显示设备，所述显示设备上设置传感器接入节点，所述传感器接入节点依次通过通信模块和数据交换机与传感器组中传感器对应的终端主机连接，所述服务器通过接口模块与客户端连接，通过第二数据交换机与传感器接入节点连接。

2.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述传感器组包括安装在设备终端上的传感器及对应的终端主机；所述传感器和终端主机通过有线或无线通信模式连接。

3.如权利要求2所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，有线通信模式包括RS485/RS232总线传输模式，无线通信模式包括4G/5G公网传输模式。

4.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块，所述系统平台采用双网结构，通过无线通信模块或有线通信模块与数据端连接。

5.如权利要求4所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，无线通信模块包括4G/5G无线通信模块；有线通信模块包括铁路光纤传输模块。

6.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述接口模块包括USB串行接口和网口，所述服务器通过USB串行接口或网口与显示设备连接。

7.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述传感器包括开关设备局放探测传感器、贯通电缆头温度传感器、架空线路故障指示器、变压器温度传感器、变电所电压传感器、箱变温度和湿度传感器以及变电所接地电阻传感器。

8.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述网络层还包括网关路由器，配置串口和网口。

9.如权利要求1所述的铁路电力综合运维管理系统，其特征在于，所述系统平台采用B/S结构，系统平台通过WEB服务器与客户端进行数据交互。

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