CN213906384U - 一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，包括数据采集模块，用于采集电网自动化设备的状态信息数据；监测模块，用于监测电网调度自动化系统各设备的状态；中央处理器，用于对数据采集模块采集发送的设备状态数据信息以及监测模块采集的电网调度自动化系统中各设备状态数据信息进行处理；物联网服务器，用于存储中央处理器处理后的状态信息数据；显示模块，用于显示电网自动化设备的状态信息数据；所述中央处理器分别与数据采集模块、监测模块和物联网服务器相连接，物联网服务器与显示模块相连接。本实用新型通过将自动化设备运维管理模式从人工、被动变为自动、主动，实现一体化、系统化、智能化的管理。

Description

一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统
技术领域
本实用新型涉及电网设备管理的技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统。
背景技术
不断进步的科学技术促进了社会经济的快速发展，同时使社会生产生活对电力的需求不断增加，需进一步提高电力自动化设备的经济性，为确保电力设备安全、稳定、经济运行，需提高监测其主要运行参数的实时性和智能性，不断发展完善的电力系统在线监测技术已成为电力领域的重要研究方向。我国电力系统目前正经历着数字化向智能化方向逐步转变和发展的过程，在智能电网中物联网技术的应用研究不断深入，物联网属于多学科交叉技术主要包括计算机、通信系统、控制技术等，具备全面的高度感知性优势，在监测自动化设备上表现出广阔的应用前景，目前应用物联网的的智能监测系统成为深入研究和实践的重点。
目前电网自动化设备状态在运维管理方面或是局限于对设备的配置管理，或是缺乏有效的管理手段，主要运维仍是依赖手工方式，无法对运维管理经验进行有效积累，形成固定的知识库，对人为因素的影响就不能降低，这对形成流程化、系统化的管理带来了很大的阻碍。
实用新型内容
针对电网自动化设备状态在运维管理方面或是局限于对设备的配置管理，或是缺乏有效的管理手段，主要运维仍是依赖手工方式，无法对运维管理经验进行有效积累，形成固定的知识库，对人为因素的影响就不能降低，这对形成流程化、系统化的管理带来了很大的阻碍的技术问题，本实用新型提出一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，实现将自动化设备运维管理模式从人工、被动变为自动、主动，实现一体化、系统化、智能化的管理。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，包括数据采集模块，用于采集电网自动化设备的状态信息数据；监测模块，用于监测电网调度自动化系统各设备的状态；中央处理器，用于对数据采集模块采集发送的设备状态数据信息以及监测模块采集的电网调度自动化系统中各设备状态数据信息进行处理；物联网服务器，用于存储中央处理器处理后的状态信息数据；显示模块，用于显示电网自动化设备的状态信息数据；所述中央处理器分别与数据采集模块、监测模块和物联网服务器相连接，物联网服务器与显示模块相连接。
优选地，所述中央处理器包括数据预处理单元、数据分析单元和异常报警单元，数据分析单元分别与物联网服务器、数据预处理单元和异常报警单元，数据；所述数据预处理单元分别与数据采集模块和监测模块相连接。
优选地，所述数据采集模块包括汇聚节点和若干个传感器节点，汇聚节点分别与数据预处理单元和传感器节点相连接；所述监测模块包括关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块，关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块均与数据预处理单元相连接。
优选地，所述传感器节点包括控制器、信号适配器和安装在电网设备上的传感器，信号适配器与传感器相连接，传感器与控制器相连接，信号适配器与汇聚节点相连接。
优选地，所述传感器包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传感器、霍尔传感器中的任意一种或任意几种。
优选地，所述显示模块包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本发明通过物联网技术利用传感器节点和汇聚节点将各电网自动化设备状态数据实时传输至中央处理器，中央处理器实时对各数据进行处理显示，出现异常时及时发出报警，实现了对电网自动化设备的智能在线监测，为调控云平台，调度管理系统及设备分析评价等提供设备实时信息，减轻设备改造后人工录入工作量，优化设备管理流程，增强自动化设备管控手段。为设备分析评价及设备缺陷整改提供可靠的决策支持。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的工作原理示意图。
图2为本实用新型中监测模块的工作原理示意图。
图中，1为中央处理器，2为监测模块，3为显示模块，4为物联网服务器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，包括数据采集模块，用于采集电网自动化设备的状态信息数据；监测模块2，用于监测电网调度自动化系统各设备的状态；中央处理器1，用于对数据采集模块采集发送的设备状态数据信息以及监测模块2采集的电网调度自动化系统中各设备状态数据信息进行处理；物联网服务器4，用于存储中央处理器1处理后的状态信息数据；显示模块3，用于显示电网自动化设备的状态信息数据，显示模块3包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种；所述中央处理器1分别与数据采集模块、监测模块2和物联网服务器4相连接，物联网服务器4与显示模块3相连接。
所述中央处理器1包括数据预处理单元、数据分析单元和异常报警单元，数据分析单元分别与物联网服务器、数据预处理单元和异常报警单元；所述数据预处理单元分别与数据采集模块和监测模块2相连接。
所述数据采集模块包括汇聚节点和若干个传感器节点，汇聚节点分别与数据预处理单元和传感器节点相连接；所述传感器节点包括控制器、信号适配器和安装在电网设备上的传感器，传感器包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传感器、霍尔传感器中的任意一种或任意几种，信号适配器与传感器相连接，传感器与控制器相连接，利用控制器控制传感器采集数据的频率，信号适配器与汇聚节点相连接。
与汇聚节点的距离在预设的距离阈值范围内的传感器节点，直接将采集的状态信息数据发送至汇聚节点；与汇聚节点的距离超出预设的距离阈值范围的传感器节点，通过多跳的形式将采集的状态信息数据发送至汇聚节点；感器节点在相对于其距离汇聚节点更近的邻居节点中选择一个作为下一跳节点，具体为：
初始时，传感器节点在相对于其距离汇聚节点更近的邻居节点选择最远的一个作为下一跳节点；每到一个预设的更新周期，传感器节点判断是否满足下列直接通信条件，若不满足，传感器节点在剩余的相对于其距离汇聚节点更近的邻居节点中重新选择最远的一个作为下一跳节点：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，Eb为传感器节点b的当前剩余能量，Eb0为传感器节点b的初始能量，Lmax为传感器节点可调节的最大通信距离，L(b ，next)为传感器节点b到当前下一跳节点的距离，k为预设的基于能量的衰减因子，k的取值范围为[0 .8 ，0 .9]。
本实施例中根据传感器节点的能量情况更新下一跳节点，有利于降低传感器节点的能量消耗，延长该传感器节点的工作时间，从而在整体上有利于延长监测模块的监测周期。
如图2所示，所述监测模块包括关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块，关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块均与数据预处理单元相连接，关键主机状态监测子模块主要用于监测CPU使用率、内存大小及使用率、硬盘大小及使用率、纳入监视的进程或服务，从而便于了解关键主机的状态；数据网链路监测子模块主要用于定时巡测调度主站及各变电站路由器的链路状态和收发状态，在定时巡测的基础上统计链路的收发数据量、链路收发状态、链路负载率、链路重负载状态和路由器运行信息，从而便于了解数据流链路上的各种设备的状态；实时在线监测子模块用于根据配置的巡测策略，定时巡测需要被监测的装置，及时监测变电站内的设备运行状态，并自动获取装置故障事件和统计数据，在定时巡测的基础上统计主机装置的运行信息，及时发现监测对象的情况，并定时对数据进行处理保存。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于：包括数据采集模块，用于采集电网自动化设备的状态信息数据；监测模块（2），用于监测电网调度自动化系统各设备的状态；中央处理器（1），用于对数据采集模块采集发送的设备状态数据信息以及监测模块（2）采集的电网调度自动化系统中各设备状态数据信息进行处理；物联网服务器（4），用于存储中央处理器（1）处理后的状态信息数据；显示模块（3），用于显示电网自动化设备的状态信息数据；所述中央处理器（1）分别与数据采集模块、监测模块（2）和物联网服务器（4）相连接，物联网服务器（4）与显示模块（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于，所述中央处理器（1）包括数据预处理单元、数据分析单元和异常报警单元，数据分析单元分别与物联网服务器、数据预处理单元和异常报警单元；所述数据预处理单元分别与数据采集模块和监测模块（2）相连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括汇聚节点和若干个传感器节点，汇聚节点分别与数据预处理单元和传感器节点相连接；所述监测模块包括关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块，关键主机状态监测子模块、数据网链路监测子模块和实时在线监测子模块均与数据预处理单元相连接。
4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于，所述传感器节点包括控制器、信号适配器和安装在电网设备上的传感器，信号适配器与传感器相连接，传感器与控制器相连接，信号适配器与汇聚节点相连接。
5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传感器、霍尔传感器中的任意一种或任意几种。
6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的自动化设备状态在线监测系统，其特征在于，所述显示模块（3）包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114485801A (zh) * 2022-02-10 2022-05-13 广东电网有限责任公司 一种配电自动化主站系统运行质量的评价系统
CN117458711A (zh) * 2023-10-26 2024-01-26 国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司 一种基于物联网的电网调度工作监测管理系统

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