CN214479839U - 配电设备联动监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电网设备监测技术领域，是一种配电设备联动监控装置，包括采集装置、前端通信单元和设置于控制室内的远端控制装置。本实用新型解决了现有配网人工安全巡查时存在巡视工作量大、成本高、效率低的问题，远端控制装置通过前端通信单元向对应的采集端主控单元发送指令，采集端主控单元将指令发送至对应配电设备上的通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元和防外破信息采集单元，采集配电设备的数据，采集端主控单元将数据推送至远端控制装置，远端控制装置对数据进行分析，识别异常数据并对异常数据进行标记和报警，通知巡检人员，通过各类数据采集与分析，实现对配电设备巡检中的各类信息的综合实时监控及判定。

Description

配电设备联动监控装置

技术领域

本实用新型涉及电网设备监测技术领域，是一种配电设备联动监控装置。

背景技术

当前，面对生产企业及各类民生的快速发展趋势，各类新型行业规模不断扩大，对电网供给的需求日益增长，尤其是新能源、电动汽车等快速发展，不但对整体电网提出了更高的要求，而且对配网建设也形成更大的挑战，特别是对城市配电网的供电能力和供电可靠性提出了更高要求。配电网是电力供给的重要部分，由架空线路、输电电缆、杆塔、变压器、隔离开关、无功补偿器等配电设备组成，在电能分配中电压等级较多、网络结构较复杂，因此配电设备的安全运行至关重要。传统的配网运行依靠人工进行安全巡查，人为判断线路、设备的缺陷造成巡视工作量大、成本高、效率低的现象。

发明内容

本实用新型提供了一种配电设备联动监控装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有配网进行安全巡查时，人为判断线路、设备的缺陷方式存在巡视工作量大、成本高、效率低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种配电设备联动监控装置，包括采集装置、前端通信单元和设置于控制室内的远端控制装置，采集装置为多个且与配电设备一一对应，采集装置包括通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元和采集端主控单元，通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元均与采集端主控单元连接，每个采集端主控单元与前端通信单元连接，前端通信单元和远端控制装置连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述通信状态采集单元可包括通信状态采集模块控制器和通信状态采集模块，通信状态采集模块与通信状态采集模块控制器连接。

上述设备外观采集单元可包括边缘图像采集模块和边缘图像采集模块控制器，边缘图像采集模块与边缘图像采集模块控制器连接。

上述防外破信息采集单元可包括防外破信息采集模块控制器、可视化采集模块和线路断路采集传感器，可视化采集模块和线路断路采集传感器均与防外破信息采集模块控制器连接。

上述运行环境采集单元可包括运行环境采集模块控制器、温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块，温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块均与运行环境采集模块控制器连接。

上述采集端主控单元可包括采集端MCU、线程控制模块和I2C总线高速传输模块，线程控制模块和I2C总线高速传输模块均与采集端MCU连接，线程控制模块和I2C总线高速传输模块连接。

上述远端控制装置可包括管理端主控单元、光纤通信模块和服务端MCU,管理端主控单元包括管理端MCU、管理端报警模块、短信发送模块、LCD显示屏控制器和LCD显示模块，采集端MCU与服务端MCU通过光纤通信模块连接，采集管理端MCU分别与管理端报警模块、短信发送模块和LCD显示屏控制器连接，LCD显示屏控制器与LCD显示模块连接。

上述前端通信单元可包括2.4G无线传输模块和ZigBee通信模块，每个采集端主控单元均通过2.4G无线传输模块与远端控制装置连接，多个采集端主控单元之间均通过ZigBee通信模块连接。

本实用新型解决了现有配网人工安全巡查时存在巡视工作量大、成本高、效率低的问题，远端控制装置通过前端通信单元向对应的采集端主控单元发送指令，采集端主控单元将指令发送至对应配电设备上的通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元和防外破信息采集单元，采集配电设备的数据，采集端主控单元将数据推送至远端控制装置，远端控制装置对数据进行分析，识别异常数据并对异常数据进行标记和报警，通知巡检人员，通过各类数据采集与分析，实现对配电设备巡检中的各类信息的综合实时监控及判定。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该配电设备联动监控装置包括采集装置、前端通信单元和设置于控制室内的远端控制装置，采集装置为多个且与配电设备一一对应，采集装置包括通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元和采集端主控单元，通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元均与采集端主控单元连接，每个采集端主控单元与前端通信单元连接，前端通信单元和远端控制装置连接。

在使用过程中，远端控制装置通过前端通信单元向对应的采集端主控单元发送数据采集指令，采集端主控单元将指令发送至对应配电设备上的通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元和防外破信息采集单元，通信状态采集单元采集配电设备的通信状态数据，设备外观采集单元采集配电设备的外观信息并识别配电设备外观缺陷，运行环境采集单元采集配电设备的运行环境信息，防外破信息采集单元采集配电设备的周边视频信息和线路断路状态信息，采集端主控单元将数据推送至远端控制装置，远端控制装置将接收数据与设定的阈值进行比较，识别异常数据并对异常数据进行标记和报警，及时通知巡检人员，通过各类物联数据采集与数据分析，实现对配电设备巡检中的各类信息的综合实时监控及判定，提高配电设备巡检效率。

可根据实际需要，对上述配电设备联动监控装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，通信状态采集单元包括通信状态采集模块控制器和通信状态采集模块，通信状态采集模块与通信状态采集模块控制器连接。

上述通信状态采集模块与配电设备之间通过周期性的测试信号发送与接收，监测配电设备中进行数据通信的设备通信状态是否正常，完成数据采集后由通信状态采集模块控制器推送至采集端主控单元。

如附图1所示，设备外观采集单元包括边缘图像采集模块和边缘图像采集模块控制器，边缘图像采集模块与边缘图像采集模块控制器连接。

上述边缘图像采集模块可为具有边缘计算人工智能图像识别功能的图像采集摄像头，采集配电设备的外观信息，并识别外观缺陷，边缘图像采集模块控制器将外观信息及识别结果传输至采集端主控单元。

如附图1所示，防外破信息采集单元包括防外破信息采集模块控制器、可视化采集模块和线路断路采集传感器，可视化采集模块和线路断路采集传感器均与防外破信息采集模块控制器连接。

上述可视化采集模块可为高清摄像头，负责采集配电设备的周边视频信息，线路断路采集传感器包括感应电压采集电路，采集配电设备线缆断路状态信息，这样能够实时采集配电设备的周边视频信息和线缆断路状态信息，预防配电设备遭到破坏，降低配电设备的安全事故率，提高配电设备运行环境的质量。

如附图1所示，运行环境采集单元包括运行环境采集模块控制器、温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块，温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块均与运行环境采集模块控制器连接。

上述温度传感器和湿度传感器分别采集配电设备的温度数据和湿度数据，避雷数据采集模块采集配电设备上避雷针的感应电压次数，运行环境采集模块控制器进行感应电压次数计数，计算避雷次数，将避雷次数传输至采集端主控单元，通过温湿度和避雷次数，作为应急检修的理论依据，对配电设备的运行环境进行预测，提高配网检修效率及配网供电质量。

如附图1所示，采集端主控单元包括采集端MCU、线程控制模块和I2C总线高速传输模块，线程控制模块和I2C总线高速传输模块均与采集端MCU连接，线程控制模块和I2C总线高速传输模块连接。

上述采集端MCU包括ARM11处理器，采集端主控单元将指令发送通道与数据采集通道分离，数据采集通道通过I2C总线高速传输模块进行传输，避免了数据传输速度慢而引起的异常报警不及时的问题，提高了数据传输的可靠性，能够根据不同的配网设备巡检需求，通过线程控制模块启动对应的采集单元，通过实际、实时需要进行设定，提高装置采集效率，降低资源消耗。

如附图1所示，远端控制装置包括管理端主控单元、光纤通信模块和服务端MCU,管理端主控单元包括管理端MCU、管理端报警模块、短信发送模块、LCD显示屏控制器和LCD显示模块，采集端MCU与服务端MCU通过光纤通信模块连接，采集管理端MCU分别与管理端报警模块、短信发送模块和LCD显示屏控制器连接，LCD显示屏控制器与LCD显示模块连接。

上述服务端MCU包括ARM11处理器和外围设备，负责处理采集端主控单元发送的数据，服务端MCU上分别设有与通信状态、外观缺陷、运行环境、周边视频信息和线路断路状态相对应的阈值，服务端MCU将数据与对应的阈值进行比较，识别异常数据并将异常数据推送至终端报警模块，进行异常数据报警，管理端MCU包括ARM11框架和外围电路，负责接收服务端MCU比较后的数据，同时控制报警模块及LCD显示屏控制器，管理端MCU将数据进行进一步的比较，识别异常数据，将异常数据推送至管理端报警模块进形物理声光报警，并将异常数据通过短信发送模块推送至检修管理人员手机，及时通知相关人员进行现场处理,同时，管理端MCU将数据进行大屏可视化数据协议转化，将转化后数据推送至LCD显示控制器，由LCD显示模块进行数据显示。

如附图1所示，前端通信单元包括2.4G无线传输模块和ZigBee通信模块，每个采集端主控单元均通过2.4G无线传输模块与远端控制装置连接，多个采集端主控单元之间均通过ZigBee通信模块连接。

上述多个采集端MCU之间均通过ZigBee通信模块建立通信链路，多个采集端MCU与服务端MCU之间通过2.4G无线传输模块建立通信链路，通过I2C总线传输、2.4G无线传输及光纤通信的通信连接方式，能够适应小范围的物联数据交互、较大范围及大范围的数据通信需求。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种配电设备联动监控装置，其特征在于包括采集装置、前端通信单元和设置于控制室内的远端控制装置，采集装置为多个且与配电设备一一对应，采集装置包括通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元和采集端主控单元，通信状态采集单元、设备外观采集单元、运行环境采集单元、防外破信息采集单元均与采集端主控单元连接，每个采集端主控单元与前端通信单元连接，前端通信单元和远端控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的配电设备联动监控装置，其特征在于通信状态采集单元包括通信状态采集模块控制器和通信状态采集模块，通信状态采集模块与通信状态采集模块控制器连接。

3.根据权利要求1或2所述的配电设备联动监控装置，其特征在于设备外观采集单元包括边缘图像采集模块和边缘图像采集模块控制器，边缘图像采集模块与边缘图像采集模块控制器连接；或/和，防外破信息采集单元包括防外破信息采集模块控制器、可视化采集模块和线路断路采集传感器，可视化采集模块和线路断路采集传感器均与防外破信息采集模块控制器连接。

4.根据权利要求1或2所述的配电设备联动监控装置，其特征在于运行环境采集单元包括运行环境采集模块控制器、温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块，温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块均与运行环境采集模块控制器连接。

5.根据权利要求3所述的配电设备联动监控装置，其特征在于运行环境采集单元包括运行环境采集模块控制器、温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块，温度传感器、湿度传感器和避雷数据采集模块均与运行环境采集模块控制器连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的配电设备联动监控装置，其特征在于采集端主控单元包括采集端MCU、线程控制模块和I2C总线高速传输模块，线程控制模块和I2C总线高速传输模块均与采集端MCU连接，线程控制模块和I2C总线高速传输模块连接。

7.根据权利要求3所述的配电设备联动监控装置，其特征在于采集端主控单元包括采集端MCU、线程控制模块和I2C总线高速传输模块，线程控制模块和I2C总线高速传输模块均与采集端MCU连接，线程控制模块和I2C总线高速传输模块连接。

8.根据权利要求4所述的配电设备联动监控装置，其特征在于采集端主控单元包括采集端MCU、线程控制模块和I2C总线高速传输模块，线程控制模块和I2C总线高速传输模块均与采集端MCU连接，线程控制模块和I2C总线高速传输模块连接。

9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的配电设备联动监控装置，其特征在于远端控制装置包括管理端主控单元、光纤通信模块和服务端MCU，管理端主控单元包括管理端MCU、管理端报警模块、短信发送模块、LCD显示屏控制器和LCD显示模块，采集端MCU与服务端MCU通过光纤通信模块连接，采集管理端MCU分别与管理端报警模块、短信发送模块和LCD显示屏控制器连接，LCD显示屏控制器与LCD显示模块连接；或/和，前端通信单元包括2.4G无线传输模块和ZigBee通信模块，每个采集端主控单元均通过2.4G无线传输模块与远端控制装置连接，多个采集端主控单元之间均通过ZigBee通信模块连接。

10.根据权利要求3所述的配电设备联动监控装置，其特征在于远端控制装置包括管理端主控单元、光纤通信模块和服务端MCU，管理端主控单元包括管理端MCU、管理端报警模块、短信发送模块、LCD显示屏控制器和LCD显示模块，采集端MCU与服务端MCU通过光纤通信模块连接，采集管理端MCU分别与管理端报警模块、短信发送模块和LCD显示屏控制器连接，LCD显示屏控制器与LCD显示模块连接；或/和，前端通信单元包括2.4G无线传输模块和ZigBee通信模块，每个采集端主控单元均通过2.4G无线传输模块与远端控制装置连接，多个采集端主控单元之间均通过ZigBee通信模块连接。

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