CN214748100U - 一种配电柜监测系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种配电柜监测系统，包括：LoRaWAN通信网关、传感器、监测设备以及服务器；所述传感器位于被监控的配电柜内；所述监测设备与所述传感器相连，用于接收所述传感器检测的所述配电柜的传感数据，并基于所述传感数据得到所述配电柜的运行状态信息；所述LoRaWAN通信网关，分别与所述监测设备和所述服务器无线连接，用于接收所述监测设备上报的运行状态信息，并将所述运行状态信息传输至所述服务器；所述服务器，用于处理和存储所述运行状态信息。

Description

一种配电柜监测系统
技术领域
本实用新型涉及电力信息化领域，尤其涉及一种配电柜监测系统。
背景技术
目前有多种进行智能配电柜监测的方法，传统方法是运维人员定期对配电柜进行检查，或通过植入电力监控系统读取配电柜的电流，电压，功率，开关状态并将信息传输到监控后台，又如通过在配电柜中的传感器监测配电柜内部的状态。但是这些方法因为智能配电柜厂商众多、接口复杂、协议不统一、而且本身技术植入会引入新的风险而导致此方案难以推广。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种配电柜监测系统。
本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种配电柜监测系统，包括：LoRaWAN通信网关、传感器、监测设备以及服务器；
所述传感器位于被监控的配电柜内；
所述监测设备与所述传感器相连，用于接收所述传感器检测的所述配电柜的传感数据，并基于所述传感数据得到所述配电柜的运行状态信息；
所述LoRaWAN通信网关，分别与所述监测设备和所述服务器无线连接，用于接收所述监测设备上报的运行状态信息，并将所述运行状态信息传输至所述服务器；
所述服务器，用于处理和存储所述运行状态信息。
在上述方案中，所述监测系统还包括：监控终端；
所述监控终端与所述服务器通信相连，用于从所述服务器监控所述配电柜的运行状态信息，并输出所述配电柜的运行状态信息。
在上述方案中，所述传感器包括至少以下之一：
位于所述配电柜内的温度传感器，位于所述配电柜内的湿度传感器，包含在所述配电柜内的电流传感器和/或电压传感器；
位于所述配电柜门锁内的门锁监测器，用于监测所述配电柜的门锁的开关状态，和控制所述配电柜门锁的开启和关闭。
上述方案中，所述传感器还包括：
第一串口通信接口，与所述监测设备连接。
在上述方案中，所述第一串口通信接口包括：RS485通信接口。
在上述方案中，所述监测设备包括：控制器以及与所述控制器相连的通信模组；
其中，所述通信模组包括：
第二串口通信接口，与所述第一串口通信接口连接；
LoRaWAN通信组件，与所述LoRaWAN通信网关之间建立有无线连接。
在上述方案中，所述监测设备还包括：
显示屏，显露在所述配电柜的外部；
所述显示屏与所述控制器相连，用于显示所述配电柜的运行状态信息，和/ 或显示从所述LoRaWAN通信网关接收的信息。
在上述方案中，所述监测设备，还用于当检测到所述配电柜门锁处于开启状态时，发送告警信息。
在上述方案中，所述服务器，具体用于根据预设的告警阈值以及所述配电柜的运行状态信息判断所述配电柜的运行状态是否正常；当所述配电柜运行状态异常时，发送告警信息至所述监控终端。
在上述方案中，所述监测系统还包括：
电源，分别与所述传感器、监测设备电相连，用于为所述监测系统供电。本实用新型提供了一种配电柜监测系统，包括：LoRaWAN通信网关、传感器、监测设备以及服务器。
本实用新型通过在被监控的配电柜内设置传感器减少了植入电力监控系统进行配电柜监测的风险；通过采用低功耗的LoRaWAN通信网关进行配电柜运行状态信息的传输，降低了系统的运行功耗，提高了系统网络的稳定性；通过采用服务器与LoRaWAN通信网关通信获取配电柜的运行状态信息并进行处理和存储，实现了配电柜的远程集中监控；通过在配电柜中另行设置传感器，使用LoRaWAN通信网关统一数据传输的协议和接口，远程服务器对配电柜的运行状态进行监控，以轻量化、便捷的方式实现了对配电柜的监控。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种配电柜监测系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种传感器的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种监测设备的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的另一种配电柜监测系统的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种基于LoRaWAN网络平台的配电柜监测系统的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本实用新型实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型实例提供的一种配电柜监测系统的结构示意图，如图1 所示，所述系统，包括：服务器101、LoRaWAN通信网关102、监测设备103 以及传感器104；
所述传感器104位于被监控的配电柜内；
所述监测设备103与所述传感器相连，用于接收所述传感器检测的所述配电柜的传感数据，并基于所述传感数据得到所述配电柜的运行状态信息；
所述LoRaWAN通信网关102，分别与所述监测设备和所述服务器无线连接，用于接收所述监测设备上报的运行状态信息，并将所述运行状态信息传输至所述服务器；
所述服务器101，用于处理和存储所述运行状态信息。
本实施例中传感器104与监测设备103电连接。监测设备将传感器的传感数据转换为具体的运行参数，具体的，若传感器为温度传感器，监测设备通过设置采集频率实时采集温度传感器的温度传感数据，剔除传感数据中的最大值和最小值，计算平均值，得到配电柜内的温度值，使得到的运行状态信息更加符合配电柜的实际运行状态。一实施例中所述传感器为粉尘传感器，用于采集配电柜内的粉尘传感数据，监测设备通过粉尘传感数据可以得到配电柜内当前的灰尘含量。
服务器接收LoRaWAN通信网关发送的运行状态信息，并对运行状态信息进行分析处理和存储。具体的，一实施例中，服务器用于根据预设的告警阈值以及所述配电柜的运行状态信息判断所述配电柜的运行状态是否正常，若配电柜的运行状态异常，则发送告警信息，从而实现对配电柜运行状态的监控。其中，所述告警信息对应于当前配电柜异常的运行状态，例如：当配电柜内的温度超过预设的告警阈值时，则发送温度告警信息，若配电柜的电压超过预设的电压告警阈值，则发送电压告警信息。另一实施例中，服务器存储配电柜的运行状态信息，根据任意一段时间内配电柜的运行状态信息进行分析，从而确定配电柜的常见故障点为后续配电柜的维护提供支持，或根据配电柜一段时间的运行状态信息，通过配电柜运行的告警频率，对配电柜进行质量评估。在另一实施例中，服务器还包括：与服务器连接的显示设备，所述显示设备用于显示服务器接收的配电柜的运行状态信息和服务器发送的告警信息。所述配电柜的运行状态信息为所述配电柜在工作时，配电柜本身以及配电柜内部环境的状态，包括但不限于配电柜运行时的电压、电流、功率、配电柜内部温湿度、和配电柜门锁的开启/关闭状态。
在上述实施例的基础上，本实施例提供一种配电柜监控系统，所述监测系统还包括：监控终端；所述监控终端与所述服务器通信相连，用于从所述服务器监控所述配电柜的运行状态信息，并输出所述配电柜的运行状态信息。
本实施例中，监控终端为能与服务器进行无线通信并具有显示功能的设备。例如：手机、电脑等。用户能通过监控终端登录网络服务连接服务器，查看服务器中的配电柜的运行状态，从而为用户对配电柜的远程监控提供了便利性。
在一实施例中，当服务器判断所述配电柜运行状态信息超过预设的告警阈值时，发送告警信息至所述监控终端，通过监控终端输出告警信息。监控终端输出告警信息的方式包括但不限于：语音提示、图像提示以及文字提示。例如：预设的温度告警阈值为70摄氏度，若当前配电柜内的温度为80摄氏度，则服务器发送温度告警信息给监控终端，监控终端发出语音告警，语音提示当前配电柜内部温度为80摄氏度，或者在监控终端的显示屏上弹出“温度过热，当前温度为80摄氏度”字样的提示文字等，通过多样的告警方式减少用户对告警信息的遗漏，并提升用户体验。
在上述实施例的基础上，本实施例提供一种配电柜监控系统，所述传感器包括至少以下之一：
位于所述配电柜内的温度传感器，位于所述配电柜内的湿度传感器，包含在所述配电柜内的电流传感器和/或电压传感器；
位于所述配电柜门锁内的门锁监测器，用于监测所述配电柜的门锁的开关状态，和控制所述配电柜门锁的开启和关闭。
本实施例中的传感器是分布式的设置于配电柜中的。监控系统根据配电柜监控的需求可以灵活的对监控系统中的传感器进行传感器类型和/或数量的增减，从而实现对配电柜进行更加全面的监测。且，由于本实施例中传感器的设置没有改变配电柜本身的电力系统，减少了因为在电力系统中植入监测系统所带来的新的风险问题。
在上述实施例的基础上，本实施例提供一种配电柜监控系统，所述传感器还包括：第一串口通信接口，与所述监测设备连接。所述第一串口通信接口包括但不限于RS485通信接口或RS323通信接口。
在一实施例中，所述传感器的结构示意图，如图2所示，所述传感器包括： MCU(Micro controller Unit，微控制单元)201、传感部件203、RS485通信接口202；传感部件、RS485通信接口分别与MCU相连。
其中，传感部件包括：电流传感部件、电压传感部件、温湿度传感部件或门锁传感部件。如果传感器是电压电流监测器，则传感器是用来监测电压电流等参数；如果传感器是温湿度传感器，则传感器是用来进行温湿度监测；如果传感器是门锁监测器，则用于监测配电柜门锁状态(门锁的开启/关闭状态)和控制门锁开关。当传感部件采集到数据后，将数据传给MCU处理并通过RS485 通信接口将数据发送给监测设备。
在上述实施例的基础上，本实施例提供一种配电柜监控系统，所述监测设备包括：控制器以及与所述控制器相连的通信模组；
其中，所述通信模组包括：
第二串口通信接口，与所述第一串口通信接口连接；
LoRaWAN通信组件，与所述LoRaWAN通信网关之间建立有无线连接。
第二串口通信接口与第一串口通信接口为同一标准的通信接口，在本实施中优选为RS485通信接口。控制器包括但不限于：STM32。
控制器对从第二串口通信接口接收的串口数据进行处理后，将处理后的数据发送至LoRaWAN通信组件，LoRaWAN通信组件将串口数据转换为能通过LoRaWAN无线通信传输的数据，并将数据发送至LoRaWAN通信网关。本实施例的监测设备包含多样的通信接口，通过将串口数据转换为符合同一无线通信标准的数据简化了监测系统数据传输的接口设置。
一实施例中，所述监测设备还包括：显示屏，显露在所述配电柜的外部；
所述显示屏与所述控制器相连，用于显示所述配电柜的运行状态信息，和/ 或显示从所述LoRaWAN通信网关接收的信息。图3为一种监测设备的结构示意图，所述监测设备包括：显示屏304、RS485通信接口303、LoRaWAN通信组件302和MCU 301；显示屏304、RS485通信接口303以及LoRaWAN通信组件302分别与MCU 301相连。
本实施例中，显示屏优选超低功耗显示屏，例如：S-LCD(Splice Liquid CrystalDisplay，拼接专用显示屏)。若监控系统在配电柜内设置有电流电压传感器、温湿度传感器以及门锁监测器，则显示屏显示监测设备所得到的配电柜当前运行时的电压电流值、配电柜内部的环境温湿度、配电柜的门锁的开关状态等。且配电柜的运行状态信息在显示屏上具体的显示效果(例如显示的颜色，显示的字体大小、或者显示内容等)，可以通过监测设备中的控制器进行配置。在另一实施例中，显示屏还可以显示监控终端下发到LoRaWAN通信网关的广告信息，可以作为广告面板进行其他商业用途的开发。
在一实施例中，所述监测设备还用于当检测到所述配电柜门锁处于开启状态时，发送告警信息至LoRaWAN通信网关，再通过LoRaWAN通信网关发送至服务器，服务器接收到门锁的告警信息后，将门锁的告警信息发送至监控终端并输出门锁告警信息。
在上述实施例的基础上，如图4所述，本实施例提供一种配电柜监测系统，所述监控系统包括服务器401、LoRaWAN通信网关402、监测设备403、传感器404、电源405。
电源405分别与所述传感器404、监测设备403电相连，用于为所述监测系统供电。其中，电源包括但不限于锂电池。通过设置独立的供电电源减少配电柜对监控系统的影响，和减少因为缺乏供电问题，监测终端无法进行监测的情况。
传感器404位于被监控的配电柜内；监测设备403与所述传感器相连，用于接收所述传感器检测的所述配电柜的传感数据，并基于所述传感数据得到所述配电柜的运行状态信息；LoRaWAN通信网关402，分别与所述监测设备和所述服务器无线连接，用于接收所述监测设备上报的运行状态信息，并将所述运行状态信息传输至所述服务器；所述服务器401，用于处理和存储所述运行状态信息。本实施例中所述传感器与监测设备之间建立有串口通信连接。
在上述实施例的基础上，本实施例提供一种基于LoRaWAN网络平台的配电柜监测系统，如图5所示，所述监控系统包括：配电柜监测平台505、LoRaWAN 网络云平台504、LoRaWAN通信网关503、电压电流监测器5013、温湿度传感器5012、门锁监测器5011、电流电压监测设备5023、配电柜内部温湿度监测设备5022和门锁监测设备5021；其中，电压电流传监测器5013与电流电压监测设备5023相连，温湿度传感器5012与温湿度监测设备5022相连，门锁监测器5011与门锁监测设备5021相连；电流电压监测设备5023、温湿度监测设备5022和门锁监测设备5021分别与LoRaWAN通信网关503建立有无线连接； LoRaWAN通信网关与LoRaWAN网络云平台504建立有无线连接；LoRaWAN 网络云平台504与配电柜监测平台505建立有无线连接。
具体的，电压电流监测器5013与电流电压监测设备5023之间、温湿度传感器5012与温湿度监测设备5022之间以及门锁监测器5011与门锁监测设备 5021之间均是通过RS485通信接口进行数据通信。电压电流监测器主要用于采集配电柜中电压、电流等电力参数，用来监测配电柜中电力参数是否超过预设的电力参数告警阈值；温湿度传感器主要采集配电柜内部温湿度相关信息，用来监测配电柜中温湿度参数是否超过预设的温湿度告警阀值；门锁监测器主要用来监测配电柜的门的开关状态以及控制门锁的开关。配电柜的电流电压监测设备和配电柜内部的温湿度监测设备，配电柜的门锁监测设备通过LoRaWAN 将配电柜的电力参数、温湿度参数以及门锁的开关状态信息传送给LoRaWAN 通信网关。LoRaWAN通信网关将接收到配电柜的数据发送至LoRaWAN网络云平台进行处理和存储。LoRaWAN网络云平台将接收到的电力参数、温湿度值与预设的告警阈值进行比较，当电力参数超过电力参数告警阈值，温湿度值超过温湿度告警阈值，或者配电柜门锁处于开启状态时，则发送告警信息至配电柜监测平台。门锁监测设备还可以根据接收的门锁监测器的监测数据，在门锁处于开启状态时发送告警信息至LoRaWAN通信网关。LoRaWAN网络云平台将接收的配电柜的运行状态信息(例如：电力参数、温湿度值)和告警信息传输给配电柜监测平台。配电柜监测平台输出监测的配电柜的运行状态信息和告警状态。告警状态包括：电流告警、电压告警、温湿度告警、门锁开启告警等。
在一实施例中，在实现多个配电柜的监控时，可分别在每个被监控的配电柜内配置传感器和监测设备，监测设备与传感器建立有串口连接，每个配电柜的监测设备均与LoRaWAN通信网关建立有无线连接，监测设备根据传感器采集的传感数据得到配电柜的运行状态信息，LoRaWAN通信网关接收每个配电柜的监测设备发送的运行状态信息，并转发给服务器进行处理和存储。
可选的，LoRaWAN通信网关可安置在配电房中。用户可以通过配电柜监测平台，根据用户需求灵活的设置配电柜的告警阈值，使告警更加符合用户的监控需求。
本实施例，通过在配电柜中设置门锁监测器、温湿度传感器、电流电压传感器，实现了对配电柜的全面监测，通过在被监控的配电柜内设置传感器，减少了植入电力监控系统进行配电柜监测带来的风险；通过采用LoRaWAN通信网关进行配电柜信息的传输，一方面减少了进行多个配电柜监测时，因为配电柜的厂商众多、数据传输接口复杂、协议不统一的问题，另一方面降低了系统的运行功耗，提高了网络的稳定性；通过采用服务器对监控数据的集中处理，能实现多个配电柜的远程集中监控，实现了对配电柜的轻量化和便捷监控。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可以存储于一般计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，以上所描述的装置的实施例仅仅是示意性的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配电柜监测系统，其特征在于，包括：LoRaWAN通信网关、传感器、监测设备以及服务器；
所述传感器位于被监控的配电柜内；
所述监测设备与所述传感器相连，用于接收所述传感器检测的所述配电柜的传感数据，并基于所述传感数据得到所述配电柜的运行状态信息；
所述LoRaWAN通信网关，分别与所述监测设备和所述服务器无线连接，用于接收所述监测设备上报的运行状态信息，并将所述运行状态信息传输至所述服务器；
所述服务器，用于处理和存储所述运行状态信息；
其中，所述传感器包括：位于所述配电柜门锁内的门锁监测器，用于监测所述配电柜的门锁的开关状态，和控制所述配电柜门锁的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：监控终端；
所述监控终端与所述服务器通信相连，用于从所述服务器监控所述配电柜的运行状态信息，并输出所述配电柜的运行状态信息。
3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述传感器还包括：
位于所述配电柜内的温度传感器，位于所述配电柜内的湿度传感器，包含在所述配电柜内的电流传感器和/或电压传感器。
4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述传感器还包括：
第一串口通信接口，与所述监测设备连接。
5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述第一串口通信接口包括：RS485通信接口。
6.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述监测设备包括：控制器以及与所述控制器相连的通信模组；
其中，所述通信模组包括：
第二串口通信接口，与所述第一串口通信接口连接；
LoRaWAN通信组件，与所述LoRaWAN通信网关之间建立有无线连接。
7.根据权利要求6所述的监测系统，其特征在于，所述监测设备还包括：
显示屏，显露在所述配电柜的外部；
所述显示屏与所述控制器相连，用于显示所述配电柜的运行状态信息，和/或显示从所述LoRaWAN通信网关接收的信息。
8.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测设备，还用于当检测到所述配电柜门锁处于开启状态时，发送告警信息。
9.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述服务器，具体用于根据预设的告警阈值以及所述配电柜的运行状态信息判断所述配电柜的运行状态是否正常；当所述配电柜运行状态异常时，发送告警信息至所述监控终端。
10.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：
电源，分别与所述传感器、监测设备电相连，用于为所述监测系统供电。
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