CN219535705U - 一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，包括：主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。所述主控模块用于对变电站端二次设备数据的采集、处理和分析；所述通信模块用于连接变电站二次设备，实现数据交互；所述I/O接口模块用于连接显示模块、鼠标、键盘；所述告警模块通过蜂鸣器实现故障预警；所述供电模块用于为各功能模块提供合适的电源；所述显示模块用于展示可视化界面、设备数据和装置参数。本实用新型部署在变电站端，在线采集二次设备运行数据和状态数据，利用装置的数据汇集和边缘计算能力，实现对二次设备的巡检和预警，保障电网的安全稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备运行维护领域，具体涉及一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置。
背景技术
电力系统二次设备的正常运行对于保障电网安全稳定运行具有重要作用。目前大部分变电站依旧采用人工运维模式，电网规模日益增大，而运维人员数量基本不变，使得运维检修人员平均需要维护的设备数量不断增加，运维质量也会受到一定影响，耗费人力物力多，工作效率低且具有一定的危险性。
随着电力物联网的发展及能源数字化转型，数以百万计的电气量传感器、状态量传感器和视频监控系统等电力边缘终端接入到电力物联网中，产生海量异构数据。传统的以云计算为中心的集中式数据处理模型因实时性不足无法支撑当前电力物联网系统，在变电站端部署具备边缘侧感知及分析处理能力的电力系统二次设备状态边缘巡检装置已成为数字化电网的迫切需要。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出了一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，利用该装置对二次设备的运行状态监测数据进行处理分析，实现二次设备的巡检和故障预警。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：
本实用新型实施例提供了一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，包括主控模块以及均连接所述主控模块的通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块；
所述主控模块用于执行现有的变电站端二次设备数据的采集、处理、分析和预警程序，对变电站端二次设备数据的采集、处理、分析和预警；
所述通信模块用于连接二次设备，实现数据交互；
所述I/O接口模块用于连接外部设备；
所述告警模块通过蜂鸣器实现故障预警；
所述供电模块用于为各功能模块提供合适的电源；
所述显示模块用于展示可视化界面、设备数据和装置参数。
进一步的，所述巡检装置还包括底板；所述底板上设置了插槽和接口，用于连接主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。
进一步的，主控模块 包括CPU，所述CPU以LPC1788处理器最小系统为核心，设置有外扩存储器、键盘输入接口、液晶显示接口、RS232 通信接口、USB 通信接口、通信接口和以太网接口，并通过总线接口连接通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。
进一步的，所述外扩存储器包含 FLASH 存储器和 SDRAM 存储器，FLASH 存储器用于存储数据，SDRAM 存储器则作为用户程序代码段及数据处理的缓存区。
进一步的，所述通信模块通过MMS或私有协议连接二次设备，实现数据交互；
所述二次设备包括继电保护、测控装置、安自装置、合并单元、终端、交换机
进一步的，所述通信模块为支持4/5G、WiFi、Lora、ZigBee、以太网通信的通信模块。
进一步的，所述I/O接口模块用于连接外部设备，所述外部设备包括鼠标、键盘、便携式电脑、显示模块。
进一步的，所述供电模块包括电源管理电路，所述电源管理电路用于将外接电源转换为适合供电电源，给主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、和显示模块供电。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
与现有技术相比，本实用新型实施例所提供的一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，实现对变电站二次设备运行状态的巡视，实现二次设备巡检方式由定期人工就地巡检向自动在线巡检转变，有效提高了巡检的质量和效率，进一步提升二次设备的专业管理能力和运检管理穿透力。
附图说明
图1为本实用新型电力系统二次设备边缘运维装置的硬件结构示意图；
图2为本实用新型供电模块的电路示意图；
图3为本实用新型告警模块的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
实施例一：
如图1所示，一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：包括底板和均连接所述底板的主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块；
底板上设置了插槽和接口，用于连接主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块；
所述主控模块用于对变电站端二次设备数据的采集、处理、分析和预警；所述通信模块用于连接二次设备，实现数据交互；
所述I/O接口模块用于连接显示模块、鼠标、键盘等外部设备；
所述告警模块通过蜂鸣器实现故障预警；
所述供电模块用于为各功能模块提供合适的电源；所述显示模块用于展示可视化界面、设备数据和装置参数。
所述主控模块是装置的核心单元，主要包括统计和分析采集来的数据，检测终端设备状态并在出现异常情况时及时报警，存储和显示数据的状态信息，将实时数据、历史数据、统计数据和异常信息一起打包并发送到控制中心。其执行的现有程序是《基于信息物理融合的二次设备在线监测和故障诊断系统》的内容。
主控模块 CPU 以 LPC1788 处理器最小系统为核心，设置有外扩存储器、键盘输入接口、液晶显示接口、RS232 通信接口、USB 通信接口、通信接口和以太网接口，并通过总线接口连接通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。
外扩存储器包含 FLASH 存储器和 SDRAM 存储器，FLASH 存储器用于存储数据，SDRAM 存储器则作为用户程序代码段及数据处理的缓存区。
所述通信模块通过MMS或私有协议连接二次设备，二次设备包括继电保护装置、测控装置、安自装置、合并单元、终端、交换机等，用于实现数据交互。
所述通信模块支持4/5G、WiFi、Lora、ZigBee、以太网通信。
所述I/O接口模块用于连接鼠标、键盘、便携式电脑、显示模块等外部设备。
如图2所示，所述供电模块包括直流供电和交流供电两种方式，经电源管理电路转换为适合供电电源，给主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、和显示模块供电。正常情况下，220V的交流电经过AC/DC降压模块后得到12V的直流电，经电源管理电路送入DC/DC获得+12V和+5V的电源作为其他模块供电电源使用。当交流电源出现断电时，电源管理电路会自动启用锂电池作为供电电源，保证装置能够继续正常工作。
如图3所示，所述告警模块电路主要由二极管（D1）、三极管（Q1）、电阻（R1、R2）和蜂鸣器（Buzzer）组成。当装置检测出故障信息时，三极管导通，蜂鸣器发出声音报警。二极管（D1）又叫做续流二极管，用于避免了三极管（Q1）关断时由于电感电流造成的反向冲击。
所述一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置部署在变电站端，通过通信单元在线采集继电保护、测控装置、安自装置、合并单元、终端、交换机等二次设备运行数据和状态数据，充分利用二次设备边缘运维装置在变电站端就地就近的数据汇集和边缘计算能力，动态分析和诊断二次设备通信状态、二次回路、电压/电流、纵联通道、装置自检等异常情况，主动发现二次设备隐性故障和异常缺陷。
上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：包括主控模块以及均连接所述主控模块的通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块；
所述主控模块用于执行现有的变电站端二次设备数据的采集、处理、分析和预警程序，对变电站端二次设备数据的采集、处理、分析和预警；
所述通信模块用于连接二次设备，实现数据交互；
所述I/O接口模块用于连接外部设备；
所述告警模块通过蜂鸣器实现故障预警；
所述供电模块用于为各功能模块提供合适的电源；
所述显示模块用于展示可视化界面、设备数据和装置参数；
所述巡检装置还包括底板；所述底板上设置了插槽和接口，用于连接主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。
2.根据权利要求1所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述主控模块包括CPU，所述CPU以LPC1788处理器最小系统为核心，设置有外扩存储器、键盘输入接口、液晶显示接口、RS232 通信接口、USB 通信接口、通信接口和以太网接口，并通过总线接口连接通信模块、I/O接口模块、告警模块、供电模块和显示模块。
3.根据权利要求2所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述外扩存储器包含 FLASH 存储器和 SDRAM 存储器，FLASH 存储器用于存储数据，SDRAM 存储器则作为用户程序代码段及数据处理的缓存区。
4.根据权利要求1所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述通信模块通过MMS或私有协议连接二次设备，实现数据交互；
所述二次设备包括继电保护、测控装置、安自装置、合并单元、终端和交换机。
5.根据权利要求1所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述通信模块为支持4/5G、WiFi、Lora、ZigBee、以太网通信的通信模块。
6.根据权利要求1所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述I/O接口模块用于连接外部设备，所述外部设备包括鼠标、键盘、便携式电脑、显示模块。
7.根据权利要求1所述的电力系统二次设备状态边缘巡检装置，其特征在于：所述供电模块包括电源管理电路，所述电源管理电路用于将外接电源转换为适合供电电源，给主控模块、通信模块、I/O接口模块、告警模块、和显示模块供电。
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2022
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