智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),包括集中管控計算機、變電站控制計算機、檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置;所述檢測設(shè)備包括視頻監(jiān)控裝置、煙感傳感器、溫濕度傳感器、六氟化硫傳感器、水位傳感器和紅外電子圍欄;所述控制設(shè)備包括排風扇控制器、空調(diào)控制器、除濕機控制器、排水泵控制器和泡沫噴淋控制器;所述檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置均與所述變電站控制計算機相連接,所述變電站控制計算機還與所述集中管控計算機相連接。本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),具有對變電站進行高智能化的實時監(jiān)控、提高變電站的工作質(zhì)量和效率、保障了變電站的可靠性和安全性等優(yōu)點。
【專利說明】智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能變電站由先進、可靠、節(jié)能、環(huán)保、集成的設(shè)備組合而成,以高速網(wǎng)絡通信平臺為信息傳輸基礎(chǔ),自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級應用功能的變電站,是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐,為智能電網(wǎng)的信息化、自動化、互動化提供技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)應用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)(ICT)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,將能有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源,使信息通信基礎(chǔ)設(shè)施資源服務于電力系統(tǒng)運行,提高電力系統(tǒng)信息化水平,改善現(xiàn)有電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于智能電網(wǎng),將能有效地為電網(wǎng)中發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)提供重要技術(shù)支撐,為國家節(jié)能減排目標做出貢獻?;谖锫?lián)網(wǎng)的產(chǎn)品服務平臺集成“身份識別、位置信息、觸發(fā)機制、專用網(wǎng)絡”四大要素,可實現(xiàn)先進可靠、標準統(tǒng)一的通信信息感知和接入,及分布式智能信息傳輸、計算和控制,能較好的支撐智能變電站一體化監(jiān)控平臺的建設(shè),是智能化變電站應用的一個重要方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處,提供一種智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),以便于對變電站進行實時的自動監(jiān)控、實現(xiàn)變電站的信息化和自動化。
[0005]本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。
[0006]智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)特點是,包括集中管控計算機、變電站控制計算機、檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置;所述檢測設(shè)備包括視頻監(jiān)控裝置、煙感傳感器、溫濕度傳感器、六氟化硫傳感器、水位傳感器和紅外電子圍欄;所述控制設(shè)備包括排風扇控制器、空調(diào)控制器、除濕機控制器、排水泵控制器和泡沫噴淋控制器;所述檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置均與所述變電站控制計算機相連接,所述變電站控制計算機還與所述集中管控計算機相連接。
[0007]本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點也在于:
[0008]所述視頻監(jiān)控裝置為高清攝像機。
[0009]所述報警裝置包括短信報警裝置、郵件報警裝置、電話報警裝置和聲光報警器。
[0010]所述變電站控制計算機與所述報警裝置之間通過RS232總線相連接。
[0011]所述集中管控計算機和所述變電站控制計算機之間通過RJ45網(wǎng)線或者3G網(wǎng)線通信網(wǎng)絡相互通信。
[0012]所述檢測設(shè)備和控制設(shè)備通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡與所述變電站控制計算機相
互通信。
[0013]與已有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:[0014]本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),所述變電站控制計算機、檢測設(shè)備和控制設(shè)備內(nèi)部均包含有ZigBee無線通信模塊,使得這些檢測或控制設(shè)備都能夠通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)與變電站控制計算機之間傳遞數(shù)據(jù)。檢測設(shè)備和控制設(shè)備均能夠通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)與變電站控制計算機通信。
[0015]1、本發(fā)明采用的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的ZigBee無線網(wǎng)絡,具有通訊加密、傳輸穩(wěn)定和功耗極低的特點。采用無線通信技術(shù)減少了施工布線,降低現(xiàn)場施工難度;無線加密技術(shù)提供了可靠信息通道;而極低的功耗可以保證有源傳感器長時間穩(wěn)定工作,可以有力保障系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0016]2、本發(fā)明采用新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合變電站實際情況,使用ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術(shù),將原來獨立運行的各類輔助監(jiān)控子系統(tǒng)聯(lián)合成一個智能化的集成平臺,并且使得各類輔助監(jiān)控終端具備了“全面感知、可靠傳輸、智能處理”的能力,提高了變電站的智能化水平。
[0017]3、本發(fā)明部署采用分層、分級結(jié)構(gòu),系統(tǒng)為B/S架構(gòu),結(jié)構(gòu)清晰;客戶端無需安裝客戶端,僅需WEB瀏覽器即可登入,系統(tǒng)部署簡單。
[0018]4、本發(fā)明將物聯(lián)網(wǎng)與智能變電站的結(jié)合應用將大大提升智能變電站的信息感知能力、通信支持能力及信息分析能力;將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應用于智能變電站,構(gòu)建變電站運行及管理信息感知服務中心,為智能變電站的高級應用提供重要技術(shù)支撐。
[0019]5、本發(fā)明變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應用,不僅提高了變電站整體對于環(huán)境的輔助監(jiān)控能力,提高了企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟效益,有效了保證了電力安全供應,而且還增加了與社會各個行業(yè)的交流,進而提升“國家電網(wǎng)”企業(yè)的社會形象,不斷促進企業(yè)的快速發(fā)展。
[0020]本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),具有對變電站進行高智能化的實時監(jiān)控、提高變電站的工作質(zhì)量和效率、保障了變電站的可靠性和安全性等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)的紅外電子圍欄的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]以下通過【具體實施方式】,并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0024]參見圖1,智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其包括集中管控計算機、變電站控制計算機、檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置;所述檢測設(shè)備包括視頻監(jiān)控裝置、煙感傳感器、溫濕度傳感器、六氟化硫傳感器、水位傳感器和紅外電子圍欄;所述控制設(shè)備包括排風扇控制器、空調(diào)控制器、除濕機控制器、排水泵控制器和泡沫噴淋控制器;所述檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置均與所述變電站控制計算機相連接,所述變電站控制計算機還與所述集中管控計算機相連接。
[0025]所述視頻監(jiān)控裝置為高清攝像機。
[0026]所述報警裝置包括短信報警裝置、郵件報警裝置、電話報警裝置和聲光報警器。
[0027]所述變電站控制計算機與所述報警裝置之間通過RS232總線相連接。[0028]所述集中管控計算機和所述變電站控制計算機之間通過RJ45網(wǎng)線或者3G網(wǎng)線通信網(wǎng)絡相互通信。
[0029]所述檢測設(shè)備和控制設(shè)備通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡與所述變電站控制計算機相
互通信。
[0030]如圖2所示,所述紅外電子圍欄包括用于圍成試驗區(qū)域的多個支架、無線電接收裝置和保護動作裝置,所述支架上設(shè)置有紅外線發(fā)射裝置、紅外線接收裝置、無線電發(fā)射裝置和電源;所述紅外線發(fā)射裝置用于發(fā)射紅外線,所述紅外線接收裝置用于接收其他支架發(fā)送的紅外線,所述無線電發(fā)射裝置用于當兩個支架之間的紅外線被隔斷時發(fā)送控制信號給無線電接收裝置,無線電接收裝置用于接收無線電發(fā)射裝置發(fā)送的控制信號并向保護動作裝置傳送動作信號,保護動作裝置接收到無線電接收裝置傳送的動作信號后執(zhí)行切斷試驗電源的動作。由多個支架圍成試驗區(qū)域,相鄰的兩個支架之間通過紅外線的收發(fā)實現(xiàn)圍欄功能。采用3?5個支架,一般地采用4個支架構(gòu)成四邊形實驗區(qū),將四個支架設(shè)置在矩形區(qū)域的四個角上,每個支架發(fā)射一條紅外線,由四條紅外線將矩形區(qū)域圍住。一旦有人誤入試驗區(qū),紅外線就會被切斷,該條紅外線的紅外線發(fā)射裝置就會給無線電發(fā)射裝置和變電站控制計算機一個控制信號。無線電發(fā)射裝置將控制信號發(fā)送給無線電接收裝置,由無線電接收裝置觸發(fā)動作保護裝置,由動作保護裝置將試驗區(qū)的試驗電源切斷,使得試驗區(qū)從高壓帶電狀態(tài)轉(zhuǎn)為不帶電的狀態(tài),從而使得誤入試驗區(qū)的人員不會觸電,避免了觸電事故的發(fā)送,保證了工作人員的人身安全。同時,變電站控制計算機通過報警裝置提醒工作人員,有人誤入高壓危險區(qū)域,需要及時處理。所述紅外電子圍欄還設(shè)有聲光報警裝置。在紅外電子圍欄的支架上設(shè)置聲光報警裝置,一旦有人進入試驗區(qū)域,支架上的聲光報警裝置會發(fā)出聲音警示,提醒相關(guān)人員不要進入試驗區(qū)域。在報警的同時動作保護裝置會切斷電源,試驗人員通過聲光報警裝置會得知停電的原因是由于有人誤入試驗區(qū)域而引起的。
[0031]所述變電站控制計算機、檢測設(shè)備和控制設(shè)備內(nèi)部均包含有ZigBee無線通信模塊,使得這些檢測或控制設(shè)備都能夠通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)與變電站控制計算機之間傳遞數(shù)據(jù)。
[0032]檢測設(shè)備將檢測到的各項參數(shù)發(fā)送給變電站控制計算機,變電站控制計算機根據(jù)檢測到的參數(shù)產(chǎn)生控制指令,并將控制指令發(fā)送給空調(diào)控制器、除濕機控制器等控制設(shè)備,由這些控制器控制空調(diào)、除濕機等設(shè)備,從而自動調(diào)整變電站內(nèi)的各項參數(shù)。
[0033]在需要報警時,由變電站控制計算機將報警指令發(fā)送給報警裝置,由報警裝置能通過自身的四種報警方式進行報警,使得工作人員能夠?qū)崟r地了解變電站的工作狀態(tài),從而能夠?qū)崟r地對變電站進行監(jiān)控,可以實現(xiàn)變電站環(huán)境輔助監(jiān)控自動化、智能化,減少值班運行人員的工作量。本系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了變電站輔助監(jiān)控單元的信息集成,而且還實現(xiàn)了各單元間的智能聯(lián)動控制,真正有效地提高了運行人員的工作質(zhì)量和效率,也為管理部門提供有效的監(jiān)督管理手段和方法。
[0034]本發(fā)明的變電站實時監(jiān)控系統(tǒng),其構(gòu)成包括“主動視頻監(jiān)控”、“溫濕度監(jiān)測”、“六氟化硫SF6氣體含量監(jiān)測”、“漏水檢測”和“聯(lián)動控制”等子系統(tǒng)。
[0035]所述主動視頻監(jiān)控是安裝高清網(wǎng)絡攝像機,設(shè)置“虛擬圍欄”、“移動偵測”功能,用于環(huán)境安防監(jiān)控。.[0036]所述溫濕度監(jiān)測是安裝基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫濕度傳感器,以ZigBee無線網(wǎng)為信息通道,用于采集溫濕度數(shù)據(jù)。
[0037]所述六氟化硫SF6氣體含量監(jiān)測是安裝六氟化硫氣體監(jiān)測傳感器,以ZigBee無線網(wǎng)為信息通道,用于采集室內(nèi)六氟化硫氣體空氣含量數(shù)據(jù)。
[0038]所述水位檢測是安裝水位傳感器,以ZigBee無線網(wǎng)為信息通道,用于檢測水位情況。一旦相關(guān)位置的水位超過預設(shè)值,通過控制排水泵進行排水,使得變電站內(nèi)的設(shè)備不會因為積水而發(fā)生意外斷電事故。
[0039]煙感傳感器用于檢測室內(nèi)的煙霧濃度,一旦煙霧濃度超過預設(shè)值,說明可能存在火災情況,由變電站控制計算機將火災報警指令發(fā)送給報警裝置,由報警裝置能通過自身的四種報警方式進行報警,使得工作人員能夠及時知道變電站內(nèi)可能出現(xiàn)了火災,需要及時處理。
[0040]紅外圍欄用于設(shè)置在高壓危險區(qū)域內(nèi)。當有人誤入該區(qū)域的邊緣時,紅外圍欄檢測到有人進入,立即發(fā)出報警信號給變電站控制計算機,同時圍欄的支架上也設(shè)置聲光報警器,進行聲光報警,提醒誤入的人員注意。同時變電站控制計算機通過報警裝置提醒工作人員,有人誤入高壓危險區(qū)域,需要及時處理。
[0041]所述聯(lián)動控制是安裝控制計算機作為服務器系統(tǒng)平臺,通過企業(yè)專網(wǎng)為通信基礎(chǔ),采用以ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù),再通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)和ZigBee無線控制器,智能地控制各類環(huán)境調(diào)節(jié)及監(jiān)測設(shè)備,用于圖像抓拍攝錄、溫濕度調(diào)節(jié)、室內(nèi)換氣調(diào)節(jié)和排水調(diào)節(jié)。
[0042]所述ZigBee傳感網(wǎng)是一種基于ZigBee協(xié)議棧的無線組網(wǎng)技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中組網(wǎng)方式的一種,該協(xié)議用于終端傳感器靈活智能地組網(wǎng),提供可靠、加密的數(shù)據(jù)傳輸通道。
[0043]所述主動視頻高清攝像機通過電力系統(tǒng)專網(wǎng)接入系統(tǒng)平臺,通過平臺的主動視頻分析功能實現(xiàn)“虛擬圍欄”、“移動偵測”功能,并在觸發(fā)告警后,聯(lián)動主動視頻高清攝像機進行錄像、拍照,并通過報警主機及時通知用戶;所述溫濕度傳感器通過ZigBee傳感網(wǎng)將實時采集的溫濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)平臺,當數(shù)據(jù)超標告警產(chǎn)生后,通過報警主機自動聯(lián)動空調(diào)控制器和除濕機控制器發(fā)送控制指令,運行空調(diào)和除濕機,進行降溫、除濕操作;所述六氟化硫SF6監(jiān)測傳感器,通過ZigBee傳感網(wǎng)將實時采集的六氟化硫氣體空氣含量數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)平臺,當數(shù)據(jù)超標告警產(chǎn)生后,通過報警主機自動聯(lián)動排風扇控制器向排風扇發(fā)送控制指令,進行排風換氣操作。
[0044]本發(fā)明具有以下幾個技術(shù)特點。
[0045]1、本發(fā)明采用的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的ZigBee無線網(wǎng)絡,具有通訊加密、傳輸穩(wěn)定和功耗極低的特點。采用無線通信技術(shù)減少了施工布線,降低現(xiàn)場施工難度;無線加密技術(shù)提供了可靠信息通道;而極低的功耗可以保證有源傳感器長時間穩(wěn)定工作。本發(fā)明采用ZigBee無線網(wǎng)絡技術(shù),可以有力保障系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0046]2、本發(fā)明采用新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合變電站實際情況,使用ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術(shù),將原來獨立運行的各類輔助監(jiān)控子系統(tǒng)聯(lián)合成一個智能化的集成平臺,并且使得各類輔助監(jiān)控終端具備了“全面感知、可靠傳輸、智能處理”的能力,提高了變電站的智能化水平。
[0047]3、本發(fā)明部署采用分層、分級結(jié)構(gòu),系統(tǒng)為B/S架構(gòu),結(jié)構(gòu)清晰;客戶端無需安裝客戶端,僅需WEB瀏覽器即可登入,系統(tǒng)部署簡單。[0048]4、本發(fā)明將物聯(lián)網(wǎng)與智能變電站的結(jié)合應用將大大提升智能變電站的信息感知能力、通信支持能力及信息分析能力;將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應用于智能變電站,構(gòu)建變電站運行及管理信息感知服務中心,為智能變電站的高級應用提供重要技術(shù)支撐。
[0049]5、本發(fā)明變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應用,不僅提高了變電站整體對于環(huán)境的輔助監(jiān)控能力,提高了企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟效益,有效了保證了電力安全供應,而且還增加了與社會各個行業(yè)的交流,進而提升“國家電網(wǎng)”企業(yè)的社會形象,不斷促進企業(yè)的快速發(fā)展。
[0050]本發(fā)明通過物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)(ZigBee傳感網(wǎng))和智能傳感器把各種輔助監(jiān)控設(shè)備、設(shè)施連接到一起,形成一個統(tǒng)一的信息服務總線,不僅開創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站中應用的先河,也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)中的應用提供了有效借鑒。通過發(fā)明變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng):首先,管理人員可以直接在控制臺配置智能聯(lián)動策略,使各子系統(tǒng)自動聯(lián)動,實現(xiàn)無需涉足現(xiàn)場即可完成日常管理事務,可以有效提高管理人員工作效率,節(jié)約資源投入;其次,系統(tǒng)具備的“全面感知、可靠傳輸、智能處理”能力,很大程度上提升了變電站智能化水平,達到了國家電網(wǎng)有關(guān)智能電網(wǎng)的建設(shè)要求。
【權(quán)利要求】
1.智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,包括集中管控計算機、變電站控制計算機、檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置;所述檢測設(shè)備包括視頻監(jiān)控裝置、煙感傳感器、溫濕度傳感器、六氟化硫傳感器、水位傳感器和紅外電子圍欄;所述控制設(shè)備包括排風扇控制器、空調(diào)控制器、除濕機控制器、排水泵控制器和泡沫噴淋控制器;所述檢測設(shè)備、控制設(shè)備和報警裝置均與所述變電站控制計算機相連接,所述變電站控制計算機還與所述集中管控計算機相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述視頻檢測裝置為高清攝像機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述報警裝置包括短信報警裝置、郵件報警裝置、電話報警裝置和聲光報警器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述變電站控制計算機與所述報警裝置之間通過RS232總線相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述集中管控計算機和所述變電站控制計算機之間可以通過RJ45網(wǎng)線或者3G網(wǎng)線通信網(wǎng)絡相互通?目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述檢測設(shè)備和控制設(shè)備可以通過Zig Bee無線通信網(wǎng)絡與所述變電站控制計算機相互通信。
【文檔編號】G05B19/418GK103499965SQ201310492760
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】侯鳳嶺, 張謝, 桂寧, 樊桂枝, 萬順, 劉登兵 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司合肥供電公司