專利名稱：一種配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種配電終端集中監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)的發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)、生活小區(qū)、高檔酒店、大型建筑的供配電中得到了廣泛應(yīng)用。但是一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)大多是采用工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置通訊來實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控、遙信，因用戶需求不一樣，造成對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的多樣性，這會(huì)使得廠家必須根據(jù)用戶的需求定制開發(fā)不同的監(jiān)控系統(tǒng)，會(huì)浪費(fèi)很多人力資源；同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中保護(hù)裝置繁多、通訊協(xié)議不統(tǒng)一，廠家人員調(diào)試起非常困難且價(jià)格昂貴，故一般的配電終端設(shè)備沒有得到監(jiān)控。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可以對(duì)不同電力設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控的配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括處理器和通訊模塊，其特征在于通訊模塊通過 RS485總線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；通訊模塊通過交換機(jī)連接至以太網(wǎng)，以太網(wǎng)上連接有顯
示裝置。為了方便進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，通過RS232串口連接至GPRS通訊模塊，將信號(hào)通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)發(fā)出，實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)程訪問。為了方便操作，通過RS485總線連接有語音模塊，將語音信號(hào)傳給揚(yáng)聲器，完成操作過程語音報(bào)讀提示和語音報(bào)警提示。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括高壓數(shù)據(jù)采集裝置和低壓數(shù)據(jù)采集裝置；其中數(shù)據(jù)采集裝置具有通訊端口、電壓信號(hào)端口、電流信號(hào)端口、多路開關(guān)量遙信輸入端口和多路繼電器遙控輸出端口 ；通訊端口通過RS485總線方式與控制系統(tǒng)的通訊模塊相連接，由控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集中監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制操作；電壓信號(hào)端口與待測(cè)電壓信號(hào)相連接； 電流信號(hào)端口經(jīng)電流互感器與電力系統(tǒng)的待測(cè)電流相連接，多路開關(guān)量遙信輸入端口接開關(guān)量遙信輸入的無源干節(jié)點(diǎn)；多路繼電器遙控輸出端口與斷路器的遠(yuǎn)程合閘和遠(yuǎn)程分閘相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的分合閘控制。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、接線少、通用性高、可靠性高、成本低，通過采用成熟的總線技術(shù)將各個(gè)不同的電力設(shè)備連接監(jiān)控集成在一起，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在監(jiān)控系統(tǒng)需量身定制、通訊協(xié)議繁多不統(tǒng)一、接線復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，并且具備較強(qiáng)的開放性、模塊化和集中化等特點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是實(shí)施例中開閉所高壓部分一次、配電房部分一次主接線圖；圖3是本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)采集控制單元接線示意圖；圖4是本實(shí)用新型的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述如圖1所示，一種配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，由分布式直流電源、處理器、通訊模塊、交換機(jī)、觸摸屏、GPRS通訊模塊、語音模塊、控制開關(guān)、高壓數(shù)據(jù)采集控制裝置、低壓數(shù)據(jù)采集控制裝置連接構(gòu)成，分布式直流電源采用SP-MK為處理器、通訊模塊、交換機(jī)、觸摸屏、GPRS通訊模塊和語音模塊提供24V直流電源，通訊模塊、高壓數(shù)據(jù)采集控制裝置、低壓數(shù)據(jù)采集控制裝置均通過RS485總線方式相連接，其通訊線纜采用A類屏蔽雙絞線，處理器與GPRS通訊模塊通過采用RS232串行通信方式相連接，GPRS通訊模塊通過GPRS方式與用戶手機(jī)相連接，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)視到開閉所開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、電力參數(shù)、報(bào)警信息等。處理器負(fù)責(zé)收集、處理高壓數(shù)據(jù)采集控制裝置、低壓數(shù)據(jù)采集控制裝置傳送來的電信號(hào)，通過觸摸屏來實(shí)現(xiàn)三遙功能，即遙測(cè)、遙控、遙信。其中遙測(cè)功能可以遠(yuǎn)程測(cè)量集中顯示各回路的電流、電壓、頻率、功率等參數(shù)；遙信功能可以遠(yuǎn)程監(jiān)視各個(gè)開關(guān)的工作狀態(tài)， 遙控功能可以遠(yuǎn)程控制開關(guān)的分合閘。如圖2所示，采集控制系統(tǒng)由電力系統(tǒng)的多個(gè)采集控制單元構(gòu)成。圖中，高壓柜 KG1、KG2、KG7分別為IOKV開閉所高壓進(jìn)線單元、高壓PT柜、站用變柜，KG3、KG4、KG5、KG6 為IOKV開閉所高壓出線單元，低壓柜Dl、D13為0. 4KV低壓進(jìn)線柜、D2、D12為低壓無功補(bǔ)償柜、D7為低壓聯(lián)絡(luò)柜、D3 D6、DfDll為低壓出線柜，IOKV外部電源接入到高壓進(jìn)線單元的進(jìn)線端，高壓進(jìn)線單元的出線端與高壓PT柜進(jìn)線端相連接，通過電壓互感器給出100V的母線電壓與數(shù)據(jù)采集控制裝置相連接，高壓進(jìn)線單元的出線端與高壓出線單元的進(jìn)線端相連接，高壓出線單元的出線端與變壓器高壓側(cè)相連接，將IOKV變?yōu)?. 4KV并接入低壓進(jìn)線柜進(jìn)線端，低壓進(jìn)線柜出線端連接到低壓出線柜及無功補(bǔ)償柜，中間通過低壓聯(lián)絡(luò)柜進(jìn)線電源的切換，其中多個(gè)高壓數(shù)據(jù)采集控制裝置分別裝于高低壓的開關(guān)柜中。如圖3所示，數(shù)據(jù)采集控制裝置的型號(hào)為JR-104M/A，具有16路開關(guān)量遙信輸入和8路繼電器遙控輸出，輸入為無源干接點(diǎn)。圖2中所有斷路器分合閘位置信號(hào)、隔離開關(guān)或手車開關(guān)位置信號(hào)、接地開關(guān)位置信號(hào)、斷路器彈簧儲(chǔ)能信號(hào)、保護(hù)裝置報(bào)警信號(hào)、保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)、控制電源故障信號(hào)等無源觸點(diǎn)一端接數(shù)據(jù)采集控制裝置的遙信輸入端子CN2-14 29，另一端共同接開入正電(交流時(shí)接相線)，端子CN2-30接開入負(fù)電(交流時(shí)接零線)。圖2中所有斷路器的遠(yuǎn)程合閘、分閘控制的控制分別由控制各個(gè)數(shù)據(jù)采集控制裝置遙控輸出端K118完成，由圖3所示端子CN1-217輸出。同時(shí)數(shù)據(jù)采集控制裝置還測(cè)量圖2中各個(gè)回路的三相電壓、電流、 有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、總有功電能、總無功電能，其端子CN116、 28,30為裝置工作電源接口，交直流220V通用，其中端子CNH6J8接交直流220V，其端子CN1-30接地，數(shù)據(jù)采集控制裝置左上角為RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊端口，通訊端口腳2接RS485+，腳 1接RS485—，腳5接屏蔽地，端子CN2-1、為電壓信號(hào)端口，從圖2中經(jīng)KG2柜中的電壓互感器取電壓信號(hào)，經(jīng)微斷或熔斷器接入，端子CN2-611為電流信號(hào)端口，從圖2中待測(cè)回路經(jīng)電流互感器取電流信號(hào)接入，圖3中右邊的中間部分為裝置的撥碼地址，即可以通過撥碼來實(shí)現(xiàn)裝置地址的改變，也可以通過軟件改變裝置地址。根據(jù)數(shù)據(jù)采集控制裝置具有異步半雙工RS485通訊接口和Modbus — RTU通訊協(xié)議，控制系統(tǒng)以總線方式分別接多功能數(shù)據(jù)采集控制裝置RS485通訊接口(RS485+、 RS485—、接地)，通過美觀、實(shí)用、可靠、方便的人機(jī)界面觸摸屏與CPU控制器通訊，完成實(shí)時(shí)電氣設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)視，對(duì)斷路器進(jìn)行操作控制、查看各實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖、報(bào)表、報(bào)警信息、檢索各種歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢(shì)圖、查詢各種電力參數(shù)等。如圖4所示，配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作流程是(1)系統(tǒng)初始化，完成系統(tǒng)的自檢、網(wǎng)絡(luò)配置。(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，對(duì)開關(guān)柜上的測(cè)量單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，采集包含電力系統(tǒng)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、總有功電能、總無功電能、遙測(cè)各個(gè)斷路器、保護(hù)裝置、接地開關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)。(3)數(shù)據(jù)處理，完成所采集上來的電力參數(shù)實(shí)時(shí)更新。(4)主菜單、主接線圖等畫面數(shù)據(jù)顯示，完成所有開關(guān)狀態(tài)、電力參數(shù)的直觀統(tǒng)一顯示，可以通過觸摸屏進(jìn)行參數(shù)的選擇和輸出。(5)以實(shí)時(shí)曲線、棒圖形式顯示各種電力參數(shù)。(6)遙測(cè)、遙控，控制單元對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控。(7)報(bào)警處理，對(duì)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，產(chǎn)生報(bào)警信息，顯示自動(dòng)彈出提示、語音報(bào)讀提示，記錄報(bào)警信息，提示操作人員注意、同時(shí)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，對(duì)設(shè)備的報(bào)警信息進(jìn)行訪問。(8)數(shù)據(jù)交換與存儲(chǔ)，完成對(duì)電力系統(tǒng)的電力參數(shù)、開關(guān)變位、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理。(9)數(shù)據(jù)報(bào)表及打印，完成日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)表的生成、存儲(chǔ)，完成各報(bào)表、 各畫面、各圖形的打印功能。其中，系統(tǒng)的軟件中設(shè)置支持多種權(quán)限分區(qū)和密級(jí)設(shè)置，為系統(tǒng)管理員、工程師、 一般值班操作人員等提供分級(jí)密碼，并對(duì)所有操作自動(dòng)進(jìn)行帶時(shí)標(biāo)操作記錄，可建立良好的反事故措施，同時(shí)在整個(gè)操作過程、報(bào)警過程都有標(biāo)準(zhǔn)的語音提示。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、接線少、調(diào)試簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了對(duì)IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站所有開關(guān)柜的數(shù)據(jù)采集及處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集中監(jiān)控， 提高了 IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站的自動(dòng)化控制水平，方便了 IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站的監(jiān)控管理，降低了維護(hù)成本，保證配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括處理器和通訊模塊，其特征在于通訊模塊通過RS485總線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；通訊模塊通過交換機(jī)連接至以太網(wǎng)，以太網(wǎng)上連接有顯示裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述通訊模塊通過RS232串口連接至GPRS通訊模塊，將信號(hào)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)出，實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)程訪問。
3.如權(quán)利要求1所述的配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述處理器還通過RS485總線連接有語音模塊，將語音信號(hào)傳給揚(yáng)聲器，完成操作過程語音報(bào)讀提示和語音報(bào)警提示。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括高壓數(shù)據(jù)采集裝置和低壓數(shù)據(jù)采集裝置；其中數(shù)據(jù)采集裝置具有通訊端口、電壓信號(hào)端口、電流信號(hào)端口、多路開關(guān)量遙信輸入端口和多路繼電器遙控輸出端口；通訊端口通過RS485總線方式與控制系統(tǒng)的通訊模塊相連接，由控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集中監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制操作；電壓信號(hào)端口與待測(cè)電壓信號(hào)相連接；電流信號(hào)端口經(jīng)電流互感器與電力系統(tǒng)的待測(cè)電流相連接，多路開關(guān)量遙信輸入端口接開關(guān)量遙信輸入的無源干節(jié)點(diǎn)；多路繼電器遙控輸出端口與斷路器的遠(yuǎn)程合閘和遠(yuǎn)程分閘相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的分合閘控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種配電終端集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括處理器和通訊模塊，關(guān)鍵在于通訊模塊通過RS485總線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；通訊模塊通過交換機(jī)連接至以太網(wǎng)，以太網(wǎng)上連接有顯示裝置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、接線少、通用性高、可靠性高、成本低，通過采用成熟的總線技術(shù)將各個(gè)不同的電力設(shè)備連接監(jiān)控集成在一起，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在監(jiān)控系統(tǒng)需量身定制、通訊協(xié)議繁多不統(tǒng)一、接線復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，并且具備較強(qiáng)的開放性、模塊化和集中化等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202333989SQ201120461259
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉兵, 周登平, 唐建軍, 管幫建, 陳曦 申請(qǐng)人:重慶嘉瑞電氣科技有限公司, 重慶市電力公司江北供電局