一種電器設備的監控系統的製作方法

2023-06-23 00:29:56 1

專利名稱：一種電器設備的監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用電設備的綜合保護設備，具體地，涉及一種電器設備的監控系統。
背景技術：
目前，在低壓電器設備(220V/380V)中，只有少數關鍵設備配備了綜保裝置，且綜保裝置只是負責保護設備，而沒有數據採集和傳輸功能，因此無法對低壓電器設備的運行做到遠方實時監測。對於低壓電器設備的數據管理，只是在低壓母線進線開關處設置一個數據採集裝置，只能對母線的運行做一個整體認識而不能做到對每個具體用電設備的細節掌握。對於高壓電器設備(6kV/10kV)的監控主要是通過綜保裝置傳輸數據，且在設計中普遍採用電纜+網線的方式，而不是全部採用通信接線，因此造價較高。在數據處理上，現有的監控系統主要是顯示和存儲數據，而沒有數據處理及分析、 異常狀態報警等功能，所以對數據的利用率不高，甚至造成數據浪費。綜上所述，在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下缺陷⑴實時監測性能差對於低壓電器設備的關鍵設備，綜保裝置只是負責保護設備， 沒有數據採集和傳輸功能，無法對低壓電器設備的運行做到遠方實時監測；⑵監測數據利用率低現有的監控系統主要是顯示和存儲數據，而沒有數據處理及分析、異常狀態報警等功能，對數據的利用率不高；⑶成本高對於高壓電器設備的監控，主要是通過綜保裝置傳輸數據，且採用電纜 +網線的方式，而不是全部採用通信接線，因此造價較高；現有的監控系統，對數據的利用率不高，甚至造成數據浪費。

實用新型內容本實用新型的目的在於，針對上述問題，提出一種電器設備的監控系統，以實現實時監測性能好、監測數據利用率高、數據處理能力強與成本低的優點。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種電器設備的監控系統，包括位於最低層、且用於採集電器設備的電氣量的數據採集層，位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層，以及位於中間層、且用於承擔所述數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；所述數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接。進一步地，所述數據採集層包括多個高壓電器設備與多個低壓電器設備；在所述多個高壓電器設備中，每個高壓電器設備配有智能綜保裝置。進一步地，所述多個低壓電器設備，包括配有智能綜保裝置的低壓電器設備和/ 或配有智能電錶的低壓電器設備。[0014]進一步地，所述數據傳輸層，包括用於承擔所述多個低壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的低壓電器設備通訊管理機、以及用於承擔所述多個高壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的高壓電器設備通訊管理機；所述多個低壓電器設備，分別通過低壓電器設備通訊管理機，與數據處理層通信連接；所述多個高壓電器設備，分別通過高壓電器設備通訊管理機，與數據處理層通信連接。進一步地，所述數據處理層，包括用於負責數據處理及分析工作的伺服器，用於圖形界面顯示的工作站，以及用於輸出數據的印表機。進一步地，所述電氣量包括電壓、電流、頻率與功率。本實用新型各實施例的電器設備的監控系統，由於包括位於最低層、且用於採集電器設備的電氣量的數據採集層，位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層， 以及位於中間層、且用於承擔數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接；與現有電器設備的數據監控裝置相比較，該電器設備的監控系統，不僅能做到遠方實時數據監測，還具有強大的數據處理能力，最大化數據的價值；從而可以克服現有技術中實時監測性能差、監測數據利用率低與成本高的缺陷，以實現實時監測性能好、監測數據利用率高、數據處理能力強與成本低的優點ο本實用新型的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為根據本實用新型電器設備的監控系統的工作原理示意圖。結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下1-伺服器；2-工作站；3-印表機；4-高壓電器設備通訊管理機；5-低壓電器設備通訊管理機；6-高壓電器設備；61-第1高壓電器設備；62-第二高壓電器設備；6η-第N高壓電器設備；7-低壓電器設備；71-第1低壓電器設備；72-第2低壓電器設備；7η-第N低壓電器設備。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。根據本實用新型實施例，提供了一種電器設備的監控系統。如圖1所示，本實施例包括位於最低層、且用於採集電器設備的電壓、電流、頻率與功率等電氣量的數據採集層， 位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層，以及位於中間層、且用於承擔數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接。[0026]其中，在上述實施例中，數據採集層包括高壓電器設備6與低壓電器設備7 ；其中， 高壓電器設備6的個數為多個，如第1高壓電器設備61、第2高壓電器設備62、……、以及第N高壓電器設備6η ；低壓電器設備7的個數也為多個，如第1低壓電器設備71、第2低壓電器設備72、……、以及第N低壓電器設備7η。在多個高壓電器設備中，每個高壓電器設備配有智能綜保裝置；多個低壓電器設備，包括配有智能綜保裝置的低壓電器設備和/或配有智能電錶的低壓電器設備。在上述實施例中，數據傳輸層，包括用於承擔多個低壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的低壓電器設備通訊管理機5、以及用於承擔多個高壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的高壓電器設備通訊管理機4;多個低壓電器設備，分別通過低壓電器設備通訊管理機5，與數據處理層通信連接；多個高壓電器設備，分別通過高壓電器設備通訊管理機4，與數據處理層通信連接。具體地，對於低壓電器設備，如果是非常關鍵的設備可以配置智能綜保裝置，以便在保護裝置動作時，第一時間輸出狀態信號參與邏輯控制。對於其他一般設備可以配備智能電錶，只做數據採集使用。之所以如此是因為智能綜保裝置的價格較高，不適宜全部配備，只在關鍵設備上配備不僅可以做到數據採集還可以參加邏輯控制，使工藝流程因設備問題造成的損失在第一時間就能得到控制。而其它設備採用智能電錶是因為智能電錶本身就具有一定的數據存儲能力，如果對系統數據有懷疑時，可以通過和就地的智能電錶相對比而進行數據的統一。且由於所選擇設備都是智能設備可以實現通信連接，而不需要電纜硬接線，所以降低了系統成本。對於高壓電器設備，由於其本身的電壓較高，所以在設計時為了安全性考慮，已經為其配備了綜保裝置，系統在覆蓋此部分設備時，需先確認這些綜保裝置是否具有數據採集和傳輸功能，如果沒有，則需要更換為智能綜保裝置。更換可以作為保護產品升級並提高設備運行的安全性而不僅僅是為了數據採集和傳輸，且全部採用智能綜保設備後可以實現通信連接，取消電纜硬接線，有利於降低系統成本。在上述實施例中，數據處理層，包括用於負責數據處理及分析工作的伺服器1，用於圖形界面顯示的工作站2，以及用於輸出數據的印表機3。在上述實施例中，電器設備的監控系統的構成分為三個層級最低層的數據採集層，主要是各種具體的用電設備，數據採集主要靠智能電錶或智能綜保裝置完成；中間層的數據傳輸層，主要是通訊管理機，承擔數據傳輸的任務，由於電壓等級和設備所在位置不同，數據傳輸層採用多個通訊管理機；最高層的數據處理層，主要是伺服器1(負責數據處理及分析)，工作站2 (圖形界面顯示)，印表機3等設備。上述實施例的電器設備的監控系統，適用於工業企業或用電設備較多的場合，主要功能包括數據採集及顯示、數據管理及分析、以及異常狀態報警等；具體功能如下⑴數據採集及顯示採集電壓、電流、頻率、功率等電氣量並實時顯示在畫面；⑵數據管理及分析①用電量統計累計時段內的有功、無功用電量統計計算，統計尖、峰、平、谷等分時段的電量，統計日、月、年累加電量；②電能質量分析累計時段內的供電電壓、電流、頻率各自對應的最大、最小值及具體發生時間；[0038]③設備運行狀況分析累計時段內的設備電壓、電流、功率、功率因數各自對應的最大、最小值及具體發生時間；⑶異常狀態報警高/低電壓報警、高電流報警、頻率異常報警，低功率因數報警。上述實施例的電器設備的監控系統，和傳統電器設備的數據監控裝置相比較，不僅能做到遠方實時數據監測，還具有強大的數據處理能力，最大化數據的價值；具體優點如下⑴利用智能電錶和智能綜保裝置，對用電設備做到了全面的數據採集，使用戶對自己的設備的運行情況完全掌握，為設備的運行，檢修，生產計劃提供額可靠的數據支持；⑵由於採用的都是智能設備和通訊連接，減少了電纜的使用量，為用戶節約了成本，且維護起來更加簡單方便，也節約了部分人力成本；⑶可以為用戶提供各類用電統計表、電能分析表、設備運行情況表等信息，減少了人力也節約了時間，從而為用戶帶來了效益。綜上所述，本實用新型各實施例的電器設備的監控系統，由於包括位於最低層、且用於採集電器設備的電氣量的數據採集層，位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層，以及位於中間層、且用於承擔數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接；與現有電器設備的數據監控裝置相比較，該電器設備的監控系統，不僅能做到遠方實時數據監測，還具有強大的數據處理能力，最大化數據的價值；從而可以克服現有技術中實時監測性能差、監測數據利用率低與成本高的缺陷，以實現實時監測性能好、監測數據利用率高、數據處理能力強與成本低的優點。最後應說明的是以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種電器設備的監控系統，其特徵在於，包括位於最低層、且用於採集電器設備的電氣量的數據採集層，位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層，以及位於中間層、且用於承擔所述數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；所述數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接。
2.根據權利要求1所述的電器設備的監控系統，其特徵在於，所述數據採集層包括多個高壓電器設備與多個低壓電器設備；在所述多個高壓電器設備中，每個高壓電器設備配有智能綜保裝置。
3.根據權利要求2所述的電器設備的監控系統，其特徵在於，所述多個低壓電器設備， 包括配有智能綜保裝置的低壓電器設備和/或配有智能電錶的低壓電器設備。
4.根據權利要求2或3所述的電器設備的監控系統，其特徵在於，所述數據傳輸層，包括用於承擔所述多個低壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的低壓電器設備通訊管理機、以及用於承擔所述多個高壓電器設備與數據處理層之間的數據傳輸任務的高壓電器設備通訊管理機；所述多個低壓電器設備，分別通過低壓電器設備通訊管理機，與數據處理層通信連接； 所述多個高壓電器設備，分別通過高壓電器設備通訊管理機，與數據處理層通信連接。
5.根據權利要求4所述的電器設備的監控系統，其特徵在於，所述數據處理層，包括用於負責數據處理及分析工作的伺服器，用於圖形界面顯示的工作站，以及用於輸出數據的印表機。
6.根據權利要求1所述的電器設備的監控系統，其特徵在於，所述電氣量包括電壓、電流、頻率與功率。
專利摘要本實用新型公開了一種電器設備的監控系統，包括位於最低層、且用於採集電器設備的電氣量的數據採集層，位於最高層、且用於負責數據處理及分析的數據處理層，以及位於中間層、且用於承擔所述數據採集層與數據處理層之間的數據傳輸任務的數據傳輸層；所述數據採集層、數據傳輸層與數據處理層，依次通信連接。本實用新型所述電器設備的監控系統，可以克服現有技術中實時監測性能差、監測數據利用率低與成本高等缺陷，以實現實時監測性能好、監測數據利用率高、數據處理能力強與成本低的優點。
文檔編號H02J13/00GK202134962SQ20112024187
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者唐雲, 張振達, 李鑫, 王海濤, 龔玉霞 申請人:蘭州隴能電力科技有限公司