一種基於物聯網技術的變電站監測系統的製作方法
2023-10-06 00:17:19 1
本發明屬於一種變電站檢測系統，具體地說，尤其涉及一種基於物聯網技術的變電站監測系統。
背景技術：
智能電網的主要特徵在於實現電力流、信息流、業務流高度一體化，其核心之一是信息的無損採集、流暢傳輸、有序應用，而這正是物聯網的技術特點和優勢。將物聯網與智能電網相融合，具有重要的科學意義和工程價值。一方面，物聯網技術有助於進一步有效整合電力系統和信息通信基礎設施資源，使通信資源更好地服務於電力系統運行，讓未來電網會「思考」，提高輸變電設備運行可靠性，改善輸變電資產的利用效率。另一方面，智能電網建設將成為拉動物聯網產業、推進信息通信產業發展的強大驅動力，並有力地影響和推動其他行業的物聯網應用，提高我國工業生產和公眾生活等各個方面的信息化水平。
配電網不僅設備多、分布廣、運行環境複雜，而且其安全穩定運行狀況往往直接為用戶感知，如何有效地掌握其運行狀況，避免隱患擴大成故障是配電網運維管理的重點和難點。隨著狀態檢修的推廣，如何規範有效獲取設備的狀態信息成為其重點也是難點。
技術實現要素：
本發明目的是提供一種基於物聯網技術的變電站監測系統，以克服現有技術中的傳統配電站檢修時信息傳遞方式在應急性、預警性以及實時性方面存在局限性的缺陷。
本發明是採用以下技術方案實現的：一種基於物聯網技術的變電站監測系統，包括配電監測中心、信息伺服器、電力專用網或無線寬帶網、無線傳感網絡、採集系統，所述採集系統包括分別設有無線發射模塊的配電房運行環境狀態監測模塊、配電房安防監測模塊、設備運行狀態監測模塊、RFID信息採集模塊，採集系統將採集到的信息通過無線發射模塊連接到無線傳感網絡，並通過無線傳感網絡連接電力專用網或無線寬帶網並上傳到信息伺服器，配電監測中心連接信息伺服器綜合分析和判別多種傳感器的感知信息，過濾無效信息和各種錯誤信息，形成可信告警判據，正確判斷設備異常、環境異常和破壞、盜竊等行為，並及時發出預警信號，並將配電站各種信息參數、預警告警信息實時推送到各部門LED顯示屏上。
設備運行狀態監測模塊包括：
變壓器工作參數監測，在變壓器不同位置分別設置振動傳感器、油溫傳感器、壓力傳感器，所述振動傳感器通過磁鐵吸附固定在變壓器油箱頂部，每相繞組的中間位置正上方；所述的油溫傳感器用來測量油浸式變壓器的油溫，位於變壓器油箱的頂部，深入油中50mm-80mm；所述壓力傳感器位於變壓器油箱頂部，用來測量變壓器的油氣壓力；
配變接頭溫度監測，採用無線溫度傳感器實現接頭溫度監測，當配變接頭髮熱時會被傳感器感知，並將檢測到的溫升值通過無線傳感器網絡傳輸到配電監測中心進行處理、展示、告警；
低壓櫃出線電流監測，採用不同規格的低壓配電綜合傳感器節點，實現三相線路的電壓電流在線監測，同時可監測空氣開關的觸頭溫度；
線路接頭溫度監測，採用無線溫度傳感器實現配電網線路接頭溫度的在線監測。
配電房運行環境狀態監測模塊包括：
站所滲漏水監測，在室內合適位置安裝水浸傳感器，檢測站所滲漏水。
電纜溝水浸狀態、水位狀態監測，在站所的電纜溝內布置水浸傳感器，實現電纜溝的水位、水浸狀態監測。
所述配電房安防監測模塊包括：
站所、櫃門狀態監測，採用無線門磁傳感器實時監測各類設施的門開關狀態和動作次數，並輔以無線振動監測，判斷是否存在各設施門遭外力破壞的情況；
電纜溝蓋板狀態監測，採用在電纜溝蓋板在安裝門磁傳感器方式，監測電纜溝蓋板是否有異常打開的行為；
站所煙感監測，在室內部署感煙傳感器，實現室內煙感在線監測，實現火災預警或告警；
杆塔防外力破壞監測，採用在杆塔上安裝傾斜傳感器和相對位移傳感器等，實現防外力破壞監測；
杆上配變防盜監測，在杆上配變及臺架上選擇合適位置安裝防盜螺栓傳感器節點、張力傳感器，實現配變防盜檢測。
所述RFID信息採集模塊包括設在配電設備上的RFID標籤、能夠採集並無線發送RFID標籤信息的分離式RFID手持設備，以及用於讀取所述RFID讀寫器採集所得RFID標籤信息的客戶端，所述分離式RFID手持設備能與RFID標籤無線連接，分離式RFID手持設備與客戶端有線或無線連接。
所述分離式RFID手持設備，包括能夠採集RFID標籤信息的固定式RFID讀寫器，以及與所述固定式RFID讀寫器分離設置、且能讀取固定式RFID讀寫器採集所得RFID標籤信息的手持式RFID讀寫器；在所述手持式RFID讀寫器上，設有能夠依次連接至固定式RFID讀寫器連接的轉換電路驅動模塊和串口轉換電路。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
(1)本發明通過在基於物聯網的配電房監測系統中設置運行環境狀態監測模塊、配電房安防監測模塊、設備運行狀態監測模塊，來獲取配電房中的環境狀態信息、安防狀態信息、以及設備狀態信息，並上述信息經處理後傳輸至網際網路，使得員工能實現對配電房的遠程監控，這樣既免除了需要派遣員工定期巡查配電房的工作，節省了人力資源，又能實時對配電房的各項狀況進行監測，進而能及時派出員工對配電房進行維修，保障了配電房工作的穩定性；
(2)本發明通過使用物聯網RFID技術實現輸變電設備全壽命周期管理系統的基本功能，並實現了對輸變電設備的規範化、現代化和信息化管理，提高了電力系統對輸變電設備管理工作的質量和效率。
附圖說明
圖1是本發明的原理框圖；
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，一種基於物聯網技術的變電站監測系統，其特徵在於，包括配電監測中心、信息伺服器、電力專用網或無線寬帶網、無線傳感網絡、採集系統，所述採集系統包括分別設有無線發射模塊的配電房運行環境狀態監測模塊、配電房安防監測模塊、設備運行狀態監測模塊、RFID信息採集模塊，採集系統將採集到的信息通過無線發射模塊連接到無線傳感網絡，並通過無線傳感網絡連接電力專用網或無線寬帶網並上傳到信息伺服器，配電監測中心連接信息伺服器綜合分析和判別多種傳感器的感知信息，過濾無效信息和各種錯誤信息，形成可信告警判據，正確判斷設備異常、環境異常和破壞、盜竊等行為，並及時發出預警信號，並將配電站各種信息參數、預警告警信息實時推送到各部門LED顯示屏上，便於工作人員實時掌握變電站運行狀況。
構建運行狀態監測、運行環境監測、綜合安防、預警報警、分析統計、在線查看、歷史數據查詢功能模塊，並將配電站各種信息參數、預警告警信息實時推送到各部門LED顯示屏上，經人工幹預下的報警確認後，通過平面布置圖實現報警點定位。系統可按設備名稱、型號等參數對設備的所有監測數據進行統計分析，並可以報表形式展現，分析設備某段時間內的運行狀態。查詢歷史監測數據、歷史數據曲線、歷史數據變化趨勢曲線、歷史數據K線圖等圖表，用於後期深入分析判斷。
設備運行狀態監測模塊包括：
變壓器工作參數監測，在變壓器不同位置分別設置振動傳感器、油溫傳感器、壓力傳感器，所述振動傳感器通過磁鐵吸附固定在變壓器油箱頂部，每相繞組的中間位置正上方；所述的油溫傳感器用來測量油浸式變壓器的油溫，位於變壓器油箱的頂部，深入油中50mm-80mm；所述壓力傳感器位於變壓器油箱頂部，用來測量變壓器的油氣壓力；
配變接頭溫度監測，採用無線溫度傳感器實現接頭溫度監測，當配變接頭髮熱時會被傳感器感知，並將檢測到的溫升值通過無線傳感器網絡傳輸到配電監測中心進行處理、展示、告警；
低壓櫃出線電流監測，採用不同規格的低壓配電綜合傳感器節點，實現三相線路的電壓電流在線監測，同時可監測空氣開關的觸頭溫度；
線路接頭溫度監測，採用無線溫度傳感器實現配電網線路接頭溫度的在線監測。
配電房運行環境狀態監測模塊包括：
站所滲漏水監測，在室內合適位置安裝水浸傳感器，檢測站所滲漏水。
電纜溝水浸狀態、水位狀態監測，在站所的電纜溝內布置水浸傳感器，實現電纜溝的水位、水浸狀態監測。
所述配電房安防監測模塊包括：
站所、櫃門狀態監測，採用無線門磁傳感器實時監測各類設施的門開關狀態和動作次數，並輔以無線振動監測，判斷是否存在各設施門遭外力破壞的情況；
電纜溝蓋板狀態監測，採用在電纜溝蓋板在安裝門磁傳感器方式，監測電纜溝蓋板是否有異常打開的行為；
站所煙感監測，在室內部署感煙傳感器，實現室內煙感在線監測，實現火災預警或告警；
杆塔防外力破壞監測，採用在杆塔上安裝傾斜傳感器和相對位移傳感器等，實現防外力破壞監測；
杆上配變防盜監測，在杆上配變及臺架上選擇合適位置安裝防盜螺栓傳感器節點、張力傳感器，實現配變防盜檢測。
所述RFID信息採集模塊包括設在配電設備上的RFID標籤、能夠採集並無線發送RFID標籤信息的分離式RFID手持設備，以及用於讀取所述RFID讀寫器採集所得RFID標籤信息的客戶端，所述分離式RFID手持設備能與RFID標籤無線連接，分離式RFID手持設備與客戶端有線或無線連接。
所述分離式RFID手持設備，包括能夠採集RFID標籤信息的固定式RFID讀寫器，以及與所述固定式RFID讀寫器分離設置、且能讀取固定式RFID讀寫器採集所得RFID標籤信息的手持式RFID讀寫器；在所述手持式RFID讀寫器上，設有能夠依次連接至固定式RFID讀寫器連接的轉換電路驅動模塊和串口轉換電路。
RFID技術識別準確度高、性能可靠、存儲信息量大、耐油汙水洗等，特別適用於惡劣工作環境下的自動識別需求。採用RFID標籤替換條碼等標識設備信息，可有效的完成對資產的自動化管理，實現資產信息的自動採集、自動處理和報表輸出。