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CN112054594A - 一种配电站智能状态监测系统 - Google Patents

一种配电站智能状态监测系统 Download PDF

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CN112054594A
CN112054594A CN202010780470.XA CN202010780470A CN112054594A CN 112054594 A CN112054594 A CN 112054594A CN 202010780470 A CN202010780470 A CN 202010780470A CN 112054594 A CN112054594 A CN 112054594A
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CN
China
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power distribution
sensor
data
distribution station
monitoring
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010780470.XA
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English (en)
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刘恩洲
杨爱
王鑫鑫
栗荫帅
白增程
李强
杨宏斌
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Shenyang Anshi Asia Pacific Technology Co ltd
Original Assignee
Shenyang Anshi Asia Pacific Technology Co ltd
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Publication date
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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Abstract

一种配电站智能状态监测系统，涉及监控布防配电网监测领域。该系统利用终端各传感器对配电网内数据进行采集，利用边缘计算设备对采集到的数据进行融合，能够有效地降低带宽，使数据的即时存储得到广泛地扩展，有效地减少网络负载。

Description

一种配电站智能状态监测系统
技术领域
本发明涉及监控布防配电网监测领域，特别涉及一种配电站智能状态监测系统。
背景技术
配电网是智能电网的重要组成部分，随着工作时间的增加和环境条件的改变，难免会遭遇雷击、覆冰等极端天气，会导致配电站故障，配电站一旦故障会给国民经济带来了不可估量的损失。目前对配电站的状态监测，主要还是采用人工巡查的方式，其巡视的效率和质量主要由巡视人员本身的工作经验和态度决定，且采用定期巡查的方式，导致有些设备隐患无法及时的被发现，造成安全事故。另外，在中低压配电网中，由于在大面积范围内设置了不同传感器，用户对孤立开的传感器计算数据的管理也十分困难，大量数据的传递需要占用大量的带宽，导致在线检测难以实现。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一配电站智能状态监测系统。
本发明的技术方案是，一种配电站智能状态监测系统，其技术要点是，包括：
电压传感器，分别与配电网的三项线路连接，用于采集配电网中各相电压数据；
七要素气象传感器，设置在配电站外，用于监测配电站所在区域环境中大气的温湿度、风速、压气、雨量及辐射；
温湿度传感器，安装在配电站室内及低压柜内，用于对配电站室内及低压柜内环境温湿度在线监测；
水浸传感器，安装在配电站室内和室内的电缆沟内，用于对配电站室内是否漏水进行监测，以及对电缆沟的水位、水浸状态进行监测；
可移动摄像头，安装在杆塔上，用于采集配电网中绝缘子表面纹理图像和导线覆冰图像；
声音传感器，安装在配电站室内，用于对高压柜及变压器的声信号进行监测；
温度传感器，分别设置在低压柜出线接头、电缆终端接头和中间接头处，用于获取各配变接头温度；
微处理器，与电压传感器、七要素气象传感器、可移动摄像头、声音传感器、温度传感器、温湿度传感器及水浸传感器的输出端连接，用于接收上述各传感器采集到的数据；一旦发现上述数据超出设定阈值，则进行报警；
主控制器，与微处理器通过RS232接口连接，用于对微处理器提供的采集数据进行数据融合和边缘计算；
远程控制中心，与控制器通过GPRS数据连接，用于接收控制器发送的数据并进行分析和处理。
本发明的有益效果是：该配电站智能状态监测系统，利用终端各传感器对配电网内数据进行采集，利用边缘计算设备对采集到的数据进行融合，能够有效地降低带宽，使数据的即时存储得到广泛地扩展，有效地减少网络负载。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中配电站智能状态监测系统结构框图。
具体实施方式
使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例对配电网的三项线路的电流和电压进行监测，采用电流传感器和电压传感器，实现三项线路的电压电流在线监测。
基础配电站所大部分时间处于无人职守状态，站内温湿度、水位的变化极易导致配网设备故障。本实施例采用型号为ＦＳＷ７００的七要素一体气象传感器，对配电站所在区域的环境进行监测，根据当地的气候分布规律来设定环境参数上限值，在所测结果超过上限值时可通过无线传输来触发预警装置，有助于配电网故障的提前防范。
正常情况下，配电站是一个封闭、安静的空间，设备运行不会产生噪音。当配电站所出现噪音时，可能是某些设备出现了故障。本实施例在配电站室内安装声音传感器，采集站内声音，通过对声信号分贝数和频率等信息进行分析，可对配电站内的高压柜及变压器进行监测。能够及时了解变压器高压柜状态，为站所故障及时预警提供条件。
本实施例在低压柜出线接头、电缆终端接头和中间接头处安装无线温度传感器，若采集到的温度达到设定的预警值，就发出报警信息。本实施例中温度传感器的型号为ＦＨ－９００３。
本实施例采用可移动摄像头，安装在杆塔上，可清楚记录杆塔附近配电网的运行情况，包括配电网中绝缘子表面纹理图像和导线覆冰图像，利用图像识别技术，可以对包括雷击、覆冰、污秽气象等环境因素造成的影响进行分析，避免由于故障恶化演变成严重事故的可能性。
本实施例在配电站室内及低压柜内安装温湿度传感器，用于对配电站室内及低压柜内环境温湿度在线监测。
本实施例中在配电站室内安装水浸传感器，用于对配电站室内是否漏水进行监测。同时在电缆沟内安装水浸传感器，对电缆沟的水位、水浸状态进行监测。
本实施例采用微处理器和主处理器组成边缘计算设备，其中，微处理器的型号为ATMega328P。主处理器采用64位ARMv8处理器。微处理器与电压传感器、七要素气象传感器、可移动摄像头、声音传感器、温度传感器、温湿度传感器及水浸传感器的输出端连接，用于接收上述各传感器采集到的数据；一旦发现上述数据超出设定阈值，则进行报警。
主控制器则与微处理器通过RS232接口连接，用于将微处理器提供的采集数据进行数据融合和边缘计算，并将数据及结果存储在固态硬盘内，然后定时或者根据指令，通过通信模块上传至远程控制中心。本实施例中主控制器中采用已有的动态频率电压缩放DVFS（dynamic frequency and voltage scaling）技术，通过改变 CPU 的周期频率来调节能源消耗。通过在配电网中应用边缘计算，能够有效地降低带宽。 在数据采集时，能够使数据的处理从配电网最边缘处的收集点开始，即时采集、计算和数据传递，使远程客户端能够及时收到底层检测数据，还可以使数据在计算端进行计算。数据的即时存储使边缘计算得到广泛地扩展，有效地减少网络负载。因此边缘计算能够有效地改善中低压配电网中断和间歇性连接，避免了服务器停机造成的损失。
远程控制中心，与控制器通过GPRS数据连接，用于接收控制器发送的数据并进行分析和处理。可以实现传感器监测数据的信息传递和远程监控，远端的远程控制中心，能够清楚地看到处理数据，用户管理人员能够根据输出的数据结果信息正确地反映网络故障。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种配电站智能状态监测系统，其特征在于，包括：
电压传感器，分别与配电网的三项线路连接，用于采集配电网中各相电压数据；
七要素气象传感器，设置在配电站外，用于监测配电站所在区域环境中大气的温湿度、风速、压气、雨量及辐射；
温湿度传感器，安装在配电站室内及低压柜内，用于对配电站室内及低压柜内环境温湿度在线监测；
水浸传感器，安装在配电站室内和室内的电缆沟内，用于对配电站室内是否漏水进行监测，以及对电缆沟的水位、水浸状态进行监测；
可移动摄像头，安装在杆塔上，用于采集配电网中绝缘子表面纹理图像和导线覆冰图像；
声音传感器，安装在配电站室内，用于对高压柜及变压器的声信号进行监测；
温度传感器，分别设置在低压柜出线接头、电缆终端接头和中间接头处，用于获取各配变接头温度；
微处理器，与电压传感器、七要素气象传感器、可移动摄像头、声音传感器、温度传感器、温湿度传感器及水浸传感器的输出端连接，用于接收上述各传感器采集到的数据；一旦发现上述数据超出设定阈值，则进行报警；
主控制器，与微处理器通过RS232接口连接，用于对微处理器提供的采集数据进行数据融合和边缘计算；
远程控制中心，与控制器通过GPRS数据连接，用于接收控制器发送的数据并进行分析和处理。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112436612A (zh) * 2020-12-11 2021-03-02 国网北京市电力公司 一种智能配电室管理系统

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