本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變電站作為國(guó)家電網(wǎng)的關(guān)鍵部分，有著重要的地位和作用，其安全運(yùn)行也有著重要的意義。提高變電站智能化管理的指導(dǎo)下，對(duì)其設(shè)備有效的監(jiān)控和管理是非常重要的工作。變電站各專業(yè)單元安全設(shè)施大多獨(dú)立建設(shè)使用，其管理系統(tǒng)多為獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)間信息缺乏共享，缺乏有效監(jiān)控，不具備智能交互功能，這與智能變電站的監(jiān)控運(yùn)行管理要求存在著差距。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能變電站，可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)可靠、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的通信設(shè)備接入，智能信息傳輸、分析、管理和控制。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層很多采用zigbee技術(shù)來組網(wǎng)，尤其用來實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。但是zigbee也有一些缺點(diǎn)：首先是價(jià)格相對(duì)昂貴；其次協(xié)議占帶寬的開銷量對(duì)信道帶寬要求較高，而這反過來會(huì)影響通訊距離和環(huán)境適應(yīng)性；在實(shí)際應(yīng)用中提高發(fā)射功率增加功耗；zigbee抗干擾性差，信號(hào)衰減快，節(jié)點(diǎn)間隔會(huì)增加通信困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有變電站的工作質(zhì)量和效率低的問題，而提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)包括：
用于采集變電站設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理服務(wù)器模塊；
用于接收變電站設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的中繼節(jié)點(diǎn)模塊；
用于多個(gè)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集整理，并通過無(wú)線傳輸給主控計(jì)算機(jī)的無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)模塊。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明一種變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)方案，便于對(duì)變電站中的變壓器、感應(yīng)器和開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行高智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控；包括監(jiān)控管理服務(wù)器、中繼節(jié)點(diǎn)和無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)；應(yīng)用層為監(jiān)控管理服務(wù)器相連接；網(wǎng)絡(luò)層為中繼節(jié)點(diǎn)，與控制主機(jī)相連接；中繼節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)相連接，感知層為無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)，連接的各種傳感器和控制器。
監(jiān)控管理服務(wù)器安裝有監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件，監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件主要包括監(jiān)控分析模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、用戶管理模塊等主要模塊。報(bào)警模塊包括有電話報(bào)警裝功能、信報(bào)警功能和聲光報(bào)警功能等。
監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件主要完成以下功能：
1、管理監(jiān)控設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2、設(shè)置監(jiān)控設(shè)備參數(shù)和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
3、自動(dòng)或受控操作通訊中繼節(jié)點(diǎn)或無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)工作。
4、保存無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫(kù)。
5、多線程調(diào)度無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)。
中繼節(jié)點(diǎn)達(dá)到以下參數(shù)指標(biāo)
1、電源：dc12v輸入，工作電流<2000ma。
2、防雷：陶瓷放電管+tvs方案，可耐受2ka(8/20us)沖擊電流。
3、備用電池：3.6v/1000mah可充。
4、下行信道：wifiap模式，支持多個(gè)接入點(diǎn)。
5、mcu：arm9，內(nèi)嵌linux系統(tǒng)。
6、存儲(chǔ)：最大支持外擴(kuò)4gbsdcard存儲(chǔ)，fats文件系統(tǒng)。
7、外部觸發(fā)：光耦隔離輸入。
8、rs485：陶瓷放電管+ptc+tvs方案，可耐受5ka(8/20us)沖擊電流。
9、上行信道：gprs/wcdma連接，可配置為tcpserver或tcpclient模式。
無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)參數(shù)指標(biāo)如下：
1、電源：采用25w多晶太陽(yáng)能電池板+14.8v/2500mah供電方案。
2、防雷：tp65防護(hù)等級(jí)，5ka（8/20us）防雷等級(jí)。
3、每個(gè)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)可以連接多個(gè)傳感器和控制器。
4、內(nèi)嵌低功耗wifi模塊，相比zigbee和中低頻無(wú)線通訊方案，穩(wěn)定性更高。
5、內(nèi)部采用arm架構(gòu)，兼顧高性能和低功耗。
6、可以附加備用電池，實(shí)現(xiàn)特殊情況下主動(dòng)報(bào)警。
7、默認(rèn)工作在待機(jī)模式，可以通過喚醒或者設(shè)置定時(shí)工作。
提高了變電站的工作質(zhì)量和效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)方案示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)包括：
用于采集變電站設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理服務(wù)器模塊；
用于接收變電站設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的中繼節(jié)點(diǎn)模塊；
用于多個(gè)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集整理，并通過無(wú)線傳輸給主控計(jì)算機(jī)的無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)模塊。
本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明是為提高變電站設(shè)備的智能化監(jiān)控和管理，提供一種變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)方案，以便于對(duì)變電站中的變壓器、感應(yīng)器和開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行高智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控。以下結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
從圖1可見基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)控管理服務(wù)器、中繼節(jié)點(diǎn)和無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)；應(yīng)用層為監(jiān)控管理服務(wù)器相連接；網(wǎng)絡(luò)層為中繼節(jié)點(diǎn)，與控制主機(jī)相連接；中繼節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)相連接，感知層為無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)，連接的各種傳感器和控制器。
具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：所述監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件包括：
用于監(jiān)控分析的監(jiān)控分析模塊；
用于監(jiān)控報(bào)警的報(bào)警模塊；
用于處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)維護(hù)模塊；
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的用戶管理模塊模塊。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：所述報(bào)警模塊包括：
用于電話報(bào)警的電話報(bào)警功能模塊；
用于信息報(bào)警的信報(bào)警功能模塊；
用于聲音和光報(bào)警的聲光報(bào)警功能模塊。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：所述主控計(jì)算機(jī)中安裝有監(jiān)控軟件，對(duì)變電站的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至三之一相同。
具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是：所述監(jiān)控管理服務(wù)器模塊用于管理監(jiān)控設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。設(shè)置監(jiān)控設(shè)備參數(shù)和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；自動(dòng)或受控操作通訊中繼節(jié)點(diǎn)或無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)工作；保存無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫(kù)；多線程調(diào)度無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。
具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是：所述中繼節(jié)點(diǎn)模塊是變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備；中繼節(jié)點(diǎn)模塊是下行信道提供半徑50m的wifiap信號(hào)，連接多個(gè)無(wú)線無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)；上行信道采用gprs/wcdma連接，tcpclient模式下主動(dòng)連接中心站。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至五之一相同。
具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是：所述中繼節(jié)點(diǎn)模塊通過地址碼控制無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)完成對(duì)監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)，上傳數(shù)據(jù)至中心站，保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)至本地sdcard中。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至六之一相同。
具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是：所述中繼節(jié)點(diǎn)模塊以嵌入式單板機(jī)為核心，在-40℃～85℃寬溫溫度范圍內(nèi)工作。軟件系統(tǒng)基于linux平臺(tái)開發(fā)，運(yùn)行穩(wěn)定；功能強(qiáng)大；結(jié)構(gòu)靈活。
中繼節(jié)點(diǎn)達(dá)到以下參數(shù)指標(biāo)
1、電源：dc12v輸入，工作電流<2000ma。
2、防雷：陶瓷放電管+tvs方案，可耐受2ka(8/20us)沖擊電流。
3、備用電池：3.6v/1000mah可充。
4、下行信道：wifiap模式，支持多個(gè)接入點(diǎn)。
5、mcu：arm9，內(nèi)嵌linux系統(tǒng)。
6、存儲(chǔ)：最大支持外擴(kuò)4gbsdcard存儲(chǔ)，fats文件系統(tǒng)。
7、外部觸發(fā)：光耦隔離輸入。
8、rs485：陶瓷放電管+ptc+tvs方案，可耐受5ka(8/20us)沖擊電流。
9、上行信道：gprs/wcdma連接，可配置為tcpserver或tcpclient模式。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至七之一相同。
具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是：所述無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)連接各種傳感器和控制器。
無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)參數(shù)指標(biāo)如下：
1、電源：采用25w多晶太陽(yáng)能電池板+14.8v/2500mah供電方案。
2、防雷：tp65防護(hù)等級(jí)，5ka（8/20us）防雷等級(jí)。
3、每個(gè)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)可以連接多個(gè)傳感器和控制器。
4、內(nèi)嵌低功耗wifi模塊，相比zigbee和中低頻無(wú)線通訊方案，穩(wěn)定性更高。
5、內(nèi)部采用arm架構(gòu)，兼顧高性能和低功耗。
6、可以附加備用電池，實(shí)現(xiàn)特殊情況下主動(dòng)報(bào)警。
7、默認(rèn)工作在待機(jī)模式，可以通過喚醒或者設(shè)置定時(shí)工作。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至八之一相同。
具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是：所述傳感器包括溫濕度傳感器、六氟化硫監(jiān)測(cè)傳感器、漏水檢測(cè)傳感器等，控制器包括空調(diào)控制器、除濕機(jī)控制器和風(fēng)機(jī)控制器。
其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至九之一相同。