專利名稱：一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于安全監(jiān)控領域，具體涉及一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術：
中國是煤炭資源和生產大國，也是煤炭消費大國，以煤為主的能源結構形式短期內很難改變。隨著國民經濟對煤炭需求的日益增加，煤炭開采量呈逐年上升趨勢，采空區(qū)急劇擴大，正帶來日益嚴重的環(huán)境災害。采煤引起的地面塌陷、地表開裂、山體滑塌、地面不均勻沉降、地下水疏干、破壞性礦震等災害已經對鐵路與公路建設、水利與電力工程設施、工業(yè)與民用建筑、生態(tài)與水文環(huán)境及人民生活帶來了直接危害。采空區(qū)基本是我國的煤炭生產基地，附近發(fā)電廠較多，送電線路較多，也是煤礦生產供電的必經之路，采空區(qū)對輸電線路安全運行形成了嚴重威脅，其中礦山供電輸電線路的安全直接威脅著采礦工人的生命安全。為了保障線路、電網的安全運行，提出一種面向電網采空區(qū)的在線監(jiān)測和預警方法具有重要的科學意義和應用價值。采空區(qū)往往引起地面塌陷、地表開裂、山體滑塌、地面不均勻沉降、地下水疏干、破壞性礦震等問題，位于采空區(qū)上的電網輸電線路或桿塔則會由上述情況導致桿塔傾斜、倒塔、斷線、基礎損壞、整體沉降等一系列事故，有可能引起線路跳閘斷電，甚至重點線路或多條線路大面積跳閘、停電有可能引起電網解裂，對整個電網的安全、穩(wěn)定運行帶來重大隱患，也會給社會帶來嚴重損失。而由采空區(qū)引起的上述電網事故不是一蹴而就的，都是逐步發(fā)展的過程，如果能夠在事故發(fā)生前對危險隱患采空區(qū)域進行實時監(jiān)視，及時采取措施完全能夠避免事故的發(fā)生。電網企業(yè)早已認識到了這個問題，并且一直以來采取了一系列措施，包括針對采空區(qū)線路的離線監(jiān)測手段和在線監(jiān)測手段，但目前的監(jiān)測手段仍存在一系列問題，具體表現為:1.實時性問題:目前大多采用離線式監(jiān)測手段，定期進行巡視，對于重點隱患區(qū)域雖然加強監(jiān)視也是，采用人工離線監(jiān)視，因此存在實時性差的問題。很有可能由于未能及時發(fā)現問題,而導致電網停電事故的產生。2.單一性問題:目前電網企業(yè)已經嘗試采用在線式監(jiān)測手段，但往往都是在桿塔上安裝傾斜裝置，對桿塔本身的傾斜情況進行監(jiān)測，無法對周圍環(huán)境和桿塔基礎進行監(jiān)測，也無法形成可視化監(jiān)測，即便傾斜監(jiān)測裝置監(jiān)測數據顯示異常，也需要人工去現場巡檢才能發(fā)現問題所在，因此存在監(jiān)測手段單一、監(jiān)測結果不直觀、監(jiān)測對象單一等問題，存在一定的局限性。3.靈活性問題:目前在線監(jiān)測手段比較單一，并且是固定的，無法根據用戶的需求獲取更多信息。另外，目前雖然存在基于上述在線監(jiān)測數據的預警，但往往是對所有的監(jiān)測裝置設定一個統(tǒng)一的預警值，這就導致有一些沒有必要預警的情況進行了預警，或者應該預警的情況沒有預警等問題。這就目前常規(guī)手段存在的一系列靈活性問題?；谏鲜瞿壳俺Ｒ?guī)手段存在的一系列問題，本發(fā)明提出一種新型的電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。本方法通過建立一套電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺實現，具體涵蓋采空區(qū)在線監(jiān)測裝置、數據接收裝置、數據處理裝置、數據存儲裝置，在線監(jiān)測裝置通過桿塔傾斜裝置與視頻監(jiān)控裝置的結合運用，使監(jiān)測對象不再局限于桿塔本身，還包含了對周圍環(huán)境的監(jiān)測，同時通過靈活的數據處理裝置實現靈活可控的監(jiān)測和預警，彌補了以往方法的不足。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對采用人工離線監(jiān)視，存在實時性差的問題。很有可能由于未能及時發(fā)現問題，而導致電網停電事故的產生的不足，提出了一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含數據監(jiān)測端、數據傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中，所述數據監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；所述數據傳輸端由外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置組成，外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置之間通過物理網絡鏈路相連接；所述存儲控制端包含內網視頻控制裝置、內網數據接收裝置、數據存儲裝置，內網視頻控制裝置與內網數據接收裝置通過物理網絡鏈路相連；內網數據接收裝置與數據存儲裝置通過物理網絡鏈路相連；所述信息展示端包含數據展示裝置，數據展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數據傳輸端的外網數據接收處理裝置相連接；所述內網視頻控制裝置與電網安全隔離裝置相連；所述電網安全隔離裝置與內網數據接收裝置相連；所述數據展示裝置分別與內網視頻控制裝置和數據存儲裝置相連。本實用新型的有益效果:本實用新型通過多種技術手段的運用，構建了一套電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，從而實現對電網采空區(qū)的全方位監(jiān)測監(jiān)視，為電網企業(yè)領導和管理人員提供一套在線、實時、靈活、可控、一體化的電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視策略，為電力企業(yè)運行和檢修提供強有力的信息支持。能夠有力提高電力企業(yè)對電網采空區(qū)監(jiān)測的力度和準確度，更改變了現有的采空區(qū)監(jiān)測的模式，不僅為電力企業(yè)的運維和檢修提供了可靠的信息平臺，更進一步推動了電力企業(yè)信息化和數字化建設進程，減少因采空區(qū)監(jiān)測盲區(qū)導致的電網事故，減少電力企業(yè)的意外停電帶來的經濟損失，節(jié)約采空區(qū)監(jiān)測的成本，同時也為電力企業(yè)帶來了不可估量的社會效益。

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖1對本實用新型做進一步說明，為實現此方法，需要搭建一套電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，具體實現過程如下:[0021]該系統(tǒng)包含數據監(jiān)測端、數據傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中，所述數據監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；數據監(jiān)測端用來實現對采空區(qū)周圍環(huán)境和位于電網采空區(qū)的電網資源進行可控在線監(jiān)測。所述數據傳輸端由外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置組成，外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置之間通過物理網絡鏈路相連接；數據傳輸端用來實現采空區(qū)在線監(jiān)測數據的實時接收和跨電網安全區(qū)的安全數據傳輸。所述存儲控制端包含內網視頻控制裝置、內網數據接收裝置、數據存儲裝置，內網視頻控制裝置與內網數據接收裝置通過物理網絡鏈路相連；內網數據接收裝置與數據存儲裝置通過物理網絡鏈路相連；存儲控制端用來實現對視頻探頭實時控制監(jiān)視，以及對所監(jiān)測的采空區(qū)在線監(jiān)測數據進行固化存儲。所述信息展示端包含數據展示裝置，數據展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；信息展示端用來實現對采空區(qū)在線監(jiān)測數據的可視化展示和實時信息查看。套電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺的安裝與運用，實現對電網采空區(qū)的全方位、可視化、實時監(jiān)視，為電網企業(yè)的采空區(qū)監(jiān)測提供良好的信息平臺。所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數據傳輸端的外網數據接收處理裝置相連接；所述內網視頻控制裝置與電網安全隔離裝置相連；所述電網安全隔離裝置與內網數據接收裝置相連；所述數據展示裝置分別與內網視頻控制裝置和數據存儲裝置相連。本發(fā)明的具體實施方法見上述“發(fā)明的技術方法”內容，具體實施和實現過程按照此方法操作即可。下面列舉實例，旨在說明本發(fā)明的實施效果，并非限定本發(fā)明。以某省電力公司為例，以該電力公司某一嚴重隱患的新采采空區(qū)為試點，該采空區(qū)內分布有220kV重點輸電線路，具體構建電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺方法如下:1.本系統(tǒng)包含數據監(jiān)測端、數據傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分。具體實施過程中需要逐步安裝配置各個部分。本例根據某省實際情況，選擇某新采采空區(qū)作為重點監(jiān)視采空區(qū)。選擇通過該采空區(qū)的某220kV重點線路作為重點監(jiān)視線路，選擇一系列桿塔作為監(jiān)視桿塔，所選擇桿塔上安裝采空區(qū)監(jiān)測裝置，監(jiān)測范圍能夠覆蓋該線路位于該采空區(qū)內的全部線路段。2.安裝數據監(jiān)測端。數據采集端包含桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置兩部分，在上述選中的桿塔上，分別安裝桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置。重點桿塔根據《輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置技術規(guī)范》規(guī)定，安裝兩臺桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置，分別安裝在頂端和2/3處。視頻監(jiān)視裝置安裝在2/3高度處即可，并現場調試保證視頻監(jiān)控范圍足夠大。桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)測裝置由自帶的信號發(fā)送器通過GPRS等特定網絡與數據傳輸端相連。3.安裝數據傳輸端。數據傳輸端包含外網數據接收處理裝置和電網安全隔離裝置兩部分，兩部分之間通過物理網絡鏈路相連接。外網數據接收處理裝置位于該省電力公司外網監(jiān)控中心，通過GPRS等特定網絡接收來自數據監(jiān)測端的數據信號。電網安全隔離裝置安裝于該省電力公司網管中心，通過對電網安全隔離裝置的安裝和配置實現將外網數據接收處理裝置接收到的數據安全傳輸到該電力公司內網。[0035]4.安裝存儲控制端。存儲控制端包含內網視頻控制裝置、內網數據接收裝置、數據存儲裝置三部分，內網視頻控制裝置與內網數據接收裝置通過物理網絡鏈路相連，數據進行雙向交互。內網數據接收裝置與數據存儲裝置通過物理網絡鏈路相連。內網視頻控制裝置、內網數據接收裝置、數據存儲裝置全部安裝于該電力公司內網數據中心。內網數據接收裝置通過物理網絡鏈路與電網安全隔離裝置相連，通過電網安全隔離裝置接收來自外網的監(jiān)測監(jiān)視數據。數據存儲裝置包含數據庫服務器和磁盤陣列兩部分，通過數據線相連。5.安裝數據展示端。數據展示端包含數據展示裝置，具體包含用戶客戶端(電腦、筆記本)和液晶大屏幕。數據展示裝置通過物理網絡鏈路與數據存儲裝置相連，能夠將存儲于數據存儲裝置的桿塔傾斜監(jiān)測數據和視頻監(jiān)視數據進行可視化直觀展示。通過上述具體操作步驟，能夠實現本發(fā)明所述電網采空區(qū)在線式監(jiān)測預警平臺的搭建?；诒景l(fā)明所述平臺的應用，能夠通過桿塔傾斜在線監(jiān)測發(fā)現桿塔本身的傾斜、倒塔異常，通過視頻在線監(jiān)測發(fā)現線路異常、基礎損傷、周圍采空區(qū)異常(如地面開裂、周圍沉降、附近塌陷等)、相鄰桿塔異常等問題，為電力企業(yè)的采空區(qū)輸電線路運維和檢修提供良好的信息支持平臺。
權利要求1.一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含數據監(jiān)測端、數據傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中， 所述數據監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成； 所述數據傳輸端由外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置組成，外網數據接收處理裝置與電網安全隔離裝置之間通過物理網絡鏈路相連接； 所述存儲控制端包含內網視頻控制裝置、內網數據接收裝置、數據存儲裝置，內網視頻控制裝置與內網數據接收裝置通過物理網絡鏈路相連；內網數據接收裝置與數據存儲裝置通過物理網絡鏈路相連； 所述信息展示端包含數據展示裝置，數據展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數據傳輸端的外網數據接收處理裝置相連接； 所述內網視頻控制裝置與電網安全隔離裝置相連； 所述電網安全隔離裝置與內網數據接收裝置相連； 所述數據展示裝置分 別與內網視頻控制裝置和數據存儲裝置相連。
專利摘要本實用新型公開了屬于安全監(jiān)控領域，具體涉及一種電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含數據監(jiān)測端、數據傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，所述數據監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；內網數據接收裝置與數據存儲裝置通過物理網絡鏈路相連；所述信息展示端包含數據展示裝置，數據展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述電網安全隔離裝置與內網數據接收裝置相連；所述數據展示裝置分別與內網視頻控制裝置和數據存儲裝置相連。本實用新型通過多種技術手段的運用，構建了一套電網采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，從而實現對電網采空區(qū)的全方位監(jiān)測監(jiān)視。
文檔編號H02B15/00GK203086249SQ20132012707
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權日2013年3月20日
發(fā)明者周景, 李存斌, 穆昭璽, 滕婧 申請人:華北電力大學