專利名稱：變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變電站，特別涉及一種變電站壓板狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變電站二次壓板操作已經(jīng)占到全站操作的近50 % ，但到目前為止，壓板操作的正確性一直沒有自動(dòng)化手段可以監(jiān)管；由于壓板位置的正確與否直接影響到繼電保護(hù)等自動(dòng)化裝置動(dòng)作的正確性，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行；因此，二次系統(tǒng)壓板狀態(tài)的"監(jiān)管真空"是電力安全生產(chǎn)的潛在危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種變電站壓板狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站壓板狀態(tài)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)還可報(bào)警，提醒運(yùn)行人員及時(shí)校正壓板操作，減少安全隱患，提高了變電站自動(dòng)化水平。 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括復(fù)數(shù)個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)、復(fù)數(shù)個(gè)分布式管理單元、復(fù)數(shù)個(gè)通信服務(wù)器、一個(gè)信息轉(zhuǎn)換器、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及一個(gè)監(jiān)控工控機(jī)，所述每個(gè)分布式管理單元與至少一個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)連接，所述每個(gè)通信服務(wù)器與至少一個(gè)分布式管理單元連接后，再連接至所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)則分別連接監(jiān)控工控機(jī)以及信息轉(zhuǎn)換器。 所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)包括相互連接的紅外對管和單總線芯片，該單總線芯片通過單總線連接至所述分布式管理單元。 所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)探測A類壓板時(shí)，該A類壓板的面板的側(cè)面對應(yīng)所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)處增設(shè)一延伸部分。 所述分布式管理單元包括順次連接的10接口、第一邏輯處理單元、MCU及第一串行接口 ，所述10接口連接所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)，所述串行接口連接所述通信服務(wù)器。[0008] 所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)和所述分布式管理單元從所述單總線上獲取電源。[0009] 所述分布式管理單元還包括一聲光報(bào)警裝置。 所述通信服務(wù)器包括順次連接的第二串行接口、第二邏輯處理單元、數(shù)字信號處理器、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、第三邏輯處理單元、網(wǎng)絡(luò)接口 ，所述第二串行接口與所述分布式管理單元的第一串行接口連接，所述網(wǎng)絡(luò)接口與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過實(shí)時(shí)追蹤端壓板狀態(tài)，當(dāng)壓板狀態(tài)發(fā)生變化或者實(shí)際操作與設(shè)定不一致時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息，防止了運(yùn)行人員難以充分和及時(shí)地掌握壓板狀態(tài)而造成的繼電保護(hù)誤動(dòng)作事故；且壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)安裝方便，不需要對壓板進(jìn)行物理改造，具有更強(qiáng)的環(huán)境適用能力和更高的性價(jià)比。


下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
3[0013] 圖1是本實(shí)用新型變電站壓板狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)圖。 圖2是壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)結(jié)構(gòu)的邏輯框圖。 圖3A至圖3C是壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)根據(jù)壓板的類型采取不同的安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是分布式管理單元結(jié)構(gòu)的邏輯框圖。 圖5是通信服務(wù)器結(jié)構(gòu)的邏輯框圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1所示，本實(shí)用新型變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括復(fù)數(shù)個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1、復(fù)數(shù)個(gè)分布式管理單元2、復(fù)數(shù)個(gè)通信服務(wù)器3、一個(gè)信息轉(zhuǎn)換器4、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5及一個(gè)監(jiān)控工控機(jī)6，每個(gè)壓板至少安裝一個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l，所述每個(gè)分布式管理單元2與至少一個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1連接，所述每個(gè)通信服務(wù)器3通過RS485總線與至少一個(gè)分布式管理單元2連接后，再通過以太網(wǎng)連接至所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5則分別連接監(jiān)控工控機(jī)6以及信息轉(zhuǎn)換器4。其中，所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l通過單總線(1Wire)連接至所述分布式管理單元2。 一段單總線最多可支持32個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l，一個(gè)分布式管理單元2最多支持8路單總線通信，一套通信服務(wù)器3最多支持32路RS485總線通信，而通信服務(wù)器3的數(shù)量不限。 每塊壓板的狀態(tài)由一個(gè)或多個(gè)所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1負(fù)責(zé)監(jiān)測，該一個(gè)或多個(gè)所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l把壓板狀態(tài)送給與之連接的一個(gè)分布式管理單元2。所有分布式管理單元2再將每個(gè)壓板狀態(tài)探測點(diǎn)1的信息匯總后，通過RS485/422總線，將這些信息傳送到所述通信服務(wù)器3，接入工業(yè)以太網(wǎng)中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5負(fù)責(zé)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的信息交換，可以通過所述信息轉(zhuǎn)換器4將全站壓板狀態(tài)和用戶自定義信息轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)外的各相關(guān)管理部門，也可以將壓板狀態(tài)傳送到所述監(jiān)控工控機(jī)6，壓板狀態(tài)與管理軟件安裝在所述監(jiān)控工控機(jī)6上，負(fù)責(zé)圖形化人機(jī)界面的生成與管理、信息定義與管理、自動(dòng)化裝置屏工作狀態(tài)設(shè)定與管理、報(bào)表生成與管理、告警管理、信息轉(zhuǎn)發(fā)配置等。 如圖2所示，所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1包括相互連接的紅外對管11和單總線芯片12，該單總線芯片12通過單總線連接至所述分布式管理單元。當(dāng)壓板處于投入狀態(tài)時(shí)，紅外對管11的接收管收到反射光而導(dǎo)通，單總線芯片12接收到低電平信號，當(dāng)壓板處于退出位置時(shí)，沒有光的反射，接收管處于截止?fàn)顟B(tài)，單總線芯片12接收到高電平信號。[0021] 所述壓板狀態(tài)探測點(diǎn)1的安裝方式根據(jù)壓板的類型采取不同的解決。[0022] (l)A類壓板，如圖3A所示 圖3A的左邊為投入狀態(tài)Al，右邊為退出狀態(tài)A2，由于該類壓板的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，無法把所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1安裝在A類壓板7之下，因此需要對A類壓板7上的的面板進(jìn)行改造?？蓪⒌拿姘宓膫?cè)面延伸一小塊72，在A類壓板7閉合時(shí)，延伸的面板能夠接觸到所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1即可。這樣，當(dāng)A類壓板7處于投入位置時(shí)，所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l可以正確收到自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號；當(dāng)A類壓板7處于退出位置時(shí)，因所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1上方無近距離的遮擋物，無法收到其自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號。 (2)B類壓板，如圖3B所示
4[0025] 圖3B的左邊為投入狀態(tài)B1，右邊為退出狀態(tài)B2，該B類壓板8的下方空間較大，可以直接把所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1安裝在下方靠近活動(dòng)端一側(cè)當(dāng)B類壓板8處于投入位置時(shí)，所述壓板狀態(tài)智能探測1點(diǎn)可以正確收到自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號，當(dāng)B類壓板8處于退出位置時(shí)，因所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1上方無近距離的遮擋物，無法收到其
自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號。[0026] (3)C類壓板，如圖3C所示 圖3C的左中右分別顯示C類壓板9的退出狀態(tài)Cl、壓板9投入到狀態(tài)C2以及壓板9投入到狀態(tài)C3，該C類壓板9和B類壓板8 —樣，其下方的空間較大，可以直接把所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1安裝在下方靠近活動(dòng)端一側(cè)，不同之處在于其有多種投入狀態(tài)；為了統(tǒng)一探測點(diǎn)，這里每種投入狀態(tài)用一個(gè)所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果由后臺監(jiān)控軟件進(jìn)行邏輯組合；當(dāng)選擇某一投入狀態(tài)時(shí)，所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1可以正確收到自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號，而其他投入狀態(tài)的所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1無法收到其自身發(fā)出的經(jīng)調(diào)制的紅外信號。 如圖4所示，所述分布式管理單元2具體是包括順次連接的10接口 21、第一邏輯處理單元22、 MCU23及第一 串行接口 24，所述10接口 21連接所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)l，所述串行接口 24連接所述通信服務(wù)器3。所述分布式管理單元2采用MCU(MicroControllerUnit微控制單元)為核心，負(fù)責(zé)把所有探測點(diǎn)的信息接入到通信服務(wù)器3中。所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1和所述分布式管理單元2用了基于單總線供電技術(shù)，這樣壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1和分布式管理單元2可以從單總線上獲取電源，無需獨(dú)立供電，避免分散地從每個(gè)保護(hù)裝置等自動(dòng)化屏上獲取電源。所述分布式管理單元2還包括一聲光報(bào)警裝置(未圖示)。 如圖5所示，所述通信服務(wù)器3具體包括順次連接的第二串行接口 31 、第二邏輯處理單元32、數(shù)字信號處理器33 (Digital Signal Processing,簡稱DSP)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧34、第三邏輯處理單元35、網(wǎng)絡(luò)接口 36，所述第二串行接口 31與所述分布式管理單元2的第一串行接口 24連接，所述網(wǎng)絡(luò)接口 36與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5連接。該通信服務(wù)器3采用數(shù)字信號處理器33和FPGA (Field-Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)為核心，負(fù)責(zé)把所有分布式管理單元2采集的壓板信息通過RS485總線接進(jìn)來，并把信息進(jìn)行打包處理，然后通過工業(yè)以太網(wǎng)送給后臺軟件系統(tǒng)，以減輕后臺處理計(jì)算機(jī)即監(jiān)控工控機(jī)6的負(fù)擔(dān)。為了提高可靠性，DSP采用了 UCOS-II嵌入式操作系統(tǒng)，支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。[0030] 與本實(shí)用新型配套使用的壓板監(jiān)測軟件分為運(yùn)行在所述分布式管理單元2的前臺軟件和在所述監(jiān)控工控機(jī)6上運(yùn)行的后臺管理軟件。前臺軟件主要實(shí)現(xiàn)探測點(diǎn)狀態(tài)的采集、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和就地告警，后臺管理軟件通過以太網(wǎng)，獲取各個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1的壓板狀態(tài)信息，并以圖形的方式反映，當(dāng)壓板狀態(tài)發(fā)生變化或者用戶實(shí)際操作與設(shè)定操作不一致時(shí)，予以報(bào)警，并及時(shí)將告警信號傳至前臺軟件，由所述分布式管理單元2的聲光報(bào)警裝置發(fā)出聲光進(jìn)行報(bào)警。[0031] 本實(shí)用新型的工作原理是 所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)1每5s采集一次壓板狀態(tài)，通過單總線送到分布式管理單元2，分布式管理單元2的工作方式有兩種，一是壓板狀態(tài)有變位就主動(dòng)上送，二是按照設(shè)置的時(shí)間間隔，周期性地主動(dòng)上送所有的壓板狀態(tài)。數(shù)據(jù)通過RS485總線發(fā)送給通信服務(wù)器3，通信服務(wù)器3將數(shù)據(jù)按照一定的格式打包后，通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控工控機(jī)6上的后臺軟件，后臺軟件接收到數(shù)據(jù)后對其進(jìn)行解析后存儲在自身的數(shù)據(jù)庫中，并將實(shí)時(shí)壓板狀態(tài)顯示在人機(jī)界面上。 綜上所述，本實(shí)用新型的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢、打印，報(bào)警提醒等功能。在壓板狀態(tài)發(fā)生變化或者操作出錯(cuò)等，后臺軟件在發(fā)出聲光報(bào)警的同時(shí)，將告警信號傳至前臺軟件，通過分布式管理單元實(shí)現(xiàn)聲音告警，提醒工作人員對壓板狀態(tài)進(jìn)行檢查或修正操作，提高操作可靠性，減少安全隱患。
權(quán)利要求一種變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括復(fù)數(shù)個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)、復(fù)數(shù)個(gè)分布式管理單元、復(fù)數(shù)個(gè)通信服務(wù)器、一個(gè)信息轉(zhuǎn)換器、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及一個(gè)監(jiān)控工控機(jī)，所述每個(gè)分布式管理單元與至少一個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)連接，所述每個(gè)通信服務(wù)器與至少一個(gè)分布式管理單元連接后，再連接至所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)則分別連接監(jiān)控工控機(jī)以及信息轉(zhuǎn)換器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述壓板狀態(tài) 智能探測點(diǎn)包括相互連接的紅外對管和單總線芯片，該單總線芯片通過單總線連接至所述 分布式管理單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述壓板狀態(tài) 智能探測點(diǎn)探測A類壓板時(shí)，該A類壓板的面板的側(cè)面對應(yīng)所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)處增 設(shè)一延伸部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述分布式管理單元包括順次連接的10接口 、第一邏輯處理單元、MCU及第一串行接口 ，所述10接口連接所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)，所述串行接口連接所述通信服務(wù)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)和所述分布式管理單元從所述單總線上獲取電源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述分布式管理單元還包括一聲光報(bào)警裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述通信服務(wù)器包括順次連接的第二串行接口、第二邏輯處理單元、數(shù)字信號處理器、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、第三 邏輯處理單元、網(wǎng)絡(luò)接口 ，所述第二串行接口與所述分布式管理單元的第一串行接口連接， 所述網(wǎng)絡(luò)接口與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種變電站保護(hù)壓板狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其包括復(fù)數(shù)個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)、復(fù)數(shù)個(gè)分布式管理單元、復(fù)數(shù)個(gè)通信服務(wù)器、一個(gè)信息轉(zhuǎn)換器、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及一個(gè)監(jiān)控工控機(jī)，所述每個(gè)分布式管理單元與至少一個(gè)壓板狀態(tài)智能探測點(diǎn)連接，所述每個(gè)通信服務(wù)器與至少一個(gè)分布式管理單元連接后，再連接至所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)則分別連接監(jiān)控工控機(jī)以及信息轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)變電站壓板狀態(tài)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)還可報(bào)警，提醒運(yùn)行人員及時(shí)校正壓板操作，減少安全隱患，提高了變電站自動(dòng)化水平。
文檔編號G01V8/10GK201514491SQ20092018310
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者張維杰, 楊耿杰, 賴安定, 郭文堅(jiān) 申請人:泉州科力電氣有限公司