本發(fā)明涉及監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)的高速發(fā)展，對電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備的管理和維護(hù)提出了越來越高的要求。雖然電網(wǎng)的一次、二次設(shè)備已經(jīng)具備較為完備的監(jiān)控功能，但仍有大量的設(shè)施、電網(wǎng)輔助生產(chǎn)裝置沒有得到高效的監(jiān)測和維護(hù)。比如，由于雨雪、大風(fēng)等自然現(xiàn)象以及礦產(chǎn)開采、工程施工、人為破壞等原因，造成輸電桿塔和避雷針傾斜的情況時有發(fā)生，而輸電桿塔和避雷針傾斜易于造成輸電線路中斷或變電設(shè)備損壞，嚴(yán)重的還會引起倒塔事件。因此，對輸電桿塔和避雷針的傾斜監(jiān)測顯得尤為重要。但是，輸電桿塔和避雷針大都分布在野外，采用傳統(tǒng)人員巡視的方法進(jìn)行監(jiān)測不僅耗費(fèi)大量人力物力，且實(shí)施的可靠程度難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)，它具有較為自動化，便于電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)維檢修的特點(diǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測輸電桿塔和避雷針的實(shí)時狀況，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括傳感層、采集主機(jī)、監(jiān)測中心、維護(hù)終端；

其中：

該傳感層包括有和輸電桿塔、避雷針相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取輸電桿塔、避雷針狀況的各項(xiàng)狀況數(shù)據(jù)，然后將前述狀況數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至采集主機(jī)；

該采集主機(jī)包括有若干監(jiān)測單元，監(jiān)測單元包括有協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，監(jiān)測單元接收前述狀況數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)由協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊完成標(biāo)準(zhǔn)化工作形成格式化的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測中心；

該監(jiān)測中心包括有相互配合的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通訊服務(wù)器、web服務(wù)器，該通訊服務(wù)器接收前述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞至該數(shù)據(jù)服務(wù)器，該數(shù)據(jù)服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算、存儲且形成顯示信息，接著顯示信息傳遞至web服務(wù)器；

該維護(hù)終端采用b/s架構(gòu)，該維護(hù)終端包括有若干客戶端，客戶端信號連接前述通訊服務(wù)器從而接收數(shù)據(jù)服務(wù)器形成的顯示信息。

所述監(jiān)測中心連接授時服務(wù)器以保持時鐘同步，并向監(jiān)測單元授時以同步監(jiān)測單元時鐘。

所述與輸電桿塔相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傾斜監(jiān)測模塊、振動監(jiān)測模塊、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測裝置、溫濕度監(jiān)測裝置、塔基沉降監(jiān)測模塊。

所述傾斜監(jiān)測模塊包括安裝于輸電桿塔的底部和頂端的傾角傳感器，該些傾角傳感器實(shí)時采集輸電桿塔在x軸、y軸、z軸三個方向的傾斜數(shù)據(jù)。

所述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器。

所述傾斜監(jiān)測模塊內(nèi)置有數(shù)字傳感器，且該雙軸傾角傳感器內(nèi)置有溫度漂移修正模塊，該溫度漂移修正模塊通過該數(shù)字傳感器連接該溫濕度監(jiān)測裝置，且該溫度漂移修正模塊根據(jù)該溫濕度監(jiān)測裝置所監(jiān)測的溫度變化修正雙軸傾角傳感器的溫度漂移。

所述雙軸傾角傳感器的信號輸出頻率為100hz。

所述與避雷針相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：安裝在避雷針周圍的若干激光夜視儀，信號連接該些激光夜視儀的圖像處理分析模塊，信號連接該圖像處理分析模塊的報(bào)警模塊，其中，該些激光夜視儀采集避雷針圖像，該圖像處理分析模塊對避雷針圖像進(jìn)行處理分析，若避雷針實(shí)時位置出現(xiàn)偏差，該報(bào)警模塊報(bào)警。

所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)置有3d實(shí)時運(yùn)算引擎模塊。

本發(fā)明的電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

1、便于電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)維檢修。通過電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施，運(yùn)維檢修人員足不出戶便可對輸電桿塔、避雷針等輸電和變電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。即，通過實(shí)時采集輸電桿塔和避雷針的傾斜數(shù)據(jù)的方式，當(dāng)傾斜超過預(yù)定值，則會通過手機(jī)短信等方式向相關(guān)人員推送告警信息，避免因?yàn)楦婢患皶r導(dǎo)致斷電和倒塌事件。

2、運(yùn)行自動化程度較高，且能夠記錄資源。傳感層通過無線傳輸方式將傾斜數(shù)據(jù)實(shí)時上傳至監(jiān)測中心，不需要人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集和傳輸過程，且數(shù)據(jù)服務(wù)器能夠給予記錄，不僅大大節(jié)省運(yùn)檢工作量，且數(shù)據(jù)得到了及時記錄，以便于查看。

3、便于安全的監(jiān)測避雷針的傾斜。通過采用夜視技術(shù)而不是采用傳統(tǒng)的安裝傾角傳感器的方法進(jìn)行監(jiān)測，不僅能夠采集高精度的避雷針圖像以及及時進(jìn)行報(bào)警，且無論白天還是夜晚均能滿足監(jiān)測的需要。

4、顯示較為直觀。通過使用3d實(shí)時運(yùn)算引擎技術(shù)，可以通過3dvr模型模擬輸電桿塔和避雷針真實(shí)狀況，使用者能夠較為直觀的得知輸電桿塔、避雷針等的3d模型信息，極為方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)的連接示意圖；

圖2是本發(fā)明的與輸電桿塔相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明的傾斜監(jiān)測模塊的安裝示意圖；

圖4是本發(fā)明的與避雷針相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接示意圖；

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)的連接框圖。

圖中：

100、傳感層，110、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，111、傾斜監(jiān)測模塊，1111、傾角傳感器，112、振動監(jiān)測模塊，113、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測裝置，114、溫濕度監(jiān)測裝置，115、塔基沉降監(jiān)測模塊，116、激光夜視儀，117、圖像處理分析模塊，118、報(bào)警模塊；

200、采集主機(jī)，210、監(jiān)測單元；

300、監(jiān)測中心，310、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，320、通訊服務(wù)器，330、web服務(wù)器；

400、維護(hù)終端，410、客戶端。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例，見圖1所示：電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測輸電桿塔和避雷針的實(shí)時狀況。具體而言，該監(jiān)測系統(tǒng)包括傳感層100、采集主機(jī)200、監(jiān)測中心300、維護(hù)終端400。

其中：

該傳感層100包括有和輸電桿塔、避雷針相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110獲取輸電桿塔、避雷針狀況的各項(xiàng)狀況數(shù)據(jù)。比如，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110獲取輸電桿塔的旋轉(zhuǎn)角度值等信息，以及獲取避雷針的傾斜信息。然后，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110將前述狀況數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至采集主機(jī)200。無線方式可以是gprs傳輸方式。

該采集主機(jī)200包括有若干監(jiān)測單元210。監(jiān)測單元210包括有協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(圖上未示出)，監(jiān)測單元210接收前述狀況數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)由協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(圖上未示出)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作形成格式化的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)确绞缴蟼鞯奖O(jiān)測中心300。另外，該傳感層100具有自檢和巡檢功能，實(shí)現(xiàn)對輸電桿塔、避雷針安全隱患的診斷、定位及告警，且能夠?qū)⒐收闲畔⑸蟼髦帘O(jiān)測單元210并接受監(jiān)測單元210的集中監(jiān)測管理。換句話說，結(jié)合圖5所示，該設(shè)備層100信號連接至監(jiān)測單元210，監(jiān)測單元210信號連接至監(jiān)測中心300，監(jiān)測中心300信號連接至維護(hù)終端400，且設(shè)備層100和該監(jiān)測單元210配置有視頻分析模塊和/或數(shù)據(jù)分析模塊，從而設(shè)備層100通過傳感設(shè)備采集當(dāng)前的位置信息等數(shù)據(jù)，然后該些數(shù)據(jù)經(jīng)過視頻分析模塊和/或數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析和計(jì)算，然后傳輸給監(jiān)測單元210，該監(jiān)測中心300作為數(shù)據(jù)的集中模塊，一方面接收監(jiān)測單元210的數(shù)據(jù)，一方面將數(shù)據(jù)發(fā)送給維護(hù)終端400進(jìn)行前端展示。

該監(jiān)測中心300包括有相互配合的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器310、通訊服務(wù)器320、web服務(wù)器330。即，該通訊服務(wù)器320接收前述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞至該數(shù)據(jù)服務(wù)器310，該數(shù)據(jù)服務(wù)器310對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算、存儲且形成顯示信息，接著顯示信息傳遞至web服務(wù)器330。該顯示信息可以是圖形、文字等多種常見的方式。換句話說，該監(jiān)測中心300對本轄區(qū)內(nèi)各監(jiān)測對象的告警等重要信息進(jìn)行處理、存儲、顯示、輸出，具備對各類信息按指定時段統(tǒng)計(jì)分析的功能，為維護(hù)管理人員提供監(jiān)測告警、預(yù)警及輸電桿塔、避雷針安全狀態(tài)等信息的查詢顯示和報(bào)表輸出功能，并提供監(jiān)測信息維護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)配置、用戶權(quán)限管理及系統(tǒng)日志管理等系統(tǒng)管理功能。此外，該監(jiān)測中心300具有自檢和對監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測單元的故障進(jìn)行監(jiān)測以及將故障告警信息傳送至該維護(hù)終端400的功能。

該維護(hù)終端400采用b/s架構(gòu)，該維護(hù)終端400包括有若干客戶端410，客戶端410信號連接前述通訊服務(wù)器320從而接收數(shù)據(jù)服務(wù)器310形成的顯示信息。顯然，客戶端410可以是電腦、手機(jī)等常見的客戶端。即，維護(hù)終端400向web服務(wù)器330提出申請后，前述顯示信息以圖形、文本等方式顯示在客戶端410上。同時，維護(hù)終端400通過分布式總線平臺與客戶端410之間進(jìn)行通信，以消息模式實(shí)現(xiàn)各種模塊信息的交互，實(shí)時的向維護(hù)人員呈現(xiàn)管轄范圍內(nèi)鐵塔的監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息。如此，各層不僅相對獨(dú)立，而且可以靈活的部署在不同的物理位置，有利于按照不同的維護(hù)管理需求進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。

這樣，該電網(wǎng)設(shè)備安全輔助監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行較為自動化，便于電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)維檢修。

優(yōu)化的：

該監(jiān)測中心300連接授時服務(wù)器以保持時鐘同步，并向監(jiān)測單元210授時以同步監(jiān)測單元210時鐘，用以同步監(jiān)測單元時鐘。

結(jié)合圖2所示，與輸電桿塔相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110包括傾斜監(jiān)測模塊111、振動監(jiān)測模塊112、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測裝置113、溫濕度監(jiān)測裝置114、塔基沉降監(jiān)測模塊115。即，與輸電桿塔相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110實(shí)時監(jiān)測并傳輸輸電桿塔的傾斜信息、受到振動的信息、所受外界風(fēng)影響的信息、所處環(huán)境的溫濕度信息、下沉信息等，較為全面。

結(jié)合圖3所示，該傾斜監(jiān)測模塊111包括安裝于輸電桿塔的底部和頂端的傾角傳感器1111，該些傾角傳感器1111實(shí)時采集輸電桿塔在x軸、y軸、z軸三個方向的傾斜數(shù)據(jù)。由于傾角傳感器1111設(shè)置于不同的位置，使監(jiān)測數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確和全面。比如，傾角傳感器1111設(shè)置于輸電桿塔的頂端以及底部各個角部。最好的方式是，輸電桿塔具有3個支撐腳，采用4個傾角傳感器1111分別設(shè)置在輸電桿塔的頂端以及3個支撐腳上。這樣，形成一個立體的監(jiān)測架構(gòu)。

傾角傳感器1111為雙軸傾角傳感器。由于雙軸傾角傳感器采用先進(jìn)的核心控制單元技術(shù)，利用電容微型擺錘原理和利用地球重力，當(dāng)傾角單元傾斜時，地球重力在相應(yīng)的擺錘上會產(chǎn)生重力的分量，相應(yīng)的電容量會變化，通過對電容量處量放大、濾波、轉(zhuǎn)換之后得出傾角，從而其傾角測量最高精度達(dá)到0.0025度，極為精確。

該傾斜監(jiān)測模塊111內(nèi)置有數(shù)字傳感器(圖上未示出)，且該雙軸傾角傳感器內(nèi)置有溫度漂移修正模塊(圖上未示出)，該溫度漂移修正模塊通過該數(shù)字傳感器連接該溫濕度監(jiān)測裝置114，且該溫度漂移修正模塊根據(jù)該溫濕度監(jiān)測裝置114所監(jiān)測的溫度變化修正雙軸傾角傳感器的溫度漂移。這樣，即便外界溫度變化較大，亦不會影響測量精確度。

該雙軸傾角傳感器的信號輸出頻率為100hz。如此，適合應(yīng)用于各種工業(yè)控制環(huán)境。

繼續(xù)優(yōu)化：

結(jié)合圖4所示，與避雷針相配的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110包括：安裝在避雷針周圍的若干激光夜視儀116，信號連接該些激光夜視儀116的圖像處理分析模塊117，信號連接該圖像處理分析模塊117的報(bào)警模塊118，其中，該些激光夜視儀116采集避雷針圖像，該圖像處理分析模塊117對避雷針圖像進(jìn)行處理分析，若避雷針實(shí)時位置出現(xiàn)偏差，該報(bào)警模塊118報(bào)警。這樣，避免采用常見的傳感器監(jiān)測方式，不僅監(jiān)測結(jié)果較為直觀，且不論白天和夜晚均可監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了全天候監(jiān)測，亦確保了監(jiān)測的安全性。

另外：

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器310內(nèi)置有3d實(shí)時運(yùn)算引擎模塊。也就是說，輸電桿塔、避雷針?biāo)幍那闆r可以通過3d模式予以還原和顯示，極為直觀。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。