一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括人機操作模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，視頻數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，中央處理器，物理模型建立模塊，虛擬作動器，虛擬傳感器，仿真分析模塊，報警模塊和電動斷路器；所述虛擬作動器通過循環(huán)執(zhí)行仿真分析將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，所述仿真分析模塊自動提取數(shù)據(jù)給虛擬傳感器，所述虛擬傳感器完成分析結(jié)果的顯示。能夠?qū)崿F(xiàn)電力設施的遠程全方位的監(jiān)控，以及電力設施周圍環(huán)境的調(diào)控，并在緊急情況時實現(xiàn)遠程斷電；所有采集到的數(shù)據(jù)均自帶定位數(shù)據(jù)，提高了監(jiān)控結(jié)果的精確性，方便了后期的維護，實現(xiàn)了電力設備情況的仿真分析以及解決策略的仿真模擬，降低了成本，保證了數(shù)據(jù)的實時傳輸。
【專利說明】
一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及電力信息監(jiān)控技術(shù)領域，是一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力運營中因為用戶使用負荷的波動或發(fā)電企業(yè)的不穩(wěn)定容易出現(xiàn)電網(wǎng)的變化，需要及時處理，以前傳統(tǒng)的電力監(jiān)控主要依靠人員的經(jīng)驗和傳統(tǒng)信息溝通，其缺陷在于信息反應速度慢、對人員操作經(jīng)驗的要求高。
[0003]目前，現(xiàn)在主流的電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，也采用了遠程監(jiān)控的模式，但是只是采集了一些主要的電力相關信息，并沒有更加具體的，比如電力、電壓、功率、環(huán)境信息的采集，這樣工作人員并不能從中控室計時發(fā)現(xiàn)電力設施的異常情況，可能會漏掉一些危險因素，從而導致事故的發(fā)生。同時還普遍存在以下缺陷:
[0004](I)所有的數(shù)據(jù)采集均不帶位置數(shù)據(jù)，針對性差，使得整個監(jiān)控結(jié)果的精確度低；
[0005](2)所有的數(shù)據(jù)采集均不帶模塊代碼數(shù)據(jù)，若其中一個數(shù)據(jù)采集模塊故障，便需要進行整個監(jiān)控系統(tǒng)的查看，費時費力；
[0006](3)所采集到的數(shù)據(jù)只是單一的通過繪圖或者預設的算法進行電力設備情況的評估，無法進行仿真分析；
[0007](4)只能得到電力設備的情況的評估結(jié)果，然后需人為根據(jù)經(jīng)驗指定對應的解決策略，無法進行對應的解決策略的仿真模擬；
[0008](5)無法進行電力設備周圍環(huán)境情況的調(diào)控；
[0009](6)需要進行線路的鋪設，成本高的同時，一旦線路發(fā)生故障，變無法完成數(shù)據(jù)的傳輸。
[0010](7)由于數(shù)據(jù)庫內(nèi)存有限，很容易導致數(shù)據(jù)庫的飽和，需要人為進行數(shù)據(jù)的清除整理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力設施的遠程全方位的監(jiān)控，以及電力設施周圍環(huán)境的調(diào)控，并在緊急情況時可實現(xiàn)遠程斷電。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括:
[0013]—人機操作模塊，用于待監(jiān)控電力設備的基本信息、數(shù)據(jù)調(diào)用命令和各種控制命令的輸入；
[0014]一數(shù)據(jù)采集模塊，用于進行電力設備的電流、電壓、功率和溫度，以及電力設備周圍濕度、氣壓及空氣中粉塵濃度的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理豐旲塊;
[0015]—視頻數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過攝像頭進行監(jiān)控現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到中央處理器；
[0016]—數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所采集到的數(shù)據(jù)進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉(zhuǎn)化和數(shù)字信號放大處理，同時將處理后的數(shù)據(jù)用其對應的北斗模塊定位數(shù)據(jù)進行標記后發(fā)送到中央處理器；
[0017]一中央處理器，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)，根據(jù)預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結(jié)果輸出至報警模塊和顯示屏；用于將人機操作模塊輸入的待監(jiān)控電力設備的基本信息、接收到的數(shù)據(jù)處理模塊和視頻數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型建立模塊所能識別的格式發(fā)送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數(shù)據(jù)按發(fā)生時間排列后儲存與數(shù)據(jù)庫內(nèi)；用于根據(jù)人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏；用于接收人機操作模塊輸入的控制命令，并按照預設的算法將控制命令分配到各模塊；
[0018]一物理模型建立模塊，用于根據(jù)中央處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制命令建立待監(jiān)控電力設備參數(shù)的物理模型；
[0019]一虛擬作動器，用于驅(qū)動參數(shù)變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進行變動，從而驅(qū)動仿真分析針對不同的參數(shù)進行計算求解，將計算結(jié)果反饋給仿真分析模塊；
[0020]—虛擬傳感器，為在物理模型中插入的能直接獲取相應的結(jié)果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結(jié)果的顯示；
[0021]一仿真分析模塊，用于將輸入的參數(shù)劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)的提取給虛擬傳感器；
[0022]—報警模塊，用于根據(jù)預設的算法對評估結(jié)果進行計算，若符合報警條件，則啟動聲光報警器，直至工作人員人為關閉報警器；
[0023]一電動斷路器，用于根據(jù)中央處理器的控制命令實現(xiàn)電力設備的遠程斷開和閉入口 ο
[0024]優(yōu)選地，所述虛擬作動器包括虛擬單元作動器、虛擬特性作動器和虛擬載荷作動器。
[0025]優(yōu)選地，所述顯示屏為兩個，一個用于物理模型的建立和仿真分析，另一個用于其他數(shù)據(jù)的顯示。
[0026]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)設有數(shù)據(jù)打包上傳模塊，用于定時將數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)打包上傳到指定的云端，并將完成數(shù)據(jù)上傳的通知以短信的形式發(fā)送到指定的移動終端;短信的內(nèi)容為:是否清除已上傳數(shù)據(jù)，是請回復T，否請回復“O” ；
[0027]數(shù)據(jù)清除模塊，用于根據(jù)指定的移動終端所回復的短信進行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)完成上傳的數(shù)據(jù);若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數(shù)據(jù)打包上傳模塊重新進行數(shù)據(jù)的打包上傳和短信的發(fā)送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。
[0028]優(yōu)選地，所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊的攝像頭為紅外高清攝像頭。
[0029]優(yōu)選地，還包括架設在電力設備周圍的加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備，加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備通過無線與中央控制器相連。
[0030]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊由若干數(shù)據(jù)采集傳感器構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數(shù)據(jù)均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。
[0031]優(yōu)選地，還包括一數(shù)據(jù)識別模塊，用于通過對所采集到的數(shù)據(jù)內(nèi)代碼的識別完成各數(shù)據(jù)采集傳感器工作狀態(tài)的判斷，若未識別到某一數(shù)據(jù)采集傳感器，則發(fā)送該數(shù)據(jù)采集傳感器的代碼到指定的移動終端，提醒及時進行維修更換。
[0032]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033]能夠?qū)崿F(xiàn)電力設施的遠程全方位的監(jiān)控，以及電力設施周圍環(huán)境的調(diào)控，并在緊急情況時實現(xiàn)遠程斷電;所有采集到的數(shù)據(jù)均自帶定位數(shù)據(jù)，提高了監(jiān)控結(jié)果的精確性;所采集到的數(shù)據(jù)還自帶各采集模塊的代碼數(shù)據(jù)，通過代碼數(shù)據(jù)的識別，及時發(fā)現(xiàn)采集模塊的故障以及所在位置，方便了后期的維護;通過物理模型建立模塊、虛擬作動器、虛擬傳感器和仿真分析模塊的定義，實現(xiàn)了電力設備情況的仿真分析以及解決策略的仿真模擬;通過北斗模塊完成數(shù)據(jù)的傳輸，不需要進行線路的鋪設，降低了成本，同時北斗模塊通過短報文通訊完成數(shù)據(jù)傳輸，保證了數(shù)據(jù)的實時傳輸;能夠自動完成數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的整理上傳。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0037]—人機操作模塊，用于待監(jiān)控電力設備的基本信息、數(shù)據(jù)調(diào)用命令和各種控制命令的輸入；
[0038]一數(shù)據(jù)采集模塊，用于進行電力設備的電流、電壓、功率和溫度，以及電力設備周圍濕度、氣壓及空氣中粉塵濃度的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理豐旲塊;
[0039]—視頻數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過攝像頭進行監(jiān)控現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到中央處理器；
[0040]—數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所采集到的數(shù)據(jù)進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉(zhuǎn)化和數(shù)字信號放大處理，同時將處理后的數(shù)據(jù)用其對應的北斗模塊定位數(shù)據(jù)進行標記后發(fā)送到中央處理器；
[0041]一中央處理器，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)，根據(jù)預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結(jié)果輸出至報警模塊和顯示屏；用于將人機操作模塊輸入的待監(jiān)控電力設備的基本信息、接收到的數(shù)據(jù)處理模塊和視頻數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型建立模塊所能識別的格式發(fā)送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數(shù)據(jù)按發(fā)生時間排列后儲存與數(shù)據(jù)庫內(nèi)；用于根據(jù)人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏；用于接收人機操作模塊輸入的控制命令，并按照預設的算法將控制命令分配到各模塊；
[0042]一物理模型建立模塊，用于根據(jù)中央處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制命令建立待監(jiān)控電力設備參數(shù)的物理模型；
[0043]一虛擬作動器，用于驅(qū)動參數(shù)變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進行變動，從而驅(qū)動仿真分析針對不同的參數(shù)進行計算求解，將計算結(jié)果反饋給仿真分析模塊;虛擬作動器包括虛擬單元作動器、虛擬特性作動器和虛擬載荷作動器。
[0044]—虛擬傳感器，為在物理模型中插入的能直接獲取相應的結(jié)果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結(jié)果的顯示；
[0045]一仿真分析模塊，用于將輸入的參數(shù)劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)的提取給虛擬傳感器；
[0046]一報警模塊，用于根據(jù)預設的算法對評估結(jié)果進行計算，若符合報警條件，則啟動聲光報警器，直至工作人員人為關閉報警器；
[0047]一電動斷路器，用于根據(jù)中央處理器的控制命令實現(xiàn)電力設備的遠程斷開和閉入口 ο
[0048]所述顯示屏為兩個，一個用于物理模型的建立和仿真分析，另一個用于其他數(shù)據(jù)的顯示。
[0049]所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)設有數(shù)據(jù)打包上傳模塊，用于定時將數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)打包上傳到指定的云端，并將完成數(shù)據(jù)上傳的通知以短信的形式發(fā)送到指定的移動終端;短信的內(nèi)容為:是否清除已上傳數(shù)據(jù)，是請回復“I”，否請回復“O” ；數(shù)據(jù)清除模塊，用于根據(jù)指定的移動終端所回復的短信進行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)完成上傳的數(shù)據(jù);若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數(shù)據(jù)打包上傳模塊重新進行數(shù)據(jù)的打包上傳和短信的發(fā)送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。
[0050]所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊的攝像頭為紅外高清攝像頭。
[0051 ]還包括架設在電力設備周圍的加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備，加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備通過無線與中央控制器相連。
[0052]所述數(shù)據(jù)采集模塊由若干數(shù)據(jù)采集傳感器構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數(shù)據(jù)均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。
[0053]還包括一數(shù)據(jù)識別模塊，用于通過對所采集到的數(shù)據(jù)內(nèi)代碼的識別完成各數(shù)據(jù)采集傳感器工作狀態(tài)的判斷，若未識別到某一數(shù)據(jù)采集傳感器，則發(fā)送該數(shù)據(jù)采集傳感器的代碼到指定的移動終端，提醒及時進行維修更換。
[0054]本發(fā)明實施例僅用于對本發(fā)明作進一步的說明，并非窮舉，并不構(gòu)成對權(quán)利要求保護范圍的限定，本領域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明實施案例獲得的啟示，不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動就能夠想到其它實質(zhì)上等同的替代，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括: 一人機操作模塊，用于待監(jiān)控電力設備的基本信息、數(shù)據(jù)調(diào)用命令和各種控制命令的輸入； 一數(shù)據(jù)采集模塊，用于進行電力設備的電流、電壓、功率和溫度，以及電力設備周圍濕度、氣壓及空氣中粉塵濃度的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；一視頻數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過攝像頭進行監(jiān)控現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到中央處理器； 一數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所采集到的數(shù)據(jù)進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉(zhuǎn)化和數(shù)字信號放大處理，同時將處理后的數(shù)據(jù)用其對應的北斗模塊定位數(shù)據(jù)進行標記后發(fā)送到中央處理器； 一中央處理器，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)，根據(jù)預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結(jié)果輸出至報警模塊和顯示屏；用于將人機操作模塊輸入的待監(jiān)控電力設備的基本信息、接收到的數(shù)據(jù)處理模塊和視頻數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型建立模塊所能識別的格式發(fā)送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數(shù)據(jù)按發(fā)生時間排列后儲存與數(shù)據(jù)庫內(nèi)；用于根據(jù)人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏；用于接收人機操作模塊輸入的控制命令，并按照預設的算法將控制命令分配到各模塊； 一物理模型建立模塊，用于根據(jù)中央處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制命令建立待監(jiān)控電力設備參數(shù)的物理模型； 一虛擬作動器，用于驅(qū)動參數(shù)變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進行變動，從而驅(qū)動仿真分析針對不同的參數(shù)進行計算求解，將計算結(jié)果反饋給仿真分析模塊； 一虛擬傳感器，為在物理模型中插入的能直接獲取相應的結(jié)果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結(jié)果的顯示； 一仿真分析模塊，用于將輸入的參數(shù)劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)的提取給虛擬傳感器； 一報警模塊，用于根據(jù)預設的算法對評估結(jié)果進行計算，若符合報警條件，則啟動聲光報警器，直至工作人員人為關閉報警器； 一電動斷路器，用于根據(jù)中央處理器的控制命令實現(xiàn)電力設備的遠程斷開和閉合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述虛擬作動器包括虛擬單元作動器、虛擬特性作動器和虛擬載荷作動器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述顯示屏為兩個，一個用于物理模型的建立和仿真分析，另一個用于其他數(shù)據(jù)的顯示。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)設有數(shù)據(jù)打包上傳模塊，用于定時將數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)打包上傳到指定的云端，并將完成數(shù)據(jù)上傳的通知以短信的形式發(fā)送到指定的移動終端;短信的內(nèi)容為:是否清除已上傳數(shù)據(jù)，是請回復“I”，否請回復“O”；數(shù)據(jù)清除模塊，用于根據(jù)指定的移動終端所回復的短信進行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)完成上傳的數(shù)據(jù);若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數(shù)據(jù)打包上傳模塊重新進行數(shù)據(jù)的打包上傳和短信的發(fā)送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊的攝像頭為紅外高清攝像頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，還包括架設在電力設備周圍的加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備，加熱設備、制冷設備、粉塵清理設備和通風設備通過無線與中央控制器相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集模塊由若干數(shù)據(jù)采集傳感器構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數(shù)據(jù)均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，還包括一數(shù)據(jù)識別模塊，用于通過對所采集到的數(shù)據(jù)內(nèi)代碼的識別完成各數(shù)據(jù)采集傳感器工作狀態(tài)的判斷，若未識別到某一數(shù)據(jù)采集傳感器，則發(fā)送該數(shù)據(jù)采集傳感器的代碼到指定的移動終端，提醒及時進行維修更換。
【文檔編號】H02J13/00GK105867245SQ201610321397
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月14日
【發(fā)明人】崔金棟, 杜文強, 鄭鵲, 孫遙遙, 于圓美, 孫碩
【申請人】東北電力大學