CN109188153A - 一种高压开关设备三维全景智能状态监测*** - Google Patents

一种高压开关设备三维全景智能状态监测*** Download PDF

Info

Publication number
CN109188153A
CN109188153A CN201811227923.5A CN201811227923A CN109188153A CN 109188153 A CN109188153 A CN 109188153A CN 201811227923 A CN201811227923 A CN 201811227923A CN 109188153 A CN109188153 A CN 109188153A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
switch gear
condition monitoring
tension switch
dimensional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811227923.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李�杰
余亚东
代克杰
刘逸凡
王化冰
李鹏飞
金艳涛
张桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pingdingshan University
Original Assignee
Pingdingshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pingdingshan University filed Critical Pingdingshan University
Priority to CN201811227923.5A priority Critical patent/CN109188153A/zh
Publication of CN109188153A publication Critical patent/CN109188153A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及包括一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，包括开关设备三维虚拟场景模块，高压开关状态数据采集模块和后台数据处理及***连接模块，开关设备三维虚拟场景模块建立模型，高压开关状态数据采集模块通过多个传感器收集高压开关设备的在线监测数值信息，并将在线监测数值信息通过智能电力监测设备存入后台数据处理及***连接模块，后台数据处理及***连接模块通过Virtools Server的Database Module载入运行数据后，将在线监测到数据展现出来。本***提升设备状态感知能力、预测预警能力、辅助诊断决策能力及集约运检管控能力，提高运检效率和效益，实现智能运检对变电站设备状态全景化、生产指挥集约化、数据分析智能化、运检管理精益化目的。

Description

一种高压开关设备三维全景智能状态监测***
技术领域
本发明涉及高压开关设备状态监测技术领域，具体涉及一种高压开关设备三维全景智能状态监测***。
背景技术
随着能源互联网时代的到来，电网规模快速增长，设备运行环境错综复杂，大电网安全要求更高，而利用在线监测、带电检测、机器人、无人机等运检模式的数据利用率不高，如何抓住“互联网+”的时代机遇，主动适应新电改形势下电网运检“精益化”的发展需求，是当前智能化运检业务面临的重大课题。传统运检模式存在信息获取、停电检修以及人力为主作业方式等方面的困局，越来越不适合现今快速发展的趋势。
电力行业发展迅速，对变电站设计、巡检、故障处理等管理提出了更高要求。高压开关设备乃至变电站设备三维可视化技术，可以对变电站的设计、仿真、巡检安全防护等进行三维模拟和呈现，对前期设计和后期管理提供可视化支撑。***支持变电站场景编辑器，快速创建变电站模型场景，进行空间分析，设备清单统计，虚拟巡检；进行巡检安全区划定、安全线路划定，人员位置实时定位，越界实时报警，设备带电状态、告警监控、电子围栏等。高压开关设备作为变电站的重要电力设备，其三维全景监测技术的实现必将为变电站虚拟化智能运维提供重要的技术支撑，具有较强的现实意义。
如何设计一种提升设备状态感知能力、预测预警能力、辅助诊断决策能力及集约运检管控能力，全面提高运检效率和效益，以实现智能运检对变电站设备状态全景化、生产指挥集约化、数据分析智能化、运检管理精益化的高压开关设备三维全景智能状态监测***是目前需要解决的问题。
发明内容
为了解决现有传统运检模式存在信息获取、停电检修以及人力为主作业方式等方面的困局，越来越不适合现今快速发展的趋势等技术问题，本发明提供一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，来实现结构合理，提升设备状态感知能力、预测预警能力、辅助诊断决策能力及集约运检管控能力，全面提高运检效率和效益，以实现智能运检对变电站设备状态全景化、生产指挥集约化、数据分析智能化、运检管理精益化的目的。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，包括开关设备三维虚拟场景模块，高压开关状态数据采集模块和后台数据处理及***连接模块，开关设备三维虚拟场景模块使用建模工具建立模型，高压开关状态数据采集模块通过设置在高压开关设备上的多个传感器收集高压开关设备的在线监测数值信息，并将在线监测数值信息通过多个智能电力监测设备存入后台数据处理及***连接模块，后台数据处理及***连接模块通过Virtools Server的Database Module载入运行数据后，将在线监测到的数据展现出来。
所述的开关设备三维虚拟场景模块通过3DS Max 建立静态模型。
所述的静态模型包括机构箱模块、灭弧室模块、支撑瓷套模块、引出线模块、隔离开关模块、接地开关模块、电压互感器模块、避雷器模块、变压器模块、配电室模块和电容器组模块。
所述的高压开关状态数据采集模块通过ISM-905监测IED采集高压断路器的SF6气体密度和温度参数。
所述的高压开关状态数据采集模块通过UHF传感器采集断路器的局部放电信号。
所述的高压开关状态数据采集模块通过霍尔电流传感器采集断路器的操作线圈电流信号。
所述的高压开关状态数据采集模块通过旋转编码器采集断路器的位移信号。
所述的高压开关状态数据采集模块通过红外热像仪采集断路器的温度信号。
所述的后台数据处理及***连接模块包括站控层光纤交换机、状态监测数据库和Virtools Server，站控层光纤交换机将高压开关状态数据采集模块采集到的多个监测数据通过光纤上传至状态监测数据库，状态监测数据库与开关设备三维虚拟场景模块的连接通过Virtools Server手段进行动态衔接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明包括一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，包括开关设备三维虚拟场景模块，高压开关状态数据采集模块和后台数据处理及***连接模块，开关设备三维虚拟场景模块使用建模工具建立模型，高压开关状态数据采集模块通过设置在高压开关设备上的多个传感器收集高压开关设备的在线监测数值信息，并将在线监测数值信息通过多个智能电力监测设备存入后台数据处理及***连接模块，后台数据处理及***连接模块通过Virtools Server的Database Module载入运行数据后，将在线监测到的数据展现出来。本***实现了提升设备状态感知能力、预测预警能力、辅助诊断决策能力及集约运检管控能力，全面提高运检效率和效益，以实现智能运检对变电站设备状态全景化、生产指挥集约化、数据分析智能化、运检管理精益化的目的；
2）开关设备三维虚拟场景模块使用建模工具3DS Max构建模型，使得虚拟现实***具有很高的沉浸感和真实感，同时又强调自然的交互方式，即满足实时性基础上的交互性要求；
3）***利用数据采集模块得到的实时数据，通过虚拟场景中的数值以及模型变化更加形象地展现给用户，使用户仿佛身临其境。利用三维可视化技术建立的虚拟监视***比二维的监视***更具真实感。；
4）项目利用Virtools进行交互动作设计及***整合，其是由法国全球交互三维开发的一种解决方案，是虚拟现实的一种开发工具，提供可视化图形开发界面，开发人员通过拖曳所需要的行为模块就可以建构复杂、高效的应用程序，有效缩短开发流程；
5）通过已经取得真实数据，便可以将它们运用到该监控***中来，这样变电站运维人员就可以根据实时数据，判断断路器的运行情况。***能够对获取到的异常数据进行判断，给操作人员更加人性化和形象地提示以达到监控的目的；
6）实现高压开关设备多维度综合健康状态评估与全生命周期运维检修的统一管理；创新检修模式，为实现高压开关设备由定时检修向状态检修，再向以可靠性为中心的检修RCM提供重要的技术支撑；实现基于设备的全生命周期的管理及运维成本优化策略生成；
7）通过对高压开关设备的三维全景模型实现运行状态监测的可视展示、缺陷快速识别和智能告警，大幅减少运维检修工作难度，为运检生产指挥决策提供有利支撑。
附图说明
图1是***总体方案框架示意图；
图2是数据库连接模块示意图；
图3是高压断路器建模示意图；
图4是高压断路器故障指示示意图。
图中：1、地面，2、高压断路器机构箱，3、高压断路器，4、间隔支架，5、间隔支架，6、电力龙门架，7、间隔1的A相断路器故障指示，8、间隔2的A相断路器故障指示。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示的***总体方案框架示意图，一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，包括开关设备三维虚拟场景模块，高压开关状态数据采集模块和后台数据处理及***连接模块，开关设备三维虚拟场景模块使用建模工具建立模型，高压开关状态数据采集模块通过设置在高压开关设备上的多个传感器收集高压开关设备的在线监测数值信息，并将在线监测数值信息通过多个智能电力监测设备存入后台数据处理及***连接模块，后台数据处理及***连接模块通过Virtools Server的Database Module载入运行数据后，将在线监测到的数据展现出来。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的开关设备三维虚拟场景模块通过3DS Max 建立静态模型。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的静态模型包括机构箱模块、灭弧室模块、支撑瓷套模块、引出线模块、隔离开关模块、接地开关模块、电压互感器模块、避雷器模块、变压器模块、配电室模块和电容器组模块。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的高压开关状态数据采集模块通过ISM-905监测IED采集高压断路器的SF6气体密度和温度参数。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的高压开关状态数据采集模块通过UHF传感器采集断路器的局部放电信号。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的高压开关状态数据采集模块通过霍尔电流传感器采集断路器的操作线圈电流信号。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的高压开关状态数据采集模块通过旋转编码器采集断路器的位移信号。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的高压开关状态数据采集模块通过红外热像仪采集断路器的温度信号。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的后台数据处理及***连接模块包括站控层光纤交换机、状态监测数据库和VirtoolsServer，站控层光纤交换机将高压开关状态数据采集模块采集到的多个监测数据通过光纤上传至状态监测数据库，状态监测数据库与开关设备三维虚拟场景模块的连接通过Virtools Server手段进行动态衔接。
正常使用时，高压开关***模型利用 3DS Max构建.由于虚拟现实***既强调沉浸感、逼真性，即要求有高的真实感;又强调自然的交互方式，即满足实时性基础上的交互性要求，因此在模型的构建上需考虑两方面的因素。以126kV敞开式断路器为例，虚拟场景主要包括机构箱模块、灭弧室模块、支撑瓷套模块和引出线模块等。一、数据采集:从现场采集包括电子文档、打印文档、录像，用数码相机拍摄的数字化照片、工作原理图等大量资料。二、数据预处理:对采集的资料进行初步分类。三、按场景优化，按层次建模；四、创建模型:利用3DS Max采用纹理映射、实例化等技术进行建模；五、模型优化:化简多边形，提高***的实时性；六、场景集成及管理:采用静态导入、动态调用的原则进行场景调度。
如图2所示，虚拟断路器与实时监测数据的关联主要由以下步骤实现：
一、连接服务器的URL，通过建立数组host，并写入服务器IP地址以及端口号建立数组Modules，确定所需要的模块类型。
二、通过 Connect to Server BB 连接服务器。通过脚本连接，将虚拟断路器与Virtools的Server模块连接，激活其他脚本。
三、将断路器场景连接到状态监测数据库，首先应在Virtools中创建数组(Array)，并且字段名称应与数据库中的字段名称相符，这样就可以将数据采集来的数据转入Virtools中加以利用。通过调用模块Get Row来实现数据的获取。
如图3所示是高压断路器建模示意图，图中指示状态为正常工作状态。
如图4所示是高压断路器故障指示示意图，图中指示状态为A相断路器故障指示状态，7代表间隔1的A相断路器故障指示，8代表间隔2的A相断路器故障指示。
本发明结构合理，提升设备状态感知能力、预测预警能力、辅助诊断决策能力及集约运检管控能力，全面提高运检效率和效益，以实现智能运检对变电站设备状态全景化、生产指挥集约化、数据分析智能化、运检管理精益化，解决现有传统运检模式存在信息获取、停电检修以及人力为主作业方式等方面的困局，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。
上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：包括开关设备三维虚拟场景模块，高压开关状态数据采集模块和后台数据处理及***连接模块，开关设备三维虚拟场景模块使用建模工具建立模型，高压开关状态数据采集模块通过设置在高压开关设备上的多个传感器收集高压开关设备的在线监测数值信息，并将在线监测数值信息通过多个智能电力监测设备存入后台数据处理及***连接模块，后台数据处理及***连接模块通过Virtools Server的Database Module载入运行数据后，将在线监测到的数据展现出来。
2.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的开关设备三维虚拟场景模块通过3DS Max 建立静态模型。
3.如权利要求2所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的静态模型包括机构箱模块、灭弧室模块、支撑瓷套模块、引出线模块、隔离开关模块、接地开关模块、电压互感器模块、避雷器模块、变压器模块、配电室模块和电容器组模块。
4.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的高压开关状态数据采集模块通过ISM-905监测IED采集高压断路器的SF6气体密度和温度参数。
5.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的高压开关状态数据采集模块通过UHF传感器采集断路器的局部放电信号。
6.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的高压开关状态数据采集模块通过霍尔电流传感器采集断路器的操作线圈电流信号。
7.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的高压开关状态数据采集模块通过旋转编码器采集断路器的位移信号。
8.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的高压开关状态数据采集模块通过红外热像仪采集断路器的温度信号。
9.如权利要求1所述的一种高压开关设备三维全景智能状态监测***，其特征在于：所述的后台数据处理及***连接模块包括站控层光纤交换机、状态监测数据库和VirtoolsServer，站控层光纤交换机将高压开关状态数据采集模块采集到的多个监测数据通过光纤上传至状态监测数据库，状态监测数据库与开关设备三维虚拟场景模块的连接通过Virtools Server手段进行动态衔接。
CN201811227923.5A 2018-10-22 2018-10-22 一种高压开关设备三维全景智能状态监测*** Pending CN109188153A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811227923.5A CN109188153A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种高压开关设备三维全景智能状态监测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811227923.5A CN109188153A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种高压开关设备三维全景智能状态监测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109188153A true CN109188153A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64946102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811227923.5A Pending CN109188153A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种高压开关设备三维全景智能状态监测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109188153A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110047344A (zh) * 2019-04-18 2019-07-23 南京理工大学 带电作业虚拟培训***
CN112749813A (zh) * 2020-10-29 2021-05-04 广东电网有限责任公司 一种数据处理***、方法、电子设备及存储介质
CN114007149A (zh) * 2021-11-01 2022-02-01 国网北京市电力公司 电力***的监测方法、装置、***、存储介质及处理器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102368634A (zh) * 2011-09-14 2012-03-07 文存润 智能变电站状态监测统一信息平台***
WO2013067745A1 (zh) * 2011-11-09 2013-05-16 南方电网科学研究院有限公司 一种变电站驾驶舱技术
CN103475092A (zh) * 2013-08-29 2013-12-25 国家电网公司 一种传统变电站断路器智能化改造方法
CN106647586A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 重庆邮电大学 一种基于b/s架构的虚拟机房可视化监控管理***及方法
CN106787186A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 邵劭 基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控***
CN106845844A (zh) * 2017-01-25 2017-06-13 国网新疆电力公司检修公司 输变电三维可视化***及使用方法
CN107742922A (zh) * 2017-09-15 2018-02-27 江苏京电电气股份有限公司 一种具有远程自诊断功能的gis***和方法
CN108073551A (zh) * 2017-12-14 2018-05-25 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 一种基于多Agent协同的高压开关柜在线故障诊断方法
CN108279650A (zh) * 2018-01-19 2018-07-13 广东电网有限责任公司珠海供电局 一种电力设备状态监测评价与指挥***

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102368634A (zh) * 2011-09-14 2012-03-07 文存润 智能变电站状态监测统一信息平台***
WO2013067745A1 (zh) * 2011-11-09 2013-05-16 南方电网科学研究院有限公司 一种变电站驾驶舱技术
CN103475092A (zh) * 2013-08-29 2013-12-25 国家电网公司 一种传统变电站断路器智能化改造方法
CN106787186A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 邵劭 基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控***
CN106647586A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 重庆邮电大学 一种基于b/s架构的虚拟机房可视化监控管理***及方法
CN106845844A (zh) * 2017-01-25 2017-06-13 国网新疆电力公司检修公司 输变电三维可视化***及使用方法
CN107742922A (zh) * 2017-09-15 2018-02-27 江苏京电电气股份有限公司 一种具有远程自诊断功能的gis***和方法
CN108073551A (zh) * 2017-12-14 2018-05-25 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 一种基于多Agent协同的高压开关柜在线故障诊断方法
CN108279650A (zh) * 2018-01-19 2018-07-13 广东电网有限责任公司珠海供电局 一种电力设备状态监测评价与指挥***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110047344A (zh) * 2019-04-18 2019-07-23 南京理工大学 带电作业虚拟培训***
CN112749813A (zh) * 2020-10-29 2021-05-04 广东电网有限责任公司 一种数据处理***、方法、电子设备及存储介质
CN112749813B (zh) * 2020-10-29 2023-11-10 广东电网有限责任公司 一种数据处理***、方法、电子设备及存储介质
CN114007149A (zh) * 2021-11-01 2022-02-01 国网北京市电力公司 电力***的监测方法、装置、***、存储介质及处理器
CN114007149B (zh) * 2021-11-01 2024-04-30 国网北京市电力公司 电力***的监测方法、装置、***、存储介质及处理器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111784026B (zh) 基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检***
CN107193375B (zh) 一种基于虚拟现实的电力安全生产场景交互***
CN107332347B (zh) 智能变电站二次智能辅助设计平台
CN104618694B (zh) 一种机房三维动态监测的方法及***
US20210132583A1 (en) Management platform for digital twin workshop for automated assembly of circuit breakers
CN106710001A (zh) 一种基于变电站巡检机器人集中监控仿真***及其方法
CN107730017A (zh) 智能冶金设备运行诊断***
CN106787186A (zh) 基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控***
CN109188153A (zh) 一种高压开关设备三维全景智能状态监测***
CN114218788A (zh) 一种变电站数字孪生***及其应用方法、***
CN113595239B (zh) 一种云边端协同的变电站智能管控***
CN214704735U (zh) 一种综合管廊智慧巡检***
CN111710032B (zh) 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质
CN109546749A (zh) 一种用于铁路牵引供变电所辅助监控***
CN113298400A (zh) 一种基于WebGL的公路隧道智慧监控***
CN111429583A (zh) 一种基于三维地理信息的时空态势感知方法和***
CN113472079A (zh) 配电站运维监控云机器人***、后台处理及作业任务方法
CN112202789A (zh) 一种变电站全景感知数据处理方法及***
CN111384776B (zh) 一种基于vr的变电站三维全景状态监测方法及***
CN117351521A (zh) 基于数字孪生的输电线鸟类检测方法、***、介质及设备
CN111431284A (zh) 一种基于bim技术的变电站智能化管控***
CN117856080A (zh) 基于数字孪生的变电站运维***、方法和介质
CN117289797A (zh) 一种基于元宇宙技术的变电站巡视信息交互方法及***
CN211180586U (zh) 综合管廊运维***
CN117118076A (zh) 变电站二次***检测云平台及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination