CN109917771A - 站室运维监测*** - Google Patents

Abstract

本申请提供了站室运维监测***，通过设备健康状态监测子***、设备档案全生命管理子***、智能安全运维监测与预警子***、运行环境状态监测子***和智能安防子***之间的相互联动，实现智能安防，安防***实行智能一体化运行模式，一旦发生事故，迅速定位事故位置、告警信息上送后台，推送告警区域录像，展示画面显示报警现场，方便工作人员对报警现场位置、报警情况进行分析、处理。

Description

站室运维监测***

技术领域

本申请涉及电力技术领域，具体提供一种站室运维监测***。

背景技术

目前变电站或配电室的人工巡检，是对运行设备进行感观上简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现，极少通过专业设备对设备的健康情况进行诊断，人工巡检也受人员的心理素质、外部工作环境、工作经验、技能水平及工作人员责任心等方面的影响，存在漏巡、不定期巡等问题，同时巡检人员对设备内部的情况不能做出准确的判断。

此外，巡视人员巡视设备时需要站在离设备较近的地方，对巡视人员的人身安全也有一定的威胁，特别是在异常现象查看、恶劣天气特巡、事故原因查找时危险性更大。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种站室运维监测***，包括：设备健康状态监测子***，所述设备健康状态监测子***包括温度监测装置、机械特性监测装置、局放监测装置、柜内温湿度监测装置、蓄电池监测装置以及机器人巡检装置；设备档案全生命管理子***，所述设备档案全生命管理子***包括设备台账装置、维保任务装置、设备巡检装置、统计分析装置、知识库装置以及字典数据装置；智能安全运维监测与预警子***，所述智能安全运维监测与预警子***包括视频监控装置、站室可疑人员入侵监测与预警装置、设备异常事件智能监测与预警装置、操作人员安全工具智能监测与预警装置、操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、CDS智能监测与预警装置以及电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置；运行环境状态监测子***，所述运行环境状态监测子***包括火灾烟感监测装置、溢水报警及水泵联动装置、环境温湿度监测及风机和空调联动装置、噪音监测装置、PM2.5/PM10监测装置以及环境气体监测装置；智能安防子***，所述智能安防子***包括视频装置、门禁装置、灯光照明装置、应急报警装置、电子围栏装置以及入侵报警装置。

在一些实施例中，所述温度监测装置包括无线测温传感器和红外扫描设备，所述无线测温传感器设置于设备节点处以对所述设备节点处的温度进行监测，所述红外扫描设备用于对柜体温度进行宏观监测；所述机械特性监测装置包括位移传感器、穿心式电流传感器，所述位移传感器设置于开关柜内，所述穿心式电流传感器设置在开关柜内端子处；所述局放监测装置包括超高频传感器、采集器以及局放主机，所述超高频传感器设置于所述开关柜内部，所述采集器与所述超高频传感器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至所述采集器，所述局放主机与所述采集器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至所述局放主机；所述柜内温湿度监测装置包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于开关柜内；所述蓄电池监测装置能够实时监测电池组的单体电压、电池温度、充放电电流、电池组总电压及电池内阻；所述机器人巡检装置包括轨道机器人，所述轨道机器人用于完成站室内开关柜的视觉分析监测、红外热成像监测、视频成像监测、局放监测、气体监测、温湿度监测、噪音监测、烟感监测及雷达定位。

在一些实施例中，所述视频监控装置、所述站室可疑人员入侵监测与预警装置、所述操作人员安全工具智能监测与预警装置、所述操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、所述操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、所述CDS智能监测与预警装置，均包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器；电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置包括虚拟现实装置。

在一些实施例中，所述火灾烟感监测装置包括相互连接的烟感传感器和控制器；所述溢水报警及水泵联动装置包括相互连接的溢水传感器和控制器；所述环境温湿度监测及风机和空调联动装置包括相互连接的温湿度传感器和控制器；所述噪音监测装置包括相互连接的噪音传感器和控制器；所述PM2.5/PM10监测装置包括相互连接的PM2.5/PM10传感器和控制器；所述环境气体监测装置包括气体传感器和控制器。

在一些实施例中，所述视频装置包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器；所述门禁装置包括相互连接的门禁控制器、读卡器、电控锁、门磁和门禁电源。

在一些实施例中，所述控制器通过串行通信总线连接有主控***，所述主控***通过以太网通信方式连接有站控平台。

本申请实施例提供的站室运维监测***中，通过设备健康状态监测子***、设备档案全生命管理子***、智能安全运维监测与预警子***、运行环境状态监测子***和智能安防子***之间的相互联动，实现智能安防，安防***实行智能一体化运行模式，一旦发生事故，迅速定位事故位置、告警信息上送后台，推送告警区域录像，展示画面显示报警现场，方便工作人员对报警现场位置、报警情况进行分析、处理。同时站内根据事故条件触发启动事故处理，设备相关事故进行针对性地处理。

附图说明

图1是本申请实施例提供的站室运维监测***的结构示意图。

其中：

100、设备健康状态监测子***；200、设备档案全生命管理子***；300、智能安全运维监测与预警子***；400、运行环境状态监测子***；500、智能安防子***。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本申请实施例提供的站室运维监测***的结构示意图。

如图1所示，站室运维监测***包括设备健康状态监测子***100、设备档案全生命管理子***200、智能安全运维监测与预警子***300、运行环境状态监测子***400和智能安防子***500。

其中，设备健康状态监测子***100包括温度监测装置、机械特性监测装置、局放监测装置、柜内温湿度监测装置、蓄电池监测装置以及机器人巡检装置。

进一步的，温度监测装置包括无线测温传感器和红外扫描设备，无线测温传感器设置于设备节点处以对设备节点处的温度进行监测，红外扫描设备用于对柜体温度进行宏观监测，通过将无线测温传感器和红外扫描设备所监测到的温度进行对比，从而能够实现设备温度的精确监测，在越限时进行报警。

机械特性监测装置包括位移传感器、穿心式电流传感器，位移传感器设置于开关柜内，穿心式电流传感器设置在开关柜内端子处，通过位移传感器和穿心式电流传感器对设备分合闸储能电流进行监测，从而判定设备的完好性，进而分析得到设备机械特性的异常可能性，在超标时进行报警。

局放监测装置包括超高频传感器、采集器以及局放主机，超高频传感器设置于开关柜内部，采集器与超高频传感器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至采集器，局放主机与采集器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至局放主机。可选的，通过局放监测装置进行局放量监测，机器人通过地波与超声波进行局放监测，将两者进行对比验证，从而实现设备局放的精确监测，在越限时进行报警。

柜内温湿度监测装置包括温湿度传感器，温湿度传感器设置于开关柜内，通过温湿度传感器进行开关柜内区域环境的温度、湿度监测，实现通过动态曲线对开关柜内的温湿度的趋势进行估测，达到开关柜内温度、湿度越限报警的目的。

蓄电池监测装置能够实时监测电池组的单体电压、电池温度、充放电电流、电池组总电压及电池内阻，从而达到实时了解蓄电池的运行情况，延长电池则的寿命。

机器人巡检装置包括轨道机器人，轨道机器人用于完成站室内开关柜的视觉分析监测、红外热成像监测、视频成像监测、局放监测、气体监测、温湿度监测、噪音监测、烟感监测及雷达定位。

设备档案全生命管理子***200包括设备台账装置、维保任务装置、设备巡检装置、统计分析装置、知识库装置以及字典数据装置。

进一步的，设备台账装置掌握设备资产状况，反映各种类型设备的拥有量、设备分布及其变动情况，包括了设备基本信息、设备供应商信息、主要元器件信息、设备的开始使用时间、建议使用年限、设备图片信息、设备安装位置、附属设备信息等。可以利用手持终端扫描二维码来识别出设备并完成业务管理工作。

维保任务装置对站室内即将超过保修期、已经超过保修期、临近生命周期和超期运行的设备进行预警。

设备巡检装置对站室内设备的维护、维修进行记录，及时了解设备的运行状态。

统计分析装置对站室内各元器件的质量好坏进行统计，对设备及元器件厂家进行评估。

知识库装置进行设备及元器件的安装说明书、检验报告、操作手册等查询。

字典数据装置用来存储设备全生命管理的所有构架、分类等。

智能安全运维监测与预警子***300包括视频监控装置、站室可疑人员入侵监测与预警装置、设备异常事件智能监测与预警装置、操作人员安全工具智能监测与预警装置、操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、CDS智能监测与预警装置以及电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置。

进一步的，视频监控装置、站室可疑人员入侵监测与预警装置、操作人员安全工具智能监测与预警装置、操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、CDS智能监测与预警装置，均包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器；电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置包括虚拟现实装置。

视频监控装置对全站配电室、开闭站周边区域、主要电力电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像采集，由摄像、传输、控制、显示、存储五大部分组成。对关键位置采集的视频数据进行长期记录，尤其保证可能出现安全隐患时刻的原始影像数据、监测视频输出和监测的数据结果存储。此外，监控人员可通过视频的控制主机发出指令，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。

站室可疑人员入侵监测与预警装置对配电室、开闭站周边关键区域通过全局监控锁定画面中运动的人脸，并进行实时黑白名单比对及行为分析，对可疑人员入侵进行预警。

操作人员安全工具智能监测与预警装置通过监控摄像头拍摄操作人员的图像信息，对操作人员的安全工具的携带情况进行监测，并根据实际规章制度给予预警提示。操作人员安全工具智能监测与预警装置可以采用基于深度学习的物体识别技术，实现通过视频图像进行安全工具识别的功能，达到对操作人员安全工具佩戴的预警目的。

操作人员安全操作规范智能监测与预警装置采用基于嵌入式传感器的人机交互技术和机器学习技术，实现获取和识别操作人员操作信息的功能，达到对操作人员的操作规范监督的目的。

操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置用于监测操作人员与警戒线的距离，并对操作员越过安全警戒线的行为进行预警。

CDS智能监测与预警装置用于实现操作人员-电力、电气设备-电力、电气设备数据服务器三者联动智能监测与预警。

电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置通过虚拟现实或增强现实技术对应急预案进行可视化呈现，使工作人员通过沉浸式的体验方式进行应急预案的体验和学习，同时通过该技术对电力***先进性技术进行呈现。

运行环境状态监测子***400包括火灾烟感监测装置、溢水报警及水泵联动装置、环境温湿度监测及风机和空调联动装置、噪音监测装置、PM2.5/PM10监测装置以及环境气体监测装置。

进一步的，火灾烟感监测装置包括相互连接的烟感传感器和控制器，用于监测开关站的烟雾浓度，在超标时进行报警。

溢水报警及水泵联动装置包括相互连接的溢水传感器和控制器，通过安装溢水传感器及水泵实时准确的监测开关站的容易积水区域的水浸信息，水浸越限进行报警，当达到一定程度时启动水泵进行排水。

环境温湿度监测及风机和空调联动装置包括相互连接的温湿度传感器和控制器，通过站室内安装温湿度传感器实时准确的监测开关站内重要场所或者重要设备工作环境的温度、湿度，越限进行报警，并且实现与风机、空调联动进行降温除湿。

噪音监测装置包括相互连接的噪音传感器和控制器，噪音监测装置能够实时准确的监测开关站内重要场所或者重要设备工作环境的噪音，越限进行报警。

PM2.5/PM10监测装置包括相互连接的PM2.5/PM10传感器和控制器，能够实时准确的监测开关站内重要场所或者重要设备工作环境，越限进行报警。

环境气体监测装置包括气体传感器和控制器，能够完成氧气、一氧化碳、二氧化碳、可燃气体、SF6气体浓度的监测，并对环境气体浓度的趋势进行估测分析。

智能安防子***500包括视频装置、门禁装置、灯光照明装置、应急报警装置、电子围栏装置以及入侵报警装置。

进一步的，视频装置包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器，能够实时监视开关站图像，支持视频多画面浏览、录像回放、视频控制、设备联动，并且还可实时存储、查看录像文件。

门禁装置包括相互连接的门禁控制器、读卡器、电控锁、门磁和门禁电源，通过将门禁装置安装在建筑物的主要出入口、重要区域的通道口，从而实现对出入口的控制功能。

更进一步的，控制器通过串行通信总线连接有主控***，所述主控***通过以太网通信方式连接有站控平台。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种站室运维监测***，其特征在于，包括：

设备健康状态监测子***，所述设备健康状态监测子***包括温度监测装置、机械特性监测装置、局放监测装置、柜内温湿度监测装置、蓄电池监测装置以及机器人巡检装置；

设备档案全生命管理子***，所述设备档案全生命管理子***包括设备台账装置、维保任务装置、设备巡检装置、统计分析装置、知识库装置以及字典数据装置；

智能安全运维监测与预警子***，所述智能安全运维监测与预警子***包括视频监控装置、站室可疑人员入侵监测与预警装置、设备异常事件智能监测与预警装置、操作人员安全工具智能监测与预警装置、操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、CDS智能监测与预警装置以及电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置；

运行环境状态监测子***，所述运行环境状态监测子***包括火灾烟感监测装置、溢水报警及水泵联动装置、环境温湿度监测及风机和空调联动装置、噪音监测装置、PM2.5/PM10监测装置以及环境气体监测装置；

智能安防子***，所述智能安防子***包括视频装置、门禁装置、灯光照明装置、应急报警装置、电子围栏装置以及入侵报警装置。

2.根据权利要求1所述的站室运维监测***，其特征在于，

所述温度监测装置包括无线测温传感器和红外扫描设备，所述无线测温传感器设置于设备节点处以对所述设备节点处的温度进行监测，所述红外扫描设备用于对柜体温度进行宏观监测；

所述机械特性监测装置包括位移传感器、穿心式电流传感器，所述位移传感器设置于开关柜内，所述穿心式电流传感器设置在开关柜内端子处；

所述局放监测装置包括超高频传感器、采集器以及局放主机，所述超高频传感器设置于所述开关柜内部，所述采集器与所述超高频传感器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至所述采集器，所述局放主机与所述采集器连接，用于将开关柜内高频脉冲电流信号传输至所述局放主机；

所述柜内温湿度监测装置包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于开关柜内；

所述蓄电池监测装置能够实时监测电池组的单体电压、电池温度、充放电电流、电池组总电压及电池内阻；

所述机器人巡检装置包括轨道机器人，所述轨道机器人用于完成站室内开关柜的视觉分析监测、红外热成像监测、视频成像监测、局放监测、气体监测、温湿度监测、噪音监测、烟感监测及雷达定位。

3.根据权利要求1所述的站室运维监测***，其特征在于，

所述视频监控装置、所述站室可疑人员入侵监测与预警装置、所述操作人员安全工具智能监测与预警装置、所述操作人员安全操作规范智能监测与预警装置、所述操作人员安全操作间隔智能监测与预警装置、所述CDS智能监测与预警装置，均包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器；电力作业应急预案演练与先进技术呈现装置包括虚拟现实装置。

4.根据权利要求1所述的站室运维监测***，其特征在于，

所述火灾烟感监测装置包括相互连接的烟感传感器和控制器；

所述溢水报警及水泵联动装置包括相互连接的溢水传感器和控制器；

所述环境温湿度监测及风机和空调联动装置包括相互连接的温湿度传感器和控制器；

所述噪音监测装置包括相互连接的噪音传感器和控制器；

所述PM2.5/PM10监测装置包括相互连接的PM2.5/PM10传感器和控制器；

所述环境气体监测装置包括气体传感器和控制器。

5.根据权利要求1所述的站室运维监测***，其特征在于，

所述视频装置包括相互连接的摄像头、传输模块、控制器、显示器及存储器；

所述门禁装置包括相互连接的门禁控制器、读卡器、电控锁、门磁和门禁电源。

6.根据权利要求5所述的站室运维监测***，其特征在于，所述控制器通过串行通信总线连接有主控***，所述主控***通过以太网通信方式连接有站控平台。