CN110730231A - 一种配电房无人化值守电能监控*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种配电房无人化值守电能监控***,包括云平台服务器、设置在配电房内的站端监测模块、数据传输模块和用户终端,站端监测模块与数据传输模块信号连接;数据传输模块与云平台服务器信号连接,云平台服务器与用户终端信号连接;站端监测模块对配电房内的各低压出线的状态和配电房内的环境进行监控和测量;并将监控和测量结果发送到数据传输模块中;数据传输模块接收站端监测模块发送的数据,将该数据进行打包并发送到云平台服务器中;云平台服务器接收数据传输模块发送的打包数据,将打包数据与预存的预设值进行对比和备份保存;云平台服务器还将接收到的打包数据发送至用户终端。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域,尤其涉及一种配电房无人化值守电能监控***。
背景技术
配电房是电力***末端配电网中进行电能传输、电能分配的主要设备场所,是城市配电网***的重要组成部分。配电房的供电对象一般包含许多用户,并分散在不同的区域,配电房内的配电柜接触多个方向的输电线,由于用户数量和用户性质一直在变化,各条输电线上,尤其是低压出线的负荷情况经常发生变化。一些配电房开关设备运行情况需要定期进行检查,掌握负载情况和三相电的工作情况,以便及时发现异常状态。
配电房管理长期以来一直需要大量的人力进行巡检,各配电房数量众多且位置分散,采用人工巡检效率极低,越来越不适应大规模配电房管理的需要。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种能对区域内配电房进行无人监控的配电房无人化值守电能监控***。
本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种配电房无人化值守电能监控***,包括云平台服务器(1)、设置在配电房内的站端监测模块(2)、数据传输模块(3)和用户终端(4),站端监测模块(2)与数据传输模块(3)信号连接;数据传输模块(3)与云平台服务器(1)信号连接,云平台服务器(1)与用户终端(4)信号连接;
所述站端监测模块(2)对配电房内的各低压出线的状态和配电房内的环境进行监控和测量;并将监控和测量结果发送到数据传输模块(3)中;
数据传输模块(3)接收站端监测模块(2)发送的数据,将该数据进行打包并发送到云平台服务器(1)中;
云平台服务器(1)接收数据传输模块(3)发送的打包数据,将打包数据与预存的预设值进行对比和备份保存;云平台服务器(1)还将接收到的打包数据发送至用户终端(4)。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述站端监测模块(2)包括MCU、电能监测单元和环境监测单元,MCU与数据传输模块信号连接;MCU的串口上设置有数据总线,数据总线上还并联设置有电能监测单元和环境监测单元;电能监测单元对配电房的每相输出线的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和频率信号进行输出;环境监测单元监测配电房内的温湿度并进行输出至MCU。
进一步优选的,所述MCU为STM32F103单片机,MCU串口与RS485通信芯片电性连接组成RS485总线,RS485通信芯片的数据接口与电能监测单元和环境监测单元的数据接口一一对应电性连接。
更进一步优选的,所述电能监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的交流功率采集器;交流功率采集器包括若干电压采集线路和电流采集线路,电压采集线路分别与每相输出线和零线并联,电流采集线路与每相输出线上的电流互感器电性连接。
更进一步优选的,所述环境监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的温湿度传感器。
进一步优选的,所述站端监测模块(2)还包括视频监控单元,视频监控单元与数据传输模块(3)信号连接,数据传输模块(3)将视频监控单元发生的视频数据转发送到云平台服务器(1)中;视频监控单元监控配电房内设备的运行情况。
更进一步的优选的,所述数据传输模块(3)接收电能监测单元和环境监测单元发送的数据后,登陆云平台服务器(1),登陆成功后一方面由数据传输模块(3)定时向云平台服务器(1)发送登陆请求保持数据传输,一方面向云平台服务器(1)上报数据;云平台服务器(1)对上报数据进行解析,将上报数据进行存储备份,并将上报数据与预先存储在云平台服务器(1)的数据进行对比。
再进一步优选的,所述用户终端(4)向云平台服务器(1)发送登陆请求并登陆,访问或者下载储存在云平台服务器(1)中对应的站端监测模块(2)测量的历史数据。
再进一步优选的,所述云平台服务器(1)将异常的上报数据生产下发数据,立即经运营商网络发送至用户终端(4)中。
本发明提供的一种配电房无人化值守电能监控***,相对于现有技术,具有以下有益效果:
(1)本发明通过云平台服务器实现远程数据存储和接收,实现各配电房监测数据的实时汇总和远程备份,接收的数据在云平台服务器中进行对比的过程,便于用户直观的发现异常,提示登录用户终端的用户及时处理;
(2)站端监测模块对配电房内设施运行情况分别进行测量和拍摄,获取电能监测单元和环境监测单元测量的数据,以及视频监控单元拍摄的视频数据,更加直观的供用户参考;
(3)数据传输模块利用运营商网络发送电能监测单元和环境监测单元测量的数据和视频监控单元拍摄的视频数据,实现无线传输;
(4)云平台服务器可将站端监测模块与用户终端的物理地址进行绑定,免去频繁的身份验证,使一个区域内的配电房对应一组特定用户,便于实现配电房的责任化和网格化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种配电房无人化值守电能监控***的***结构框图;
图2为本发明一种配电房无人化值守电能监控***的MCU与电能监测单元和环境监测单元的接线图;
图3为本发明一种配电房无人化值守电能监控***的电能监测单元的接线图;
图4为本发明一种配电房无人化值守电能监控***的环境监测单元的接线图;
图5为本发明一种配电房无人化值守电能监控***的数据传输模块与站端监测模块和云平台服务器的一种信号传输结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明提供了一种配电房无人化值守电能监控***,包括云平台服务器1、设置在配电房内的站端监测模块2、数据传输模块3和用户终端4,站端监测模块2与数据传输模块3信号连接;数据传输模块3与云平台服务器1信号连接,云平台服务器1与用户终端4信号连接;站端监测模块2对配电房内的各低压出线的状态和配电房内的环境进行监控和测量;并将监控和测量结果发送到数据传输模块3中;数据传输模块3接收站端监测模块2发送的数据,将该数据进行打包并发送到云平台服务器1中;云平台服务器1接收数据传输模块3发送的打包数据,将打包数据与预存的预设值进行对比和备份保存;云平台服务器1还将接收到的打包数据发送至用户终端4。
本发明是通过站端监测模块2对配电房内的各输出线的电压、电流、输出功率等情况进行自动的监测,取代人工进行巡检。测量的信息不在机房保存,而是上传到云平台服务器1中,实现远程备份,数据更加安全。云平台服务器1可对用户和站端监测模块2进行绑定,使用户可以登录云平台服务器1来调取责任区域内配电房的运行情况。
如图1结合图2所示,站端监测模块2包括MCU、电能监测单元和环境监测单元,MCU与数据传输模块信号连接;MCU的串口上设置有数据总线,数据总线上还并联设置有电能监测单元和环境监测单元;电能监测单元对配电房的每相输出线的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和频率信号进行输出;环境监测单元监测配电房内的温湿度并进行输出至MCU。
其中,MCU为STM32F103单片机,MCU串口与RS485通信芯片电性连接组成RS485总线,RS485通信芯片的数据接口与电能监测单元和环境监测单元的数据接口一一对应电性连接。
如图3和图4所示,电能监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的交流功率采集器;交流功率采集器包括若干电压采集线路和电流采集线路,电压采集线路分别与每相输出线和零线并联,电流采集线路与每相输出线上的电流互感器电性连接,图中每一路电压接线端分别与相线和零线连接,每一路电流接线端与环绕对应输出线上的电流互感器电性连接,可对该相电流、电压、功率因素和频率等信息进行监测,获取当前输出线的数据。环境监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的温湿度传感器,其数据端与RS485通信芯片的数据接口一一对应电性连接,即RS485-A对应A端口,RS485-B对应B端口。
本发明的环境监测单元选用北京盛世宏博科技有限公司的H-THN系列数字温湿度传感器。电能监测单元选用深圳市中创智和科技有限公司的ZH40074交流功率采集器。环境监测单元和电能监测单元均支持485通信接口和MODBUS协议,均与RS485总线信号连接。通过MCU可以实现同步采样和时钟同步,让采集的数据具有时间上的一致性。
如图1结合图5所示,站端监测模块2还包括视频监控单元,视频监控单元与数据传输模块3信号连接,数据传输模块3将视频监控单元发生的视频数据转发送到云平台服务器1中;视频监控单元监控配电房内设备的运行情况。视频监控单元可以选用杭州海康威视数字技术股份有限公司的DS-2CD系列网络摄像机产品,该产品具有以太网接口,可通过RJ45网线直接与数据传输模块的LAN口连接。
如图,数据传输模块3接收电能监测单元和环境监测单元发送的数据后,登陆云平台服务器1,登陆成功后一方面由数据传输模块3定时向云平台服务器1发送登陆请求保持数据传输,一方面向云平台服务器1上报数据;云平台服务器1对上报数据进行解析,将上报数据进行存储备份,并将上报数据与预先存储在云平台服务器1的数据进行对比。云平台服务器1可使用个人PC,在云平台服务器1中配置B/S架构的WEB***,接收各数据传输模块3上传的数据,通过提取数据中的信息生成EXCEL或者ACCESS文件。
用户终端4向云平台服务器1发送登陆请求并登陆,访问或者下载储存在云平台服务器1中对应的站端监测模块2测量的历史数据。云平台服务器1可配置短信网关,可将异常的上报数据生成短信,立即通过运营商网络发送至用户终端4中,避免用户在没有登录的情况下不能及时查看异常情况的不足。短信网关及其数据库通常由电信运营商提供,短信网关还能实现用户登陆的验证码发送功能,辅助实现用户身份验证。
本发明中,云平台服务器1可采用具有基于B/S架构的WEB***,具有数据转发功能、数据储存功能和数据对比功能。WEB***能够建立站端监测模块2与用户终端4的关联关系,可以实现打开或关闭数据传输、历史记录查阅和数据下载功能。由于设备的物理地址保持不变,可以在WEB***中对MCU、视频监控单元和用户终端的物理地址进行绑定,只有特定的用户才能访问特定的配电房的站端监测模块2传输的数据,实现权限分配功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:包括云平台服务器(1)、设置在配电房内的站端监测模块(2)、数据传输模块(3)和用户终端(4),站端监测模块(2)与数据传输模块(3)信号连接;数据传输模块(3)与云平台服务器(1)信号连接,云平台服务器(1)与用户终端(4)信号连接;
所述站端监测模块(2)对配电房内的各低压出线的状态和配电房内的环境进行监控和测量;并将监控和测量结果发送到数据传输模块(3)中;
数据传输模块(3)接收站端监测模块(2)发送的数据,将该数据进行打包并发送到云平台服务器(1)中;
云平台服务器(1)接收数据传输模块(3)发送的打包数据,将打包数据与预存的预设值进行对比和备份保存;云平台服务器(1)还将接收到的打包数据发送至用户终端(4)。
2.如权利要求1所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述站端监测模块(2)包括MCU、电能监测单元和环境监测单元,MCU与数据传输模块信号连接;MCU的串口上设置有数据总线,数据总线上还并联设置有电能监测单元和环境监测单元;电能监测单元对配电房的每相输出线的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和频率信号进行输出;环境监测单元监测配电房内的温湿度并进行输出。
3.如权利要求2所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述MCU为STM32F103单片机,MCU串口与RS485通信芯片电性连接组成RS485总线,RS485通信芯片的数据接口与电能监测单元和环境监测单元的数据接口一一对应电性连接。
4.如权利要求3所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述电能监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的交流功率采集器;交流功率采集器包括若干电压采集线路和电流采集线路,电压采集线路分别与每相输出线和零线并联,电流采集线路与每相输出线上的电流互感器电性连接。
5.如权利要求3所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述环境监测单元为支持RS485接口和MODBUS协议的温湿度传感器。
6.如权利要求2所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述站端监测模块(2)还包括视频监控单元,视频监控单元与数据传输模块(3)信号连接,数据传输模块(3)将视频监控单元发生的视频数据转发送到云平台服务器(1)中;视频监控单元监控配电房内设备的运行情况。
7.如权利要求2所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述数据传输模块(3)接收电能监测单元和环境监测单元发送的数据后,登陆云平台服务器(1),登陆成功后一方面由数据传输模块(3)定时向云平台服务器(1)发送登陆请求保持数据传输,一方面向云平台服务器(1)上报数据;云平台服务器(1)对上报数据进行解析,将上报数据进行存储备份,并将上报数据与预先存储在云平台服务器(1)的数据进行对比。
8.如权利要求7所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述用户终端(4)向云平台服务器(1)发送登陆请求并登陆,访问或者下载储存在云平台服务器(1)中对应的站端监测模块(2)测量的历史数据。
9.如权利要求7所述的一种配电房无人化值守电能监控***,其特征在于:所述云平台服务器(1)将异常的上报数据生产下发数据,立即经运营商网络发送至用户终端(4)中。
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