CN209543100U - 一种变电站运行环境远程监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站运行环境远程监控***，该***包括内监控组件、外监控组件、本地监控工作站(1)和远程终端服务器(2)，所述内监控组件和外监控组件将监测到的信息传输至本地监控工作站，进而传输至远程终端服务器进行响应；所述内监控组件包括设置在变电站机房(3)内的环境监测组件和电气量监测组件，所述外监控组件设置在变电站机房(3)的外部顶面，包括设置在变电站机房顶部的凸板(5)和设置在凸板下方的摄像机(6)。本实用新型所述的变电站运行环境远程监控***，可以有效实现自动远程监控各种工况，无需人工值守，监测的智能化水平和工作效率高。

Description

一种变电站运行环境远程监控***

技术领域

本实用新型涉及变电站设备技术领域，具体涉及一种变电站运行环境远程监控***。

背景技术

变配电站是输配电网的枢纽，它的安全状态时整个电网***安全运行的基础。由于电站在电网中处于***级的地位，一旦发生异常，将会造成大面积电网瘫痪，因此保障变电站安全是电力部门日常管理的核心任务之一。

随着电网规模的不断扩大，变电站数量不断增加，对变电站监控和维护的工作量也与日俱增，给工作人员带来了巨大的工作压力。目前市场上已有的变电站运行环境监控***，多需要人工值守，即使不需要人工值守，也存在监控信息获取不完全、不及时的问题，影响了整个电力***的安全可靠运行。

因此，有必要提供一种监控范围广、监控数据传输及时可靠、无需人员值守的变电站运行环境远程监控***。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型人进行了锐意研究，设计出一种变电站运行环境远程监控***，该***包括设置在变电站机房内部的内监控组件和设置在机房外部的监控组件，其中，所述内监控组件中的环境监测组件设置在滑动机构上，以根据需求进行移动监控，所述外监控组件通过驱动装置和齿轮作用，使得摄像机能够进行移动和旋转，扩大了监控范围；所述本地监控工作站将监测到的变电站的数据通过无线网络传输至远程终端服务器，以能够实现无人值守，从而完成了本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供一种变电站运行环境远程监控***，其中，所述***包括内监控组件、外监控组件、本地监控工作站1和远程终端服务器2，

所述内监控组件包括设置在变电站机房3内的环境监测组件和电气量监测组件，所述环境监测组件包括温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33，所述电气量监测组件包括电压传感器34和电流传感器35，

所述温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33共同设置在滑动机构4上，所述滑动机构4包括由下至上依次设置的滑轨41、滑台42和支撑结构43，

所述外监控组件设置在变电站机房3的外部顶面，所述外监控组件包括设置在变电站机房顶部的凸板5和设置在凸板下方的摄像机6，所述摄像机6通过连杆7与凸板5连接。

其中，所述滑轨41包括第一丝杠411和设置在第一丝杠411一端的第一电机412，

所述支撑结构43包括箱体431和柱体432，所述柱体432和箱体431为同心设置。

其中，所述柱体432为长方体结构，在其侧面上设置有第一分支板433和第二分支板434，所述第一分支板433的竖直高度大于第二分支板434的竖直高度，

所述温度传感器31和湿度传感器32设置在第一分支板433上，所述烟雾传感器33设置在第二分支板434上。

其中，在所述箱体431内设置有第一控制器435、第一无线通信模块436、存储器437和A/D转换器438，

其中，所述第一无线通信模块436、存储器437和A/D转换器438，均与第一控制器435电性连接。

其中，在所述凸板5的上方设置有控制装置51，在凸板5的下方设置有滑道52，

所述控制装置51包括壳体和设置在壳体内部的第二控制器511、第二无线通信模块512和蓄电池513，三者之间为电性连接。

其中，所述连杆7包括由上到下依次连接的滑块71、第一支杆72和第二支杆73，

所述滑块71配合设置在滑道52中，所述摄像机6与第二支杆73的底端固定连接。

其中，所述滑道52包括第二电机521和第二丝杠522，所述滑块71设置在第二丝杠522上，

在所述第一支杆72底部的一侧设置有第三电机721，所述第三电机721的底部连接有齿轮722，所述第三电机721的主轴与齿轮722为传动连接。

其中，在所述第一支杆72的底端连接有轴承74，在轴承74的外部连接有齿轮环75，

所述第二支杆73的顶端与齿轮环75固定连接，使得第一支杆72与第二支杆73能够相对转动。

其中，所述本地监控工作站1与机房3相邻设置，在其内部设置有监控主机9，所述监控主机9通过设置在本地监控工作站1顶部的发电机10和配电箱11供电。

其中，所述内监控组件和外监控组件将监测到的信息传输至本地监控工作站，进而传输至远程终端服务器进行响应；

所述远程终端服务器2连接有显示屏12和报警器13，

所述报警器13为声光报警器或蜂鸣器。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)本实用新型所述的变电站运行环境远程监控***，结构简单，安全性高，可以有效实现自动远程监控各种工况，无需人工值守；

(2)本实用新型所述的变电站运行环境远程监控***，处能够对变电站内外环境进行全面监测，覆盖领域广泛，有力保障了变电站的安全运行；

(3)本实用新型所述的变电站运行环境远程监控***，通过无线网络将监测数据传输到远程终端服务器，提高了监测的智能化水平和工作效率，降低了管理成本；

(4)本实用新型所述的变电站运行环境远程监控***，通过驱动装置使得摄像机移动监控，通过设置啮合齿轮使得摄像机旋转监控，实现了监控无死角。

附图说明

图1示出本实用新型一种优选实施方式的变电站运行环境远程监控***的整体结构示意图；

图2示出本实用新型一种优选实施方式的变电站运行环境远程监控***的模块示意图；

图3示出本实用新型一种优选实施方式的支撑结构箱体的内部模块示意图；

图4示出本实用新型一种优选实施方式的外监控组件的整体结构示意图。

附图标号说明：

1-本地监控工作站；

2-远程终端服务器；

3-变电站机房；

31-温度传感器；

32-湿度传感器；

33-烟雾传感器；

34-电压传感器；

35-电流传感器；

4-滑动机构；

41-滑轨；

411-第一丝杠；

412-第一电机；

42-滑台；

43-支撑结构；

431-箱体；

432-柱体；

433-第一分支板；

434-第二分支板；

435-第一控制器；

436-第一无线通信模块；

437-存储器；

438-A/D转换器；

5-凸板；

51-控制装置；

511-第二控制器；

512-第二无线通信模块；

513-蓄电池；

514-光伏板；

52-滑道；

521-第二电机；

522-第二丝杠；

6-摄像机；

7-连杆；

71-滑块；

72-第一支杆；

721-第三电机；

722-齿轮；

73-第二支杆；

74-轴承；

75-齿轮环；

8-NVR录像机；

9-监控主机；

10-发电机；

11-配电箱；

12-显示屏；

13-报警器。

具体实施方式

下面通过附图和实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型提供了一种变电站运行环境远程监控***，如图1和2所示，所述***包括内监控组件、外监控组件、本地监控工作站1和远程终端服务器2，

其中，所述内监控组件和外监控组件将监测到的信息传输至本地监控工作站，进而传输至远程终端服务器进行响应，同时远程终端服务器也能向本地监控工作站发送指令以控制内监控组件和外监控组件。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述内监控组件包括设置在变电站机房3内的环境监测组件和电气量监测组件，

其中，所述环境监测组件包括温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33，所述电气量监测组件包括电压传感器34和电流传感器35。

在进一步优选的实施方式中，所述温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33共同设置在滑动机构4上，以测定变电站机房内的温湿度和烟雾信号。

本发明人发现，烟雾传感器不能设置在高温和高湿的环境相，因此在本实用新型中优选将烟雾传感器和温、湿度传感器相邻设置，以便于在监测到高温、高湿环境时，及时移动烟雾传感器的位置。

在本实用新型中，将环境监测组件设置在移动机构上，能够根据需要测定多组机房内不同区域的温湿度和烟雾浓度，以对机房内环境进行准确判断。

在更进一步优选的实施方式中，所述温度传感器31采用DS18B20数字温度传感器。

其中，所述DS18B20数字温度传感器的温度测量范围为-55℃～+125℃，温度分辨率可以达到0.0625℃，可以精准测量机房内的温度。

优选地，所述湿度传感器32为HM1500湿度传感器，所述烟雾传感器33为气敏式烟雾传感器，如MQ-2烟雾传感器。

更优选地，所述电压传感器34和电流传感器35与机房内的电气设备连接设置，所述电压传感器34为霍尔电压传感器，所述电流传感器35为霍尔电流传感器。

其中，所述霍尔系列电压电流传感器包括聚磁环、霍尔元件以及放大调理电路，其中，聚磁环是由磁性铁芯、一次侧线圈、二次侧线圈组成，温度特性：≤1500PPM/℃，精度等级：≤1.0％.F.S。

根据本实用新型另一种优选的实施方式，所述电气量监测组件与配电柜、UPS电源、蓄电池、开关电源连接的电力检测仪，所述电力监测仪设置有RS-485接口和远红外接口，以与本地监控工作站通信连接。

在进一步优选的实施方式中，所述电力检测仪的型号为YW2000。

本发明人发现，YW2000系列多功能电力监测仪表具有较高的性价比，可以直接取代常规电力变送器、测量指示仪表、电能计量仪表以及先关的辅助单元。其可广泛应用于各种控制***、SCADA***和能源管理***、变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化等，具有安装方便、接线简单、维护方便、工程量小、现场可编程设置输入参数的特点。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图1所示，所述滑动机构4具有多个，其中，

每个滑动机构4均包括由下至上依次设置的滑轨41、滑台42和支撑结构43。

在进一步优选的实施方式中，所述滑轨41包括第一丝杠411和设置在第一丝杠411一端的第一电机412，

所述滑台42为电动滑台，优选为矩形电动滑台。

优选地，所述第一电机412为步进电机。

其中，在本实用新型中，优选选择M415B驱动器驱动步进电机，以实现电动滑台的运动控制，因为M415B驱动器可以实现64细分以降低电机运行时的振动，采用光耦隔离技术可增强其抗干扰能力。

在更进一步优选的实施方式中，所述支撑结构43包括箱体431和柱体432，所述柱体432和箱体431为同心设置，

所述箱体431与滑台42连接设置。

优选地，所述柱体432为长方体结构，在其侧面上设置有第一分支板433和第二分支板434，所述第一分支板433的竖直高度大于第二分支板434的竖直高度，

所述温度传感器31和湿度传感器32设置在第一分支板433上，所述烟雾传感器33设置在第二分支板434上。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图3所示，在所述箱体431内设置有第一控制器435、第一无线通信模块436、存储器437和A/D转换器438，

其中，所述第一无线通信模块436、存储器437和A/D转换器438，均与第一控制器435电性连接。

所述第一控制器435通过第一无线通信模块436与本地监控工作站1通信连接，以接收指令信号控制电机转动，进而控制滑台运动。

在进一步优选的实施方式中，所述第一控制器435选用STC15W4K56S4作为主控芯片，所述第一无线通信模块436选用ESP8266芯片。

其中，ESP8266芯片具有低功耗、自组网以及支持AP、STA、AP+STA共存模式的特点。

在本实用新型中，远程终端服务器向本地监控工作站发送指令，本地监控工作站通过第一无线通信模块将运动控制指令传送至第一控制器，控制器输出脉冲信号与方向控制信号给电机驱动器，以实现滑台的运动控制。

滑台的运动进而带动温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33的运动，从而对机房内的环境状态进行多区域监测。

优选地，所述温度传感器31、湿度传感器32和烟雾传感器33均与A/D转换器438电性连接，以将监测到的信号转换为数字信号，并进一步传输至第一控制器。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图4所示，所述外监控组件设置在变电站机房3的外部顶面，所述外监控组件包括设置在变电站机房顶部的凸板5和设置在凸板下方的摄像机6，所述摄像机6通过连杆7与凸板5连接。

在进一步优选的实施方式中，在所述凸板5的上方设置有控制装置51，在凸板5的下方设置有滑道52。

在更进一步优选的实施方式中，所述控制装置51包括壳体和设置在壳体内部的第二控制器511、第二无线通信模块512和蓄电池513，三者之间为电性连接，

在壳体顶部还设置有光伏板514，其与蓄电池电性连接，以将太阳能转换为电能至蓄电池存储，进而供给控制装置所需电能。

优选地，所述第二控制器511采用STM32F103C8T6型芯片，所述第二无线通信模块选用ESP8266芯片。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述连杆7包括由上到下依次连接的滑块71、第一支杆72和第二支杆73，

所述滑块71配合设置在滑道52中，所述摄像机6与第二支杆73的底端固定连接。

在进一步优选的实施方式中，所述滑道52包括第二电机521和第二丝杠522，所述滑块71设置在第二丝杠522上。

其中，所述第二电机521在第二控制器511的控制下进行转动，进而带动滑块72沿滑道52滑动，以控制摄像机6的摄像范围。

在本实用新型中，可以根据实际需要在机房顶部四周设置多个外监控组件。

根据本实用新型一种优选的实施方式，在所述第一支杆72底部的一侧设置有第三电机721，所述第三电机721的底部连接有齿轮722，所述第三电机721的主轴与齿轮722为传动连接。

在进一步优选的实施方式中，在所述第一支杆72的底端连接有轴承74，在轴承74的外部连接有齿轮环75，

所述第二支杆73的顶端与齿轮环75固定连接，使得第一支杆72与第二支杆73能够相对转动。

在更进一步优选的实施方式中，所述齿轮环75与齿轮722啮合连接。

在本实用新型中个，所述第三电机721在第二控制器511的控制下进行转动，进而带动齿轮722和齿轮环75转动，从而使第二支杆73转动，由于摄像机6与第二支杆73为固定连接，使得摄像机可以转动，调节监控的角度范围。

其中，所述第三电机可以为伺服电机。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述摄像机6通过线缆与NVR录像机8相连，以将监控影像进行编解码和存储。

在进一步优选的实施方式中，所述NVR录像机8设置在控制装置51的壳体内，所述NVR录像机8与第二控制器511为电性连接。

其中，所述NVR录像机内置的编解码其可采用变码流对摄像机传回的监控视频进行编解码，所述编解码器可根据摄像机传回的数据量大小自动调节传输带宽，可以充分利用变电站原有的带宽资源。所述NVR录像机能够将监控视频解码后传输至本地监控工作站，进而传输至远程终端服务器。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述本地监控工作站1与机房3相邻设置，在其内部设置有监控主机9，所述监控主机9通过设置在本地监控工作站1顶部的发电机10和配电箱11供电。

在进一步优选的实施方式中，所述监控主机9为型号为DH2000的数字程控调度机。

本发明人发现，DH2000型数据程控交换机***最大容量为512个端口，中继最终最大容量为224线，选用AMDELAN520作为主控微处理器，处理性能较高。

在更进一步优选的实施方式中，所述监控主机9通过无线通信网络与远程终端服务器2进行信号双向传输。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述远程终端服务器2连接有显示屏12和报警器13，所述显示屏12用于显示本地监控工作站监测到的数据信息，所述报警器13用于针对故障信息发出警报。

在进一步优选的实施方式中，在所述远程终端服务器2上设置有触摸屏，以输入温度、湿度、烟雾、电流、电压等参数阈值。

在本实用新型中，当远程终端服务接收到的被测电气量、温湿度及烟雾浓度超过预先设置的阈值时，会发送信号控制报警器13发出警报。

在更进一步优选的实施方式中，所述报警器13为声光报警器或蜂鸣器。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变电站运行环境远程监控***，其特征在于，所述***包括内监控组件、外监控组件、本地监控工作站(1)和远程终端服务器(2)，

所述内监控组件包括设置在变电站机房(3)内的环境监测组件和电气量监测组件，所述环境监测组件包括温度传感器(31)、湿度传感器(32)和烟雾传感器(33)，所述电气量监测组件包括电压传感器(34)和电流传感器(35)，

所述温度传感器(31)、湿度传感器(32)和烟雾传感器(33)共同设置在滑动机构(4)上，所述滑动机构(4)包括由下至上依次设置的滑轨(41)、滑台(42)和支撑结构(43)，

所述外监控组件设置在变电站机房(3)的外部顶面，所述外监控组件包括设置在变电站机房顶部的凸板(5)和设置在凸板下方的摄像机(6)，所述摄像机(6)通过连杆(7)与凸板(5)连接。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述滑轨(41)包括第一丝杠(411)和设置在第一丝杠(411)一端的第一电机(412)，

所述支撑结构(43)包括箱体(431)和柱体(432)，所述柱体(432)和箱体(431)为同心设置。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述柱体(432)为长方体结构，在其侧面上设置有第一分支板(433)和第二分支板(434)，所述第一分支板(433)的竖直高度大于第二分支板(434)的竖直高度，

所述温度传感器(31)和湿度传感器(32)设置在第一分支板(433)上，所述烟雾传感器(33)设置在第二分支板(434)上。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，在所述箱体(431)内设置有第一控制器(435)、第一无线通信模块(436)、存储器(437)和A/D转换器(438)，

其中，所述第一无线通信模块(436)、存储器(437)和A/D转换器(438)，均与第一控制器(435)电性连接。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在所述凸板(5)的上方设置有控制装置(51)，在凸板(5)的下方设置有滑道(52)，

所述控制装置(51)包括壳体和设置在壳体内部的第二控制器(511)、第二无线通信模块(512)和蓄电池(513)，三者之间为电性连接。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述连杆(7)包括由上到下依次连接的滑块(71)、第一支杆(72)和第二支杆(73)，

所述滑块(71)配合设置在滑道(52)中，所述摄像机(6)与第二支杆(73)的底端固定连接。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述滑道(52)包括第二电机(521)和第二丝杠(522)，所述滑块(71)设置在第二丝杠(522)上，

在所述第一支杆(72)底部的一侧设置有第三电机(721)，所述第三电机(721)的底部连接有齿轮(722)，所述第三电机(721)的主轴与齿轮(722)为传动连接。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，在所述第一支杆(72)的底端连接有轴承(74)，在轴承(74)的外部连接有齿轮环(75)，

所述第二支杆(73)的顶端与齿轮环(75)固定连接，使得第一支杆(72)与第二支杆(73)能够相对转动。

9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述本地监控工作站(1)与机房(3)相邻设置，在其内部设置有监控主机(9)，所述监控主机(9)通过设置在本地监控工作站(1)顶部的发电机(10)和配电箱(11)供电。

10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述内监控组件和外监控组件将监测到的信息传输至本地监控工作站(1)，进而传输至远程终端服务器(2)进行响应；所述远程终端服务器(2)连接有显示屏(12)和报警器(13)，

所述报警器(13)为声光报警器或蜂鸣器。