一種電力信息監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力信息監控系統，其特征是，包括人機操作模塊，數據采集模塊，視頻數據采集模塊，數據處理模塊，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執行仿真分析將結果反饋給仿真分析模塊，所述仿真分析模塊自動提取數據給虛擬傳感器，所述虛擬傳感器完成分析結果的顯示。能夠實現電力設施的遠程全方位的監控，以及電力設施周圍環境的調控，并在緊急情況時實現遠程斷電；所有采集到的數據均自帶定位數據，提高了監控結果的精確性，方便了后期的維護，實現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，保證了數據的實時傳輸。
【專利說明】
一種電力信息監控系統
技術領域
[0001]本發明涉及電力信息監控技術領域，是一種電力信息監控系統。
【背景技術】
[0002]電力運營中因為用戶使用負荷的波動或發電企業的不穩定容易出現電網的變化，需要及時處理，以前傳統的電力監控主要依靠人員的經驗和傳統信息溝通，其缺陷在于信息反應速度慢、對人員操作經驗的要求高。
[0003]目前，現在主流的電力信息監控系統，也采用了遠程監控的模式，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、環境信息的采集，這樣工作人員并不能從中控室計時發現電力設施的異常情況，可能會漏掉一些危險因素，從而導致事故的發生。同時還普遍存在以下缺陷:
[0004](I)所有的數據采集均不帶位置數據，針對性差，使得整個監控結果的精確度低；
[0005](2)所有的數據采集均不帶模塊代碼數據，若其中一個數據采集模塊故障，便需要進行整個監控系統的查看，費時費力；
[0006](3)所采集到的數據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果，然后需人為根據經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境情況的調控；
[0009](6)需要進行線路的鋪設，成本高的同時，一旦線路發生故障，變無法完成數據的傳輸。
[0010](7)由于數據庫內存有限，很容易導致數據庫的飽和，需要人為進行數據的清除整理。
【發明內容】
[0011]為解決上述問題，本發明提供了一種電力信息監控系統，能夠實現電力設施的遠程全方位的監控，以及電力設施周圍環境的調控，并在緊急情況時可實現遠程斷電。
[0012]為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:一種電力信息監控系統，其特征是，包括:
[0013]—人機操作模塊，用于待監控電力設備的基本信息、數據調用命令和各種控制命令的輸入；
[0014]一數據采集模塊，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，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到數據處理豐旲塊;
[0015]—視頻數據采集模塊，用于通過攝像頭進行監控現場視頻數據的采集，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到中央處理器；
[0016]—數據處理模塊，用于對所采集到的數據進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉化和數字信號放大處理，同時將處理后的數據用其對應的北斗模塊定位數據進行標記后發送到中央處理器；
[0017]一中央處理器，用于接收數據處理模塊所發送的數據，根據預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結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控電力設備的基本信息、接收到的數據處理模塊和視頻數據采集模塊所發送的數據轉換成物理模型建立模塊所能識別的格式發送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數據按發生時間排列后儲存與數據庫內；用于根據人機操作模塊輸入的數據調用命令在數據庫中調用相應的數據發送到顯示屏；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，用于根據中央處理器所發送的數據和控制命令建立待監控電力設備參數的物理模型；
[0019]一虛擬作動器，用于驅動參數變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數進行變動，從而驅動仿真分析針對不同的參數進行計算求解，將計算結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果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結果的顯示；
[0021]一仿真分析模塊，用于將輸入的參數劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結果數據的提取給虛擬傳感器；
[0022]—報警模塊，用于根據預設的算法對評估結果進行計算，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，用于根據中央處理器的控制命令實現電力設備的遠程斷開和閉入口 ο
[0024]優選地，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，另一個用于其他數據的顯示。
[0026]優選地，所述數據庫內設有數據打包上傳模塊，用于定時將數據庫內數據打包上傳到指定的云端，并將完成數據上傳的通知以短信的形式發送到指定的移動終端;短信的內容為:是否清除已上傳數據，是請回復T，否請回復“O” ；
[0027]數據清除模塊，用于根據指定的移動終端所回復的短信進行數據庫內數據的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數據庫中已經完成上傳的數據;若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數據打包上傳模塊重新進行數據的打包上傳和短信的發送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。
[0028]優選地，所述視頻數據采集模塊的攝像頭為紅外高清攝像頭。
[0029]優選地，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]優選地，所述數據采集模塊由若干數據采集傳感器構成，每個數據采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數據均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。
[0031]優選地，還包括一數據識別模塊，用于通過對所采集到的數據內代碼的識別完成各數據采集傳感器工作狀態的判斷，若未識別到某一數據采集傳感器，則發送該數據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]本發明具有以下有益效果:
[0033]能夠實現電力設施的遠程全方位的監控，以及電力設施周圍環境的調控，并在緊急情況時實現遠程斷電;所有采集到的數據均自帶定位數據，提高了監控結果的精確性;所采集到的數據還自帶各采集模塊的代碼數據，通過代碼數據的識別，及時發現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據的傳輸，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據傳輸，保證了數據的實時傳輸;能夠自動完成數據庫內數據的整理上傳。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明的一種電力信息監控系統的框圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。
[0036]如圖1所示，本發明的一種電力信息監控系統，包括:
[0037]—人機操作模塊，用于待監控電力設備的基本信息、數據調用命令和各種控制命令的輸入；
[0038]一數據采集模塊，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，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到數據處理豐旲塊;
[0039]—視頻數據采集模塊，用于通過攝像頭進行監控現場視頻數據的采集，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到中央處理器；
[0040]—數據處理模塊，用于對所采集到的數據進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉化和數字信號放大處理，同時將處理后的數據用其對應的北斗模塊定位數據進行標記后發送到中央處理器；
[0041]一中央處理器，用于接收數據處理模塊所發送的數據，根據預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結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控電力設備的基本信息、接收到的數據處理模塊和視頻數據采集模塊所發送的數據轉換成物理模型建立模塊所能識別的格式發送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數據按發生時間排列后儲存與數據庫內；用于根據人機操作模塊輸入的數據調用命令在數據庫中調用相應的數據發送到顯示屏；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，用于根據中央處理器所發送的數據和控制命令建立待監控電力設備參數的物理模型；
[0043]一虛擬作動器，用于驅動參數變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數進行變動，從而驅動仿真分析針對不同的參數進行計算求解，將計算結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果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結果的顯示；
[0045]一仿真分析模塊，用于將輸入的參數劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結果數據的提取給虛擬傳感器；
[0046]一報警模塊，用于根據預設的算法對評估結果進行計算，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，用于根據中央處理器的控制命令實現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，另一個用于其他數據的顯示。
[0049]所述數據庫內設有數據打包上傳模塊，用于定時將數據庫內數據打包上傳到指定的云端，并將完成數據上傳的通知以短信的形式發送到指定的移動終端;短信的內容為:是否清除已上傳數據，是請回復“I”，否請回復“O” ；數據清除模塊，用于根據指定的移動終端所回復的短信進行數據庫內數據的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數據庫中已經完成上傳的數據;若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數據打包上傳模塊重新進行數據的打包上傳和短信的發送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。
[0050]所述視頻數據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]所述數據采集模塊由若干數據采集傳感器構成，每個數據采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數據均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。
[0053]還包括一數據識別模塊，用于通過對所采集到的數據內代碼的識別完成各數據采集傳感器工作狀態的判斷，若未識別到某一數據采集傳感器，則發送該數據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]本發明實施例僅用于對本發明作進一步的說明，并非窮舉，并不構成對權利要求保護范圍的限定，本領域技術人員根據本發明實施案例獲得的啟示，不經過創造性勞動就能夠想到其它實質上等同的替代，均在本發明保護范圍內。
【主權項】
1.一種電力信息監控系統，其特征是，包括: 一人機操作模塊，用于待監控電力設備的基本信息、數據調用命令和各種控制命令的輸入； 一數據采集模塊，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，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到數據處理模塊；一視頻數據采集模塊，用于通過攝像頭進行監控現場視頻數據的采集，并將采集到的數據通過北斗模塊發送到中央處理器； 一數據處理模塊，用于對所采集到的數據進行采樣、過濾、分析、A/D信號轉化和數字信號放大處理，同時將處理后的數據用其對應的北斗模塊定位數據進行標記后發送到中央處理器； 一中央處理器，用于接收數據處理模塊所發送的數據，根據預設的算法進行電力設備情況的評估，并將評估結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控電力設備的基本信息、接收到的數據處理模塊和視頻數據采集模塊所發送的數據轉換成物理模型建立模塊所能識別的格式發送到物理模型建立模塊;還用于將接收到的數據按發生時間排列后儲存與數據庫內；用于根據人機操作模塊輸入的數據調用命令在數據庫中調用相應的數據發送到顯示屏；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，用于根據中央處理器所發送的數據和控制命令建立待監控電力設備參數的物理模型； 一虛擬作動器，用于驅動參數變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數進行變動，從而驅動仿真分析針對不同的參數進行計算求解，將計算結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果或信息的目標的邏輯單元，完成分析結果的顯示； 一仿真分析模塊，用于將輸入的參數劃分為單元、特性和載荷，分配到對應的虛擬作動器進行仿真分析，并完成仿真分析結果數據的提取給虛擬傳感器； 一報警模塊，用于根據預設的算法對評估結果進行計算，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，用于根據中央處理器的控制命令實現電力設備的遠程斷開和閉合。2.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，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.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，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，另一個用于其他數據的顯示。4.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，其特征是，所述數據庫內設有數據打包上傳模塊，用于定時將數據庫內數據打包上傳到指定的云端，并將完成數據上傳的通知以短信的形式發送到指定的移動終端;短信的內容為:是否清除已上傳數據，是請回復“I”，否請回復“O”；數據清除模塊，用于根據指定的移動終端所回復的短信進行數據庫內數據的處理，若指定的移動終端回復為“I”，則清除數據庫中已經完成上傳的數據;若指定的移動終端回復為“O”，則啟動數據打包上傳模塊重新進行數據的打包上傳和短信的發送，直至指定的移動終端回復為“I”為止。5.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，其特征是，所述視頻數據采集模塊的攝像頭為紅外高清攝像頭。6.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，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.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，其特征是，所述數據采集模塊由若干數據采集傳感器構成，每個數據采集傳感器具有不同的代碼，所采集到的數據均采用其代碼進行標記后才進行傳輸。8.根據權利要求1所述的一種電力信息監控系統，其特征是，還包括一數據識別模塊，用于通過對所采集到的數據內代碼的識別完成各數據采集傳感器工作狀態的判斷，若未識別到某一數據采集傳感器，則發送該數據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