公變臺區電氣設備信息監控報警系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及公變臺區電氣設備信息監控技術領域，尤其涉及公變臺區電氣設備信息監控報警系統。
【背景技術】
[0002]目前，電力建設的規劃、供電系統的增容擴建、配電系統的改造以及電能供送的調配，主要以各級專家或技術人員的經驗概略估測為依據，由于缺乏詳實的電能監測信息，項目建設及改造調整往往與實際需要的匹配性交叉，造成電能供應不足，系統長期超負荷運行，或電能供應過剩，直接帶來設備故障頻發，造成不必要的經濟損失，尤其是對于臺區系統，臺區用戶測線路老化破損嚴重，漏電隱患很大，人身安全事故時有發生，給安全生產和人民生命安全造成了極大的危害；因人身事故造成的經濟賠償動輒以百萬計，給供電公司帶來了極大的經濟損失和嚴重的社會負面影響，更為嚴重的是有可能影響社會穩定，給配電管理和設備運行管理帶來極大的困難，因此需要有一種系統，能夠實現臺區電氣設備信息的監控報警。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供公變臺區電氣設備信息監控報警系統，它能實現二級漏保開關監視、漏電電流監視、漏電開關跳閘監視、用戶端電壓遠程監視等功能，可以起到綜合性的保護、指導、監控功能。
[0004]為實現本發明的目的所采用的技術方案是:公變臺區電氣設備信息監控報警系統，包括安裝于電氣設備上的監控表箱以及與監控表箱相連接的監控報警終端，所述監控表箱上設置環境測量點、門限監測點及查詢視窗；所述終端包括智能電能表、漏電保護器和計量電流互感器，所述漏電保護器連接智能電容器，所述計量電流互感器包括閉環式霍爾傳感器、計量存儲器以及與兩者連接的數據傳輸線；所述漏電保護器為剩余電流動作斷路器，包括零序電流互感器與脫扣器，所述脫扣器與零序電流互感器的二次回路之間設置電子放大器。
[0005]所述門限監測點包括信息掃描單元、表箱電氣閉鎖接點和電氣鎖具；所述信息掃描單元包括可控光源、專用高清攝像頭和二維碼掃描處理器，所述二維碼掃描處理器可掃描工作人員二維碼胸牌，所述二維碼胸牌包括由耦合元件及條形碼組成的標簽。
[0006]所述環境測量點包括位于表箱上的壓力傳感器、振動傳感器和嵌入式測溫傳感器，所述嵌入式測溫傳感器包括高精度溫濕度探頭及其連接的數據傳輸線。
[0007]所述表箱電氣閉鎖接點包括與遠程中控臺連接的主閉鎖接點以及分別安裝在各個監控表箱的多個從閉鎖接點，主從閉鎖接點之間采用遠程無線通信連接；所述電氣鎖具包括五防鑰匙。
[0008]所述查詢視窗包括CPU以及分別與其連接的液晶顯示模塊、查詢鍵盤，所述CPU連接網絡傳輸模塊。
[0009]所述監控表箱與所述監控報警終端之間通過網絡傳輸模塊連接，所述網絡傳輸模塊包括本地傳感器網絡與遠程無線網絡，所述傳感器網絡信號采用電力載波傳輸，所述遠程無線網絡信號采用長距離點對點傳輸。
[0010]所述網絡傳輸模塊的輸入端連接無線狀態量采集器，所述網絡傳輸模塊的輸出端連接數據采集卡。
[0011]所述遠程無線網絡包括GSM短信收發模塊。
[0012]本發明方案的系統主要包括兩個方面，一個是監控電氣設備信息的報警終端，另一個是與終端相連接的監控、處理表箱，電氣設備漏電保護監控的重點在于漏電保護器的選取，漏電保護器包括剩余電流動作斷路器，傳統型的剩余電流動作保護器為電磁式，零序電流互感器的二次回路輸出電壓不經任何放大，直接激勵剩余電流脫扣器，這樣就會造成保護器的靈敏度略低，且制作工藝復雜、成本高；本方案中的剩余電流動作斷路器包括零序電流互感器與脫扣器，并且零序電流互感器的二次回路和脫扣器之間接入一個電子放大線路，互感器二次回路的輸出電壓經過電子線路放大后再激勵剩余電流脫扣器，這樣保護器的靈敏度高、整定誤差小、制作工藝簡單、成本低。
[0013]計量電流互感器包括閉環式霍爾傳感器、計量存儲器以及與兩者連接的數據傳輸線，閉環式霍爾電流傳感器可采用TBC-LTA系列，靈敏度高且計量精度準確，計量存儲器不僅可以記錄電流互感器電流值，還可以通過與終端的其他元件連接，進行信號監測數據的記錄；這些信號監測數據主要包括保護開關動作信息，漏電保護開關動作時記錄動作時間、位置等相關信息，進行告警，實現遠方監視的應用功能；漏電流值可以為后續排查解決問題提供依據，為用戶安全用電保駕護航；還有智能電能表所采集的線路電壓值、電流值和功率值，這主要可以為研宄臺區用戶線路故障預警和故障排查技術提供數據，為本地區的臺區安全用電提供技術指導，從而提高整個地區的臺區安全用電水平。
[0014]監控表箱上設置環境測量點、門限監測點及查詢視窗；環境測量點包括位于表箱上的壓力傳感器、振動傳感器和嵌入式測溫傳感器，嵌入式測溫傳感器包括高精度溫濕度探頭及其連接的數據傳輸線；環境測量點與門限監測點可以采用POE供電，以本地傳感器網絡的網絡數據傳輸線為供源線路；門限監測點包括信息掃描單元、表箱電氣閉鎖接點和電氣鎖具；信息掃描單元包括可控光源和專用高清攝像頭，可用于對進行表箱操作的工作人員進行身份識別，在使用時工作人員可以佩戴由耦合元件及條形碼組成的標簽，每個標簽具有唯一的電子編碼，通過信息掃描單元無線(非接觸式)讀取標簽信息，從而對門禁或權限進行開放；電氣閉鎖接點與電氣鎖具可以在人員身份識別錯誤時，啟動報警裝置，提醒工作人員注意，閉鎖裝置包括與遠程中控連接的主閉鎖裝置以及分別安裝在各個監控表箱的多個從閉鎖裝置，主從閉鎖裝置之間采用遠程無線通信連接；閉鎖裝置根據識別信號來判別是否進行門限開閉與閉鎖保護。閉鎖門禁裝置中，電氣閉鎖接點與中控臺計算機及電腦鑰匙連接，實現門禁狀態一致；電氣鎖具主要是指五防鑰匙，是更進一步的雙重保險設置，可以防誤數據管理系統根據預先儲存的防誤閉鎖邏輯庫及當前設備位置狀態，對每一項模擬操作進行閉鎖邏輯判斷，將正確的模擬操作內容生成實際操作程序傳輸給電腦鑰匙，操作人員按照電腦鑰匙顯示的操作內容，依次打開相應的編碼鎖對門限及設備進行操作。POE供電是采用以太網作為數據傳輸通道，不需要專門架設服務器，部署簡單，使用方便，各監控接點以無線狀態量采集器為基礎，將采集到的溫濕度、電流等信息轉化為數字信號，通過TCP/IP協議將數據發送到監控軟件。同時，監控表箱上設置查詢WEB視窗，WEB視窗包括CPU以及分別與其連接的液晶顯示模塊、查詢鍵盤，CPU連接網絡傳輸模塊，WEB視窗顯示當前表箱的開關狀態、電壓數據、溫濕度數據和漏電電流數據，監控軟件不用固定在某一臺主機，任何以太網聯網的主機運行該軟件均能獲取到每個接點的監測數據，即配網臺區以太網線路上的任一計算機均可通過輸入監測表箱的IP地址遠程訪問WEB頁面。
[0015]網絡傳輸模塊包括本地傳感器網絡與遠程無線網絡，傳感器網絡采用電力載波傳輸，遠程無線網絡采用長距離點對點傳輸。信息傳輸方式是保證監控信息及時傳遞的基礎，電力載波不依托輔助元件，可實現直接性的線路傳輸，很適用于小范圍內互聯的傳感器網絡；遠程無線網絡既可以采用GSM無線傳輸，可以與各種公用通信網絡互聯，抗干擾性強，通信質量高，不受距離限制，也可以采用長距離點對點傳輸，通過數據管理系統使用一次GSM傳輸，相比于GSM無線傳輸而言，不必使用SIM卡，大大降低了長期使用費用。
[0016]網絡傳輸模塊的輸入端連接無線狀態量采集器，所述網絡傳輸模塊的輸出端連接數據采集卡，無線狀態量采集器進行數據的一次匯集，并傳輸至數據采集卡進行數據的二次匯集；數據采集卡的輸出端與配網臺區控制中心的服務器連接，服務器包括若干臺以太網式網絡交換機，這種后臺監控管理模式在傳統配變終端的基礎上，利用本地傳感器網絡和遠程無線網絡拓展配變終端監測的內容和監視范圍，使原來局限于配變本身電氣參數監測的設備升級為整個臺區監視、控制中心，借助先進的電力物聯網技術升級為臺區微系統的控制中心，為將來擴展監測功能打下了很好的通訊網絡基礎，從而在根本上保證了智能臺區在整個臺區范圍內的應用。
[0017]本方案的公變臺區電氣設備信息監控報警系統有益效果主要體現在以下幾個方面:
1.能及時發現臺區剩余電流值超限客戶并自動隔離，保障臺區總保護安全穩定運行，保證供電質量，保障用戶人身安全，有效預防觸電傷亡事故發生；
2.將剩余電流值超限客戶信息通過短信形式及時提醒工作人員，便于搶修人員快速到達現場進行搶修；實現臺區電氣設備電流、電壓、環境溫濕度的遠程監控、數據采集，遠程運維和漏電保護等多種功能，為節能降損，可靠供電提供數據支持，提高運維水平和安全供電能力；
3.通過本方案可以提高供電可靠性和供電質量，最大限度保障人民群眾生產、生活的用電需求，提高用戶滿意度；提高設備安全運行水平，減少人身安全事故和電氣設備事故；減少用戶糾紛，保障社會和諧；提高設備維護水平和勞動效率，減少人員維護工作量；該系統達到期望目標，具有推廣價值。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，公變臺區電氣設備信息監控報警系統，包括安裝于電氣設備上的監控表箱以及與監控表箱相連接的監控報警終端，監控表箱上設置環境測量點1、門限監測點5及查詢視窗17 ;終端包括智能電能表11、漏電保護器26和計量電流互感器15，漏電保護器連接智能電容器16，計量電流互感器包括閉環式霍爾傳感器、計量存儲器以及與兩者連接