專利名稱：一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于安全監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國是煤炭資源和生產(chǎn)大國，也是煤炭消費大國，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)形式短期內(nèi)很難改變。隨著國民經(jīng)濟對煤炭需求的日益增加，煤炭開采量呈逐年上升趨勢，采空區(qū)急劇擴大，正帶來日益嚴重的環(huán)境災害。采煤引起的地面塌陷、地表開裂、山體滑塌、地面不均勻沉降、地下水疏干、破壞性礦震等災害已經(jīng)對鐵路與公路建設(shè)、水利與電力工程設(shè)施、工業(yè)與民用建筑、生態(tài)與水文環(huán)境及人民生活帶來了直接危害。采空區(qū)基本是我國的煤炭生產(chǎn)基地，附近發(fā)電廠較多，送電線路較多，也是煤礦生產(chǎn)供電的必經(jīng)之路，采空區(qū)對輸電線路安全運行形成了嚴重威脅，其中礦山供電輸電線路的安全直接威脅著采礦工人的生命安全。為了保障線路、電網(wǎng)的安全運行，提出一種面向電網(wǎng)采空區(qū)的在線監(jiān)測和預警方法具有重要的科學意義和應用價值。采空區(qū)往往引起地面塌陷、地表開裂、山體滑塌、地面不均勻沉降、地下水疏干、破壞性礦震等問題，位于采空區(qū)上的電網(wǎng)輸電線路或桿塔則會由上述情況導致桿塔傾斜、倒塔、斷線、基礎(chǔ)損壞、整體沉降等一系列事故，有可能引起線路跳閘斷電，甚至重點線路或多條線路大面積跳閘、停電有可能引起電網(wǎng)解裂，對整個電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行帶來重大隱患，也會給社會帶來嚴重損失。而由采空區(qū)引起的上述電網(wǎng)事故不是一蹴而就的，都是逐步發(fā)展的過程，如果能夠在事故發(fā)生前對危險隱患采空區(qū)域進行實時監(jiān)視，及時采取措施完全能夠避免事故的發(fā)生。電網(wǎng)企業(yè)早已認識到了這個問題，并且一直以來采取了一系列措施，包括針對采空區(qū)線路的離線監(jiān)測手段和在線監(jiān)測手段，但目前的監(jiān)測手段仍存在一系列問題，具體表現(xiàn)為:1.實時性問題:目前大多采用離線式監(jiān)測手段，定期進行巡視，對于重點隱患區(qū)域雖然加強監(jiān)視也是，采用人工離線監(jiān)視，因此存在實時性差的問題。很有可能由于未能及時發(fā)現(xiàn)問題,而導致電網(wǎng)停電事故的產(chǎn)生。2.單一性問題:目前電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)嘗試采用在線式監(jiān)測手段，但往往都是在桿塔上安裝傾斜裝置，對桿塔本身的傾斜情況進行監(jiān)測，無法對周圍環(huán)境和桿塔基礎(chǔ)進行監(jiān)測，也無法形成可視化監(jiān)測，即便傾斜監(jiān)測裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示異常，也需要人工去現(xiàn)場巡檢才能發(fā)現(xiàn)問題所在，因此存在監(jiān)測手段單一、監(jiān)測結(jié)果不直觀、監(jiān)測對象單一等問題，存在一定的局限性。3.靈活性問題:目前在線監(jiān)測手段比較單一，并且是固定的，無法根據(jù)用戶的需求獲取更多信息。另外，目前雖然存在基于上述在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的預警，但往往是對所有的監(jiān)測裝置設(shè)定一個統(tǒng)一的預警值，這就導致有一些沒有必要預警的情況進行了預警，或者應該預警的情況沒有預警等問題。這就目前常規(guī)手段存在的一系列靈活性問題?；谏鲜瞿壳俺Ｒ?guī)手段存在的一系列問題，本發(fā)明提出一種新型的電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。本方法通過建立一套電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺實現(xiàn)，具體涵蓋采空區(qū)在線監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置，在線監(jiān)測裝置通過桿塔傾斜裝置與視頻監(jiān)控裝置的結(jié)合運用，使監(jiān)測對象不再局限于桿塔本身，還包含了對周圍環(huán)境的監(jiān)測，同時通過靈活的數(shù)據(jù)處理裝置實現(xiàn)靈活可控的監(jiān)測和預警，彌補了以往方法的不足。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對采用人工離線監(jiān)視，存在實時性差的問題。很有可能由于未能及時發(fā)現(xiàn)問題，而導致電網(wǎng)停電事故的產(chǎn)生的不足，提出了一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)監(jiān)測端、數(shù)據(jù)傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；所述數(shù)據(jù)傳輸端由外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置組成，外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置之間通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連接；所述存儲控制端包含內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置，內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；所述信息展示端包含數(shù)據(jù)展示裝置，數(shù)據(jù)展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數(shù)據(jù)傳輸端的外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置相連接；所述內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置相連；所述電網(wǎng)安全隔離裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置相連；所述數(shù)據(jù)展示裝置分別與內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置相連。本實用新型的有益效果:本實用新型通過多種技術(shù)手段的運用，構(gòu)建了一套電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)采空區(qū)的全方位監(jiān)測監(jiān)視，為電網(wǎng)企業(yè)領(lǐng)導和管理人員提供一套在線、實時、靈活、可控、一體化的電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視策略，為電力企業(yè)運行和檢修提供強有力的信息支持。能夠有力提高電力企業(yè)對電網(wǎng)采空區(qū)監(jiān)測的力度和準確度，更改變了現(xiàn)有的采空區(qū)監(jiān)測的模式，不僅為電力企業(yè)的運維和檢修提供了可靠的信息平臺，更進一步推動了電力企業(yè)信息化和數(shù)字化建設(shè)進程，減少因采空區(qū)監(jiān)測盲區(qū)導致的電網(wǎng)事故，減少電力企業(yè)的意外停電帶來的經(jīng)濟損失，節(jié)約采空區(qū)監(jiān)測的成本，同時也為電力企業(yè)帶來了不可估量的社會效益。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1對本實用新型做進一步說明，為實現(xiàn)此方法，需要搭建一套電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，具體實現(xiàn)過程如下:[0021]該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)監(jiān)測端、數(shù)據(jù)傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；數(shù)據(jù)監(jiān)測端用來實現(xiàn)對采空區(qū)周圍環(huán)境和位于電網(wǎng)采空區(qū)的電網(wǎng)資源進行可控在線監(jiān)測。所述數(shù)據(jù)傳輸端由外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置組成，外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置之間通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連接；數(shù)據(jù)傳輸端用來實現(xiàn)采空區(qū)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時接收和跨電網(wǎng)安全區(qū)的安全數(shù)據(jù)傳輸。所述存儲控制端包含內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置，內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；存儲控制端用來實現(xiàn)對視頻探頭實時控制監(jiān)視，以及對所監(jiān)測的采空區(qū)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行固化存儲。所述信息展示端包含數(shù)據(jù)展示裝置，數(shù)據(jù)展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；信息展示端用來實現(xiàn)對采空區(qū)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化展示和實時信息查看。套電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺的安裝與運用，實現(xiàn)對電網(wǎng)采空區(qū)的全方位、可視化、實時監(jiān)視，為電網(wǎng)企業(yè)的采空區(qū)監(jiān)測提供良好的信息平臺。所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數(shù)據(jù)傳輸端的外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置相連接；所述內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置相連；所述電網(wǎng)安全隔離裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置相連；所述數(shù)據(jù)展示裝置分別與內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置相連。本發(fā)明的具體實施方法見上述“發(fā)明的技術(shù)方法”內(nèi)容，具體實施和實現(xiàn)過程按照此方法操作即可。下面列舉實例，旨在說明本發(fā)明的實施效果，并非限定本發(fā)明。以某省電力公司為例，以該電力公司某一嚴重隱患的新采采空區(qū)為試點，該采空區(qū)內(nèi)分布有220kV重點輸電線路，具體構(gòu)建電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺方法如下:1.本系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)監(jiān)測端、數(shù)據(jù)傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分。具體實施過程中需要逐步安裝配置各個部分。本例根據(jù)某省實際情況，選擇某新采采空區(qū)作為重點監(jiān)視采空區(qū)。選擇通過該采空區(qū)的某220kV重點線路作為重點監(jiān)視線路，選擇一系列桿塔作為監(jiān)視桿塔，所選擇桿塔上安裝采空區(qū)監(jiān)測裝置，監(jiān)測范圍能夠覆蓋該線路位于該采空區(qū)內(nèi)的全部線路段。2.安裝數(shù)據(jù)監(jiān)測端。數(shù)據(jù)采集端包含桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置兩部分，在上述選中的桿塔上，分別安裝桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置。重點桿塔根據(jù)《輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，安裝兩臺桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置，分別安裝在頂端和2/3處。視頻監(jiān)視裝置安裝在2/3高度處即可，并現(xiàn)場調(diào)試保證視頻監(jiān)控范圍足夠大。桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)測裝置由自帶的信號發(fā)送器通過GPRS等特定網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)傳輸端相連。3.安裝數(shù)據(jù)傳輸端。數(shù)據(jù)傳輸端包含外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置和電網(wǎng)安全隔離裝置兩部分，兩部分之間通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連接。外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置位于該省電力公司外網(wǎng)監(jiān)控中心，通過GPRS等特定網(wǎng)絡(luò)接收來自數(shù)據(jù)監(jiān)測端的數(shù)據(jù)信號。電網(wǎng)安全隔離裝置安裝于該省電力公司網(wǎng)管中心，通過對電網(wǎng)安全隔離裝置的安裝和配置實現(xiàn)將外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置接收到的數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)皆撾娏緝?nèi)網(wǎng)。[0035]4.安裝存儲控制端。存儲控制端包含內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置三部分，內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連，數(shù)據(jù)進行雙向交互。內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連。內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置全部安裝于該電力公司內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路與電網(wǎng)安全隔離裝置相連，通過電網(wǎng)安全隔離裝置接收來自外網(wǎng)的監(jiān)測監(jiān)視數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲裝置包含數(shù)據(jù)庫服務器和磁盤陣列兩部分，通過數(shù)據(jù)線相連。5.安裝數(shù)據(jù)展示端。數(shù)據(jù)展示端包含數(shù)據(jù)展示裝置，具體包含用戶客戶端(電腦、筆記本)和液晶大屏幕。數(shù)據(jù)展示裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路與數(shù)據(jù)存儲裝置相連，能夠?qū)⒋鎯τ跀?shù)據(jù)存儲裝置的桿塔傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)視數(shù)據(jù)進行可視化直觀展示。通過上述具體操作步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所述電網(wǎng)采空區(qū)在線式監(jiān)測預警平臺的搭建?；诒景l(fā)明所述平臺的應用，能夠通過桿塔傾斜在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)桿塔本身的傾斜、倒塔異常，通過視頻在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)線路異常、基礎(chǔ)損傷、周圍采空區(qū)異常(如地面開裂、周圍沉降、附近塌陷等)、相鄰桿塔異常等問題，為電力企業(yè)的采空區(qū)輸電線路運維和檢修提供良好的信息支持平臺。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)監(jiān)測端、數(shù)據(jù)傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，其中， 所述數(shù)據(jù)監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成； 所述數(shù)據(jù)傳輸端由外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置組成，外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置之間通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連接； 所述存儲控制端包含內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置，內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連； 所述信息展示端包含數(shù)據(jù)展示裝置，數(shù)據(jù)展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置都與數(shù)據(jù)傳輸端的外網(wǎng)數(shù)據(jù)接收處理裝置相連接； 所述內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置與電網(wǎng)安全隔離裝置相連； 所述電網(wǎng)安全隔離裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置相連； 所述數(shù)據(jù)展示裝置分 別與內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置相連。
專利摘要本實用新型公開了屬于安全監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)監(jiān)測端、數(shù)據(jù)傳輸端、存儲控制端和信息展示端四個部分，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測端由桿塔傾斜監(jiān)測裝置和視頻監(jiān)視裝置相連組成；內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連；所述信息展示端包含數(shù)據(jù)展示裝置，數(shù)據(jù)展示裝置由用戶客戶端和液晶大屏幕組成；所述電網(wǎng)安全隔離裝置與內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)接收裝置相連；所述數(shù)據(jù)展示裝置分別與內(nèi)網(wǎng)視頻控制裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置相連。本實用新型通過多種技術(shù)手段的運用，構(gòu)建了一套電網(wǎng)采空區(qū)可視化在線監(jiān)視平臺，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)采空區(qū)的全方位監(jiān)測監(jiān)視。
文檔編號H02B15/00GK203086249SQ20132012707
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者周景, 李存斌, 穆昭璽, 滕婧 申請人:華北電力大學