本發(fā)明涉及配電領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

配電設(shè)備是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備，其運行數(shù)據(jù)是整個配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分。隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，企業(yè)對供電質(zhì)量、供電可靠性的要求越來越高，供電企業(yè)在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，對電網(wǎng)的現(xiàn)狀要了如指掌，業(yè)擴(kuò)報裝、新用戶接火、系統(tǒng)增容、變壓器布點涉及等日常規(guī)劃工作必須有科學(xué)依據(jù)，對供電企業(yè)的生產(chǎn)部門來說，設(shè)備的安全是關(guān)注的重點。

目前對配電設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)控的裝置功能不齊全，功能單一；精度差，自動化水平低；而且通訊接口少，實現(xiàn)擴(kuò)展困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)，包括：服務(wù)器，及與服務(wù)器通信連接的移動終端；

服務(wù)器包括：PLC單元，服務(wù)器無線通信模塊，服務(wù)器儲存器，數(shù)據(jù)分析模塊，地理信息輸出模塊，故障地理信息輸出模塊；

PLC單元包括：用于采集用電戶電量信息的抄表模塊，用于采集變壓器各側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率、線圈溫度的變壓器數(shù)據(jù)信息采集模塊，用于采集變壓器低壓側(cè)供電線路的電流、有功功率、無功功率的供電線路采集模塊，用于采集母線的電壓、頻率的母線采集模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量的開關(guān)量采集模塊；開關(guān)量包括：高壓斷路器位置、隔離開關(guān)、接地刀閘位置、斷路器開關(guān)位置、保護(hù)動作總信號、斷路器操動機(jī)構(gòu)異常信號、控制回路斷線信號、保護(hù)報警信號、保護(hù)裝置故障信號、供電設(shè)備的異常信號；服務(wù)器儲存器用于將PLC單元獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存；

移動終端包括：用于給予裝置內(nèi)部元件供電的電池、單片機(jī)、觸摸屏、攝像頭、儲存模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、三相電能計量模塊、無線通信模塊、穩(wěn)壓電路、用于對移動終端進(jìn)行定位的GPS定位模塊；

所述攝像頭用于攝取巡檢現(xiàn)場的圖像，并圖像信息儲存至儲存模塊；

單片機(jī)通過握手信號端口SIG、復(fù)位控制端口RESET和端口SPI與三相電能計量模塊連接，向三相電能計量模塊輸出控制信號，并讀取三相電能計量模塊內(nèi)計量參數(shù)寄存器的數(shù)據(jù)；

單片機(jī)通過端口UART1與無線通信模塊通信，將實時數(shù)據(jù)和故障診斷數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，接收服務(wù)器和用戶通過短信形式下達(dá)的命令；

單片機(jī)通過端口GPIO與溫度傳感器和溫度傳感器連接；

單片機(jī)通過端口USB與儲存模塊連接，儲存模塊保存實時電能參數(shù)和故障診斷數(shù)據(jù)；

電池通過穩(wěn)壓電路給單片機(jī)供電；

穩(wěn)壓電路包括：穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片1腳接濾波電感LD1，濾波電感LD1接熔斷絲FY，熔斷絲FY接二極管DY1，二極管DY1接+5V的VBB，穩(wěn)壓芯片2腳接地，濾波電感LD1和熔斷絲FY之間通過電阻RD1接地，穩(wěn)壓芯片1腳與濾波電感LD1之間通過電容CD1接地，穩(wěn)壓芯片3腳通過電容CD3、CD4、CD5接地，穩(wěn)壓芯片3腳輸出為+5VVCC穩(wěn)定電壓給處理器供電；

服務(wù)器與移動終端通過服務(wù)器無線通信模塊與無線通信模塊通信連接，服務(wù)器與移動終端進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互；

所述地理信息輸出模塊用于接收移動終端調(diào)用的HTTP 請求；通過解析包含在請求中的BBox參數(shù)，BBox參數(shù)為以地理坐標(biāo)標(biāo)識的查詢范圍；在內(nèi)存中查找符合條件的監(jiān)控區(qū)域地址信息；獲取該監(jiān)控區(qū)域地址信息后，獲取該監(jiān)控區(qū)域的設(shè)備信息生成設(shè)備列表，形成一張監(jiān)控區(qū)域設(shè)備位置分布圖，將監(jiān)控區(qū)域設(shè)備位置分布圖轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)，發(fā)送給移動終端；

所述故障地理信息輸出模塊用于當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中某個監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)故障時，或出現(xiàn)變壓器三相接地短路，或變壓器兩相接地短路、或變壓器單相接地短路、或變壓器中心線斷路、或變壓器過負(fù)荷、或變壓器缺相時，在全局布置圖中標(biāo)示提示，并通過進(jìn)一步顯示該監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)故障的設(shè)備，生成圖片，通過HTTP 協(xié)議將圖片返回給瀏覽器，供移動終端獲??；

所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)監(jiān)控區(qū)域的數(shù)據(jù)信息通過線路、公式、儀表、表格、圖形、數(shù)值各種展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，對整合后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的可視化輸出，形成數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢圖，讓關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到顯示平臺上；當(dāng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息超出閾值時，先進(jìn)行告警過濾、告警前轉(zhuǎn)、告警呈現(xiàn)、告警查詢、告警統(tǒng)計相關(guān)處理，并將告警信息及時、正確的存儲。

優(yōu)選地，無線通信模塊包括通信芯片U1、電阻R100、電阻R101、電阻R102、瞬變電壓抑制二極管VD1、瞬變電壓抑制二極管VD2、熱敏電阻R201、熱敏電阻R202、三極管Q101構(gòu)成，單片機(jī)的端口UART1與通信芯片U1的端口D1，單片機(jī)的端口UART1通過電阻R101與三極管Q101的基極連接，三極管Q101的射極接地，三極管Q101的射極與三極管Q101的基極之間連接有電阻R102，三極管Q101的集極與+5V電源之間連接有電阻R100，三極管Q101的集極與通信芯片U1的端口RE和端口DE連接，通信芯片U1的端口VCC接+5V電源，通信芯片U1的端口A和端口B之間串聯(lián)有瞬變電壓抑制二極管VD1和瞬變電壓抑制二極管VD2，熱敏電阻R201、熱敏電阻R202串聯(lián)電路與瞬變電壓抑制二極管VD1、瞬變電壓抑制二極管VD2的串聯(lián)電路并聯(lián)，通信芯片U1的端口GND接地。

優(yōu)選地，還包括：分別與單片機(jī)連接的休眠模塊、復(fù)位模塊；

休眠模塊包括：電容C_Z1、電容C_Z2、電容C_Z3；電容C_Z1的第一端和電容C_Z2的第一端分別與單片機(jī)連接，且電容C_Z3的兩端分別與電容C_Z1的第一端和電容C_Z2的第一端連接；電容C_Z1的第二端和電容C_Z2的第二端分別接地；休眠模塊用于單片機(jī)在空閑模式時，使單片機(jī)的RAM定時計數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，休眠模塊保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或復(fù)位模塊對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。

優(yōu)選地，還包括：時鐘計量模塊；

時鐘計量模塊通過單片機(jī)與觸摸屏連接；

時鐘計量模塊包括：時鐘計量芯片、時鐘計量電容C_rq2、時鐘濾波電容C_rq1、時鐘電源BT；時鐘計量芯片的RST管腳、I/O管腳和SCLK管腳分別與單片機(jī)連接，Vcc1管腳與電池連接，Vcc2管腳與時鐘電源BT連接，時鐘計量電容C_rq2與管腳X1和管腳X2連接，時鐘計量電容C_rq2用于產(chǎn)生晶振為時鐘計量芯片提供計時脈沖；時鐘計量芯片還用于比較Vcc1管腳和Vcc2管腳的電壓值，當(dāng)Vcc2大于Vcc1時，時鐘計量芯片由Vcc2供電；Vcc2小于Vcc1時，時鐘計量芯片由Vcc1供電。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

終端整體結(jié)構(gòu)更緊湊、配電綜合終端實施體積更小，功能更全。裝置功能多樣，傳輸精度高，自動化水平高；而且通訊接口多，可實現(xiàn)擴(kuò)展。減少安裝調(diào)試工作量、通訊設(shè)備投入，提高裝置性價比。提高配電設(shè)備運行的可靠性和效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動強度，為供電系統(tǒng)的檢測和監(jiān)測帶來了便捷。

終端加強了對電力設(shè)施、電氣設(shè)備的設(shè)備管理，減少了因電力設(shè)施、電氣設(shè)備故障運行而導(dǎo)致影響系統(tǒng)安全運行的機(jī)率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2為移動終端示意圖；

圖3為穩(wěn)壓電路電路圖；

圖4為無線通信模塊電路圖；

圖5為休眠模塊電路圖；

圖6為時鐘計量模塊電路圖。

具體實施方式

為使得本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本具體實施例中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例?；诒緦＠械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)，如圖1至圖6所示，服務(wù)器5，及與服務(wù)器5通信連接的移動終端6；

服務(wù)器5包括：PLC單元21，服務(wù)器無線通信模塊22，服務(wù)器儲存器23，數(shù)據(jù)分析模塊24，地理信息輸出模塊25，故障地理信息輸出模塊26；

PLC單元21包括：用于采集用電戶電量信息的抄表模塊，用于采集變壓器各側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率、線圈溫度的變壓器數(shù)據(jù)信息采集模塊，用于采集變壓器低壓側(cè)供電線路的電流、有功功率、無功功率的供電線路采集模塊，用于采集母線的電壓、頻率的母線采集模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量的開關(guān)量采集模塊；開關(guān)量包括：高壓斷路器位置、隔離開關(guān)、接地刀閘位置、斷路器開關(guān)位置、保護(hù)動作總信號、斷路器操動機(jī)構(gòu)異常信號、控制回路斷線信號、保護(hù)報警信號、保護(hù)裝置故障信號、供電設(shè)備的異常信號；服務(wù)器儲存器23用于將PLC單元獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存；

移動終端6包括：用于給予裝置內(nèi)部元件供電的電池2、單片機(jī)1、觸摸屏11、攝像頭12、儲存模塊13、溫度傳感器14、濕度傳感器15、三相電能計量模塊16、無線通信模塊17、穩(wěn)壓電路3、用于對移動終端進(jìn)行定位的GPS定位模塊18；

攝像頭12用于攝取巡檢現(xiàn)場的圖像，并圖像信息儲存至儲存模塊；單片機(jī)1通過握手信號端口SIG、復(fù)位控制端口RESET和端口SPI與三相電能計量模塊16連接，向三相電能計量模塊16輸出控制信號，并讀取三相電能計量模塊16內(nèi)計量參數(shù)寄存器的數(shù)據(jù)；

單片機(jī)1通過端口UART1與無線通信模塊17通信，將實時數(shù)據(jù)和故障診斷數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，接收服務(wù)器和用戶通過短信形式下達(dá)的命令；

單片機(jī)1通過端口GPIO與溫度傳感器14和濕度傳感器15連接；單片機(jī)1通過端口USB與儲存模塊13連接，儲存模塊13保存實時電能參數(shù)和故障診斷數(shù)據(jù)；電池2通過穩(wěn)壓電路3給單片機(jī)1供電；

穩(wěn)壓電路3包括：穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片1腳接濾波電感LD1，濾波電感LD1接熔斷絲FY，熔斷絲FY接二極管DY1，二極管DY1接+5V的VBB，穩(wěn)壓芯片2腳接地，濾波電感LD1和熔斷絲FY之間通過電阻RD1接地，穩(wěn)壓芯片1腳與濾波電感LD1之間通過電容CD1接地，穩(wěn)壓芯片3腳通過電容CD3、CD4、CD5接地，穩(wěn)壓芯片3腳輸出為+5VVCC穩(wěn)定電壓給處理器供電。

服務(wù)器5與移動終端6通過服務(wù)器無線通信模塊22與無線通信模塊通信連接，服務(wù)器與移動終端進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互；

所述地理信息輸出模塊25用于接收移動終端調(diào)用的HTTP 請求；通過解析包含在請求中的BBox參數(shù)，BBox參數(shù)為以地理坐標(biāo)標(biāo)識的查詢范圍；在內(nèi)存中查找符合條件的監(jiān)控區(qū)域地址信息；獲取該監(jiān)控區(qū)域地址信息后，獲取該監(jiān)控區(qū)域的設(shè)備信息生成設(shè)備列表，形成一張監(jiān)控區(qū)域設(shè)備位置分布圖，將監(jiān)控區(qū)域設(shè)備位置分布圖轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)，發(fā)送給移動終端；

所述故障地理信息輸出模塊26用于當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中某個監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)故障時，或出現(xiàn)變壓器三相接地短路，或變壓器兩相接地短路、或變壓器單相接地短路、或變壓器中心線斷路、或變壓器過負(fù)荷、或變壓器缺相時，在全局布置圖中標(biāo)示提示，并通過進(jìn)一步顯示該監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)故障的設(shè)備，生成圖片，通過HTTP 協(xié)議將圖片返回給瀏覽器，供移動終端獲??；

所述數(shù)據(jù)分析模塊24用于對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)監(jiān)控區(qū)域的數(shù)據(jù)信息通過線路、公式、儀表、表格、圖形、數(shù)值各種展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，對整合后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的可視化輸出，形成數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢圖，讓關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到顯示平臺上；當(dāng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息超出閾值時，先進(jìn)行告警過濾、告警前轉(zhuǎn)、告警呈現(xiàn)、告警查詢、告警統(tǒng)計相關(guān)處理，并將告警信息及時、正確的存儲。

本實施例中，無線通信模塊包括通信芯片U1、電阻R100、電阻R101、電阻R102、瞬變電壓抑制二極管VD1、瞬變電壓抑制二極管VD2、熱敏電阻R201、熱敏電阻R202、三極管Q101構(gòu)成，單片機(jī)的端口UART1與通信芯片U1的端口D1，單片機(jī)的端口UART1通過電阻R101與三極管Q101的基極連接，三極管Q101的射極接地，三極管Q101的射極與三極管Q101的基極之間連接有電阻R102，三極管Q101的集極與+5V電源之間連接有電阻R100，三極管Q101的集極與通信芯片U1的端口RE和端口DE連接，通信芯片U1的端口VCC接+5V電源，通信芯片U1的端口A和端口B之間串聯(lián)有瞬變電壓抑制二極管VD1和瞬變電壓抑制二極管VD2，熱敏電阻R201、熱敏電阻R202串聯(lián)電路與瞬變電壓抑制二極管VD1、瞬變電壓抑制二極管VD2的串聯(lián)電路并聯(lián)，通信芯片U1的端口GND接地。

基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)還包括：分別與單片機(jī)連接的休眠模塊、復(fù)位模塊；

休眠模塊包括：電容C_Z1、電容C_Z2、電容C_Z3；電容C_Z1的第一端和電容C_Z2的第一端分別與單片機(jī)連接，且電容C_Z3的兩端分別與電容C_Z1的第一端和電容C_Z2的第一端連接；電容C_Z1的第二端和電容C_Z2的第二端分別接地；休眠模塊用于單片機(jī)在空閑模式時，使單片機(jī)的RAM定時計數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，休眠模塊保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或復(fù)位模塊對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。這樣減少了供電電池106的電量損失，保證檢測的持續(xù)性。而且電容C_Z1、電容C_Z3有效的避免了信號失真。

基于電力系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)巡檢分析系統(tǒng)還包括：時鐘計量模塊；

時鐘計量模塊通過單片機(jī)與觸摸屏連接；時鐘計量模塊包括：時鐘計量芯片、時鐘計量電容C_rq2、時鐘濾波電容C_rq1、時鐘電源BT；時鐘計量芯片的RST管腳、I/O管腳和SCLK管腳分別與單片機(jī)連接，Vcc1管腳與電池連接，Vcc2管腳與時鐘電源BT連接，時鐘計量電容C_rq2與管腳X1和管腳X2連接，時鐘計量電容C_rq2用于產(chǎn)生晶振為時鐘計量芯片提供計時脈沖；時鐘計量芯片還用于比較Vcc1管腳和Vcc2管腳的電壓值，當(dāng)Vcc2大于Vcc1時，時鐘計量芯片由Vcc2供電；Vcc2小于Vcc1時，時鐘計量芯片由Vcc1供電。

這樣在單片機(jī)1休眠時，由時鐘計量模塊進(jìn)行日期和時間的計量，保證檢測時效性。同時在向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)時，也是根據(jù)時鐘計量模塊計量的日期發(fā)出。而且在時鐘計量模塊有獨立的供電電池，可以在檢測系統(tǒng)休眠時不間斷計時。而且還有自動充電功能，保證計時的持續(xù)性。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。