一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配用電力環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體地說是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)柜作為一種電氣設(shè)備，主要作用是在電力系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進(jìn)行開合、控制和保護(hù)用電設(shè)備。目前，我國(guó)的開關(guān)柜逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然有顯著的差距。
[0003]首先，國(guó)內(nèi)開關(guān)柜主要采取定時(shí)檢修的方式，盲目性過大且可能帶來不必要的停電損失；其次，當(dāng)發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，維修人員需要到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)維修，既拖延維修時(shí)間增大損失，在配電房中有眾多的進(jìn)線柜，內(nèi)部有控制設(shè)備通斷的開關(guān)、監(jiān)測(cè)和保護(hù)整個(gè)輸電線路的儀表設(shè)備，即使有固定人員定期的巡檢，由于線路和開關(guān)柜問題的出現(xiàn)是不定期的，很容易造成維修預(yù)測(cè)不準(zhǔn)和維修耽擱時(shí)間長(zhǎng)。也不能隨時(shí)隨地的瀏覽開關(guān)柜的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并且對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行相應(yīng)的控制。
[0004]為了檢測(cè)電壓電流的穩(wěn)定性采用了安裝各種傳感器監(jiān)視開關(guān)的措施，將所監(jiān)視的信號(hào)發(fā)送到主站，主要包括傳感器的溫度，電壓，電流等各項(xiàng)指標(biāo)，但是目前的開關(guān)柜智能化沒有真正意義上的實(shí)現(xiàn)“智能化”，大都存在以下幾個(gè)問題:
[0005]I)、無法有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):開關(guān)柜的監(jiān)測(cè)很多是基于定時(shí)監(jiān)測(cè)的方式，在異常的情況下，沒有做出充足的反應(yīng)和預(yù)警行為，“定時(shí)發(fā)送”的機(jī)制沒有真正意義上的按需求、有效性的特點(diǎn)實(shí)時(shí)的發(fā)送警告或者是異常的信息，從捕獲異常到發(fā)送之間的時(shí)間可能會(huì)造成參數(shù)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定和電壓超負(fù)荷等后果。所以，沒有在特定的時(shí)機(jī)下采用特定的采集轉(zhuǎn)發(fā)方式造成了無法進(jìn)行有效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問題。
[0006]2)、自主能力缺乏:由于智能化初級(jí)階段的原因，這一階段缺乏對(duì)獲得參數(shù)的處理缺乏自診斷的技術(shù)支持，所以捕獲到的狀態(tài)參數(shù)，特性參數(shù)，環(huán)境參數(shù)等，沒有及時(shí)通過智能操控的方式進(jìn)行處理，依然要依托于人員技術(shù)的相關(guān)核實(shí)，運(yùn)行狀態(tài)的分析做出處理的行為，人員對(duì)檢測(cè)，診斷分析，故障報(bào)告的干預(yù)直接影響到產(chǎn)品的“智能化”，產(chǎn)品自主能力缺乏同樣成為目前初級(jí)階段的面臨的重要問題。
[0007]3)、開關(guān)柜系統(tǒng)維護(hù)不方便:由于傳統(tǒng)布局使用普通路由器，只能與服務(wù)器進(jìn)行信息交流，當(dāng)開關(guān)柜主控單元系統(tǒng)文件和軟件需要更新和調(diào)試的時(shí)候需要專業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，當(dāng)專業(yè)人員不在現(xiàn)場(chǎng)而開關(guān)柜系統(tǒng)又急需維護(hù)的時(shí)候便會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)處于癱瘓狀
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)；以期能對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行遠(yuǎn)程系統(tǒng)文件更新和調(diào)試，以及自主跳閘控制，并根據(jù)發(fā)送的電力信息對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，從而提高電氣設(shè)備的智能化，增強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控能力和可控性。
[0009]本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)，是應(yīng)用于由若干個(gè)供電所和客戶端通過云服務(wù)器構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，所述物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境用于監(jiān)測(cè)和訪問輸電線路的電力信息；所述供電所通過輸電線路連接上游供電設(shè)備和下游用電設(shè)備；每個(gè)供電所中設(shè)置有若干個(gè)與所述輸電線路相連的高低壓開關(guān)柜；每個(gè)高低壓開關(guān)柜內(nèi)都設(shè)置有電力信息監(jiān)測(cè)儀器的特點(diǎn)是，
[0011]所述高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)包括:開關(guān)柜主控單元和智能路由器單元；
[0012]所述智能路由器單元設(shè)置在每個(gè)供電所中；
[0013]每個(gè)高低壓開關(guān)柜中的電力信息監(jiān)測(cè)儀器都設(shè)置有相應(yīng)的開關(guān)柜主控單元；
[0014]任意一個(gè)電力信息監(jiān)測(cè)儀器根據(jù)所設(shè)定的采集周期對(duì)所述輸電線路上相應(yīng)的電力信號(hào)進(jìn)行收集，并通過RS485總線傳輸?shù)较鄳?yīng)的開關(guān)柜主控單元中；
[0015]所述客戶端通過所述云服務(wù)器訪問任意個(gè)開關(guān)柜主控單元，并通過所述智能路由器單元發(fā)送控制命令給相應(yīng)的開關(guān)柜主控單元；
[0016]所述智能路由器單元用于建立所屬供電所中的所有開關(guān)柜主控單元通過云服務(wù)器與所述客戶端的連接，并用于構(gòu)建虛擬局域網(wǎng)；所述虛擬局域網(wǎng)由每個(gè)供電所中的智能路由器單元構(gòu)成，并通過客戶端進(jìn)行訪問和內(nèi)置程序文件的更改和調(diào)試；
[0017]所述開關(guān)柜主控單元根據(jù)所述采集周期將定期接收到的電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電力信息；并對(duì)所述電力信息進(jìn)行工作負(fù)荷的綜合判斷:若所述電力信息超出所設(shè)定的預(yù)警值，則表示所述電力信息為非正常狀態(tài)；立即將所述非正常狀態(tài)的電力信息通過所述智能路由器單元以有線或無線方式發(fā)送給所述云服務(wù)器；若所述電力信息超出所設(shè)定的危險(xiǎn)值，則表示所述電力信息為異常狀態(tài)；自動(dòng)關(guān)閉所述開關(guān)柜主控單元上的繼電器開關(guān)，切斷下游用電設(shè)備，并將所述異常狀態(tài)的電力信息發(fā)送給所述云服務(wù)器；否則表示所述電力信息為正常狀態(tài)，并根據(jù)所設(shè)定的發(fā)送周期將所述正常狀態(tài)的電力信息發(fā)送給所述云服務(wù)器。
[0018]本發(fā)明所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的高低壓開關(guān)柜系統(tǒng)的特點(diǎn)也在于，所述電力信息監(jiān)測(cè)儀器包括:
[0019]具有RS485通信接口的智能電力檢測(cè)儀YTZJ-1、開關(guān)狀態(tài)儀表YT9300和綜合保護(hù)儀表WDD-1BG，其連接關(guān)系為相同名稱的引腳并聯(lián)；
[0020]所述智能電力檢測(cè)儀YTZJ-1，用于檢測(cè)輸電線路的電流、電壓信息以及下游用電設(shè)備的有用功率、無功功率和功率因數(shù)；
[0021]所述開關(guān)狀態(tài)儀表YT9300，用于檢測(cè)下游用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)；
[0022]所述綜合保護(hù)儀表WDD-1BG用于監(jiān)測(cè)、保護(hù)和反饋下游供電設(shè)備。
[0023]在所述云服務(wù)器上設(shè)置有監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)單元和web服務(wù)端；
[0024]所述監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)單元對(duì)所接收到的來自開關(guān)柜主控單元采集并發(fā)送的電力信息通過TCP的長(zhǎng)連接進(jìn)行監(jiān)聽并轉(zhuǎn)發(fā)web服務(wù)端進(jìn)行顯示。
[0025]所述開關(guān)柜主控單元的組成包括:繼電器電路模塊、RS485接口驅(qū)動(dòng)電路模塊、以太網(wǎng)接口模塊、USB接口的WIFI模塊、工控主板；
[0026]所述工控主板為核心處理單元，并通過所述繼電器電路模塊控制所述繼電器的啟閉；通過所述RS485接口驅(qū)動(dòng)電路模塊接收所述電力信息監(jiān)測(cè)儀器發(fā)送的電力信號(hào)；通過以太網(wǎng)接口模塊與所述智能路由器單元進(jìn)行有線信號(hào)傳輸；通過所述USB接口的WIFI模塊與所述智能路由器單元進(jìn)行無線信號(hào)傳輸。
[0027]所述工控主板包括:信息處理模塊、決策管理模塊、信息融合模塊、智能控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和用于各種信息的全局信息資源池；
[0028]所述信息處理模塊利用外圍設(shè)置的傳感器模塊獲取所述電力信息監(jiān)測(cè)儀器所采集的輸電線路上相應(yīng)的電力信號(hào)進(jìn)行處理，獲得電流電壓值以及下游用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)并通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送所述全局信息資源池用于存儲(chǔ)；
[0029]所述決策管理模塊用于接收所述客戶端所設(shè)置的采集周期和發(fā)送周期；并根據(jù)所述全局信息資源池中所存儲(chǔ)的信息對(duì)電流電壓值以及下游用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行判斷，若是正常狀態(tài)，則根據(jù)所述發(fā)送周期進(jìn)行上傳至云服務(wù)器，若為非正常狀態(tài)和異常狀態(tài)，則通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊立上傳至云服務(wù)器并向所述云服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信號(hào)；同時(shí)在異常狀態(tài)時(shí)向繼電器電路模塊發(fā)送斷電信號(hào)；
[0030]所述信息融合模塊用于將所述信息處理模塊所獲得的所有電力信息監(jiān)測(cè)儀器的電流電壓值以及下游用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行打包；
[0031]所述智能控制模塊用于接收客戶端發(fā)送的控制命令并發(fā)送所述全局信息資源池用于存儲(chǔ)，并對(duì)與所述工控主板連接的繼電器電路模塊進(jìn)行電路通斷控制。
[0032]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在: