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一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法

阅读:1026发布:2020-05-25

专利汇可以提供一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种配电 变压器 数据监控终端、 监控系统 及监控方法。监控终端包括:检测装置,用于检测 配电变压器 的运行参数; 数据处理 模 块 ,判断配电变压器的运行状态,并触发保护装置动作;保护装置,用于在配电变压器的运行状态异常时对配电变压器执行保护动作;供电电源,用于数据处理模块的供电。监控系统包括至少一个数据监控终端,以及, 云 服务器 终端,实时从监控终端获取配电变压器的运行参数和运行状态,并储存;远程监控终端,实时 访问 云服务器终端并获取配电变压器的运行参数及运行状态,运行状态为异常时发出警报。与 现有技术 相比,本发明集采集、控制、保护、通信为一体,以解决配电台区自动化程度低、运行状况无法远程监测的问题。,下面是一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法专利的具体信息内容。

1.一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,包括:
检测装置(11):用于检测配电变压器的运行参数;
数据处理(12):用于处理配电变压器的运行参数,判断配电变压器的运行状态,并触发保护装置(13)动作;
保护装置(13):用于在配电变压器的运行状态异常时对配电变压器执行保护动作;
供电电源(14):用于数据处理模块(12)的供电,所述的供电电源(14)通过电源管理器(15)连接数据处理模块(12)。
2.根据权利要求1所述的一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,所述的检测装置(11)包括:
电压检测模块(101):检测配电变压器的电压运行参数并将电压运行参数传输至数据处理模块(12);
电流检测模块(102):检测配电变压器的电流运行参数并将电流运行参数传输至数据处理模块(12);
温湿度检测模块(103):检测配电变压器周围环境的温度参数和湿度参数并将温度参数和湿度参数传输至数据处理模块(12);
凝露检测模块(104):检测配电变压器周围的凝露体积参数并将凝露体积参数传输至数据处理模块(12)。
3.根据权利要求1所述的一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,所述的保护装置(13)包括:
过压过流保护模块(106):用于在数据处理模块(12)判断出配电变压器的电压电流运行参数超过安全阈值时对配电变压器进行断电操作;
漏电保护模块(107):用于在数据处理模块(12)检测到配电变压器漏电时对配电变压器进行断电操作。
4.根据权利要求3所述的一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,所述的保护装置(13)还包括参数调节模块:用于在数据处理模块判断出配电变压器的电压电流运行参数超过正常阈值且不超过安全阈值时对配电变压器进行参数调节,所述的参数调节模块包括有载调压接头(108)、智能电容器(109)、低压总出线开关(110)和低压分支线开关(111),所述的有载调压接头(108)、智能电容器(109)、低压总出线开关(110)和低压分支线开关(111)均连接至配电变压器。
5.根据权利要求1所述的一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,所述的电源管理器包括采样滤波电路(401)、磁偏检测电路(402)、DSP模块(403)、CPLD模块(404)、隔离驱动电路(405)、功率放大电路(406)和远程通讯模块(407),采样滤波电路(401)、磁偏检测电路(402)、功率放大电路(406)和远程通讯模块(407)分别与DSP模块(403)的相应端口连接,DSP模块(403)通过CPLD模块(404)连接隔离驱动电路(405),隔离驱动电路(405)连接数据处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种配电变压器数据监控终端,其特征在于,该监控终端还包括人机交互模块(105),人机交互模块(105)连接数据处理模块,所述的人机交互模块包括键盘和显示屏,人机交互模块(105)用于接收数据处理模块中的运行参数并显示在显示屏上,通过键盘输入控制指令至数据处理模块使得数据处理模块执行控制指令。
7.一种配电变压器数据监控系统,其特征在于,该系统包括权利要求1~6任意一项所述的数据监控终端,所述的数据监控终端至少有一个,该系统还包括:
服务器终端(2):实时从监控终端获取配电变压器的运行参数和运行状态,并储存;
远程监控终端(3):实时访问云服务器终端(2)并获取配电变压器的运行参数及运行状态,运行状态为异常时发出警报。
8.根据权利要求7所述的一种配电变压器数据监控系统,其特征在于,所述的远程监控终端(3)包括控制器模块(301)以及分别与之连接的GSM模块(302)、报警模块(303)、存储器模块(304)、显示模块(305)、时钟模块(306)和数据收发模块(307);
GSM模块(302):用于通过GPRS连接云服务器终端(2);
时钟模块(306):用于传输时钟信号至控制器模块(301)使得控制器模块(301)记录同时时钟信号与配电变压器的运行参数和运行状态数据;
控制器模块(301):获取配电变压器的运行参数和运行状态数据并解析得到报警信号;
存储器模块(304):用于存储配电变压器的运行参数和运行状态数据;
显示模块(305):用于显示配电变压器的运行参数和运行状态数据;
报警模块(303):用于接收来自控制器模块(301)的报警信号并报警;
数据收发模块307:用于接收其他设备的数据并传输至控制器模块(301)或发送来自控制器模块(301)的数据至其他设备。
9.一种配电变压器数据监控终端的监控方法,其特征在于,该方法基于权利要求1~6任意一项所述的配电变压器数据监控终端,该方法包括如下步骤:
(a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
(a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态
(a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值。
10.一种配电变压器数据监控系统的监控方法,其特征在于,该方法基于权利要求7~8任意一项所述的配电变压器数据监控系统,该方法包括如下步骤:
监控终端执行如下步骤:
(a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
(a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态;
(a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值;
(a4)数据处理模块将据配电变压器的运行参数和运行状态数据发送至云服务器终端;
云服务器终端执行如下步骤:
(b1)云服务器终端接收配电变压器的运行参数和运行状态数据并存储;
远程监控终端执行如下步骤:
(c1)远程监控终端实时访问云服务器终端并获取所述配电变压器的运行参数及运行状态数据;
(c2)远程监控终端判断配电变压器运行状态是否为异常状态,若是则发出报警。

说明书全文

一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法

技术领域

[0001] 本发明涉及智能电网监控领域,尤其是涉及一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法。

背景技术

[0002] 目前,配电网配电变压器检测装置存在功能单一、集成程度低、自动化程度低等特点,导致设备不易安装,成本高昂。现阶段,配电网运行于管理处于相对比较粗放的阶段,配电站数量多,地理分散性大。一般一个电工管理5到10个台区,而目前配电变压器保护设备绝大多数不具备远程通讯能,所以电工只有经常到各个台区查询才能了解到配变和低压线路的运行状况,导致设备管理工作难度大,工作效率低下。同时,现有的检测装置存在功能单一的情况,一般只能单独检测一个检测项目,并且无法进行实时保护控制。

发明内容

[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配电变压器数据监控终端、监控系统及监控方法。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005] 一种配电变压器数据监控终端,包括:
[0006] 检测装置:用于检测配电变压器的运行参数;
[0007] 数据处理:用于处理配电变压器的运行参数,判断配电变压器的运行状态,并触发保护装置动作;
[0008] 保护装置:用于在配电变压器的运行状态异常时对配电变压器执行保护动作;
[0009] 供电电源:用于数据处理模块的供电,所述的供电电源通过电源管理器连接数据处理模块。
[0010] 所述的检测装置包括:
[0011] 电压检测模块:检测配电变压器的电压运行参数并将电压运行参数传输至数据处理模块;
[0012] 电流检测模块:检测配电变压器的电流运行参数并将电流运行参数传输至数据处理模块;
[0013] 温湿度检测模块:检测配电变压器周围环境的温度参数和湿度参数并将温度参数和湿度参数传输至数据处理模块;
[0014] 凝露检测模块:检测配电变压器周围的凝露体积参数并将凝露体积参数传输至数据处理模块。
[0015] 所述的保护装置包括:
[0016] 过压过流保护模块:用于在数据处理模块判断出配电变压器的电压电流运行参数超过安全阈值时对配电变压器进行断电操作;
[0017] 漏电保护模块:用于在数据处理模块检测到配电变压器漏电时对配电变压器进行断电操作。
[0018] 所述的保护装置还包括参数调节模块:用于在数据处理模块判断出配电变压器的电压电流运行参数超过正常阈值且不超过安全阈值时对配电变压器进行参数调节,所述的参数调节模块包括有载调压接头、智能电容器、低压总出线开关和低压分支线开关,所述的有载调压接头、智能电容器、低压总出线开关和低压分支线开关均连接至配电变压器。
[0019] 所述的电源管理器包括采样滤波电路、磁偏检测电路、DSP模块、CPLD模块、隔离驱动电路、功率放大电路和远程通讯模块,采样滤波电路、磁偏检测电路、功率放大电路和远程通讯模块分别与DSP模块的相应端口连接,DSP模块通过CPLD模块连接隔离驱动电路,隔离驱动电路连接数据处理模块。
[0020] 该监控终端还包括人机交互模块,人机交互模块连接数据处理模块,所述的人机交互模块包括键盘和显示屏,人机交互模块用于接收数据处理模块中的运行参数并显示在显示屏上,通过键盘输入控制指令至数据处理模块使得数据处理模块执行控制指令。
[0021] 一种配电变压器数据监控系统,该系统包括上述数据监控终端,所述的数据监控终端至少有一个,该系统还包括:
[0022] 服务器终端:实时从监控终端获取配电变压器的运行参数和运行状态,并储存;
[0023] 远程监控终端:实时访问云服务器终端并获取配电变压器的运行参数及运行状态,运行状态为异常时发出警报。
[0024] 所述的远程监控终端包括控制器模块以及分别与之连接的GSM模块、报警模块、存储器模块、显示模块、时钟模块和数据收发模块;
[0025] GSM模块:用于通过GPRS连接云服务器终端;
[0026] 时钟模块:用于传输时钟信号至控制器模块使得控制器模块记录同时时钟信号与配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0027] 控制器模块:获取配电变压器的运行参数和运行状态数据并解析得到报警信号;
[0028] 存储器模块:用于存储配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0029] 显示模块:用于显示配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0030] 报警模块:用于接收来自控制器模块的报警信号并报警;
[0031] 数据收发模块307:用于接收其他设备的数据并传输至控制器模块或发送来自控制器模块的数据至其他设备。
[0032] 一种配电变压器数据监控终端的监控方法,该方法基于上述配电变压器数据监控终端,该方法包括如下步骤:
[0033] (a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
[0034] (a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态
[0035] (a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值。
[0036] 一种配电变压器数据监控系统的监控方法,该方法基于上述配电变压器数据监控系统,该方法包括如下步骤:
[0037] 监控终端执行如下步骤:
[0038] (a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
[0039] (a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态;
[0040] (a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值;
[0041] (a4)数据处理模块将据配电变压器的运行参数和运行状态数据发送至云服务器终端;
[0042] 云服务器终端执行如下步骤:
[0043] (b1)云服务器终端接收配电变压器的运行参数和运行状态数据并存储;
[0044] 远程监控终端执行如下步骤:
[0045] (c1)远程监控终端实时访问云服务器终端并获取所述配电变压器的运行参数及运行状态数据;
[0046] (c2)远程监控终端判断配电变压器运行状态是否为异常状态,若是则发出报警。
[0047] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0048] (1)本发明配电变压器数据监控终端集采集、控制、保护、通信为一体,用于解决当前配电变压器的保护、监测、协调控制等问题,以解决配电台区自动化程度低、运行状况无法远程监测的问题;
[0049] (2)本发明配电变压器数据监控系统能进行远程监控,有效降低设备管理难度,提高效率。附图说明
[0050] 图1为本发明配电变压器数据监控终端的整体结构框图
[0051] 图2为本发明配电变压器数据监控终端的具体结构框图;
[0052] 图3为本发明电源管理器的结构框图;
[0053] 图4为本发明配电变压器数据监控系统的结构框图;
[0054] 图5为本发明远程监控终端的结构框图;
[0055] 图6为本发明配电变压器数据监控终端的监控方法的流程图
[0056] 图7为本发明配电变压器数据监控系统的监控方法的流程图。

具体实施方式

[0057] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意,以下的实施方式的说明只是实质上的例示,本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定,且本发明并不限定于以下的实施方式。
[0058] 实施例1
[0059] 如图1、图2所示,一种配电变压器数据监控终端,包括:
[0060] 检测装置11:用于检测配电变压器的运行参数;
[0061] 数据处理模块12:用于处理配电变压器的运行参数,判断配电变压器的运行状态,并触发保护装置13动作;
[0062] 保护装置13:用于在配电变压器的运行状态异常时对配电变压器执行保护动作;
[0063] 供电电源14:用于数据处理模块12的供电,供电电源14通过电源管理器15连接数据处理模块12。
[0064] 检测装置11包括:
[0065] 电压检测模块101:检测配电变压器的电压运行参数并将电压运行参数传输至数据处理模块12;
[0066] 电流检测模块102:检测配电变压器的电流运行参数并将电流运行参数传输至数据处理模块12;
[0067] 温湿度检测模块103:检测配电变压器周围环境的温度参数和湿度参数并将温度参数和湿度参数传输至数据处理模块12;
[0068] 凝露检测模块104:检测配电变压器周围的凝露体积参数并将凝露体积参数传输至数据处理模块12。需要说明的是,凝露检测模块104具体采用具体的凝露传感器检测变压器或者设备内的凝露情况。
[0069] 保护装置13包括:
[0070] 过压过流保护模块106:用于在数据处理模块12判断出配电变压器的电压电流运行参数超过安全阈值时对配电变压器进行断电操作;
[0071] 漏电保护模块107:用于在数据处理模块12检测到配电变压器漏电时对配电变压器进行断电操作。
[0072] 保护装置13还包括参数调节模块:用于在数据处理模块判断出配电变压器的电压电流运行参数超过正常阈值且不超过安全阈值时对配电变压器进行参数调节,参数调节模块包括有载调压接头108、智能电容器109、低压总出线开关110和低压分支线开关111,有载调压接头108、智能电容器109、低压总出线开关110和低压分支线开关111均连接至配电变压器。
[0073] 该监控终端还包括人机交互模块105,人机交互模块105连接数据处理模块,人机交互模块包括键盘和显示屏,人机交互模块105用于接收数据处理模块中的运行参数并显示在显示屏上,通过键盘输入控制指令至数据处理模块使得数据处理模块执行控制指令。
[0074] 如图3所示,电源管理器包括采样滤波电路401、磁偏检测电路402、DSP模块403、CPLD模块404、隔离驱动电路405、功率放大电路406和远程通讯模块407,采样滤波电路401、磁偏检测电路402、功率放大电路406、远程通讯模块407分别与DSP模块403的相应端口连接,DSP模块403通过CPLD模块404连接隔离驱动电路405,隔离驱动电路405连接数据处理模块。
[0075] 如图4、图5所示,一种配电变压器数据监控系统,该系统包括上述数据监控终端1,数据监控终端1至少有一个,该系统还包括:
[0076] 云服务器终端2:实时从监控终端获取配电变压器的运行参数和运行状态,并储存;
[0077] 远程监控终端3:实时访问云服务器终端2并获取配电变压器的运行参数及运行状态,运行状态为异常时发出警报。
[0078] 远程监控终端3包括控制器模块301以及分别与之连接的GSM模块302、报警模块303、存储器模块304、显示模块305、时钟模块306和数据收发模块307;
[0079] GSM模块302:用于通过GPRS连接云服务器终端2;
[0080] 时钟模块306:用于传输时钟信号至控制器模块301使得控制器模块301记录同时时钟信号与配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0081] 控制器模块301:获取配电变压器的运行参数和运行状态数据并解析得到报警信号;
[0082] 存储器模块304:用于存储配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0083] 显示模块305:用于显示配电变压器的运行参数和运行状态数据;
[0084] 报警模块303:用于接收来自控制器模块301的报警信号并报警;
[0085] 数据收发模块307:用于接收其他设备的数据并传输至控制器模块301或发送来自控制器模块301的数据至其他设备。
[0086] 如图6所示,一种配电变压器数据监控终端的监控方法,该方法基于上述配电变压器数据监控终端,该方法包括如下步骤:
[0087] (a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
[0088] (a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态;
[0089] (a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值。
[0090] 如图7所示,一种配电变压器数据监控系统的监控方法,该方法基于上述配电变压器数据监控系统,该方法包括如下步骤:
[0091] 监控终端执行如下步骤:
[0092] (a1)检测装置检测配电变压器的运行参数;
[0093] (a2)数据处理模块根据配电变压器的运行参数判断其运行状态:若配电变压器的运行参数超过预设的安全阈值,若是则配电变压器工作于危险状态,若配电变压器的运行参数超过预设的正常阈值且不超过预设的安全阈值,则配电变压器工作于临界状态;
[0094] (a3)当配电变压器工作于危险状态时,保护装置对配电变压器进行断电保护,当配电变压器工作于临界状态时,保护装置调节配电变压器运行参数使其不超过预设的正常阈值;
[0095] (a4)数据处理模块将据配电变压器的运行参数和运行状态数据发送至云服务器终端;
[0096] 云服务器终端执行如下步骤:
[0097] (b1)云服务器终端接收配电变压器的运行参数和运行状态数据并存储;
[0098] 远程监控终端执行如下步骤:
[0099] (c1)远程监控终端实时访问云服务器终端并获取所述配电变压器的运行参数及运行状态数据;
[0100] (c2)远程监控终端判断配电变压器运行状态是否为异常状态(危险状态或临界状态),若是则发出报警(两种状态采用不同的报警方式,如危险状态则进行声光报警,而临界状态则进行光报警,以便区分)。
[0101] 本发明提供了一种数据监控终端及配电变压器在线监控系统,用于解决现有的配电网配电变压器检测装置无法进行实时保护控制的技术问题。通过供电电源14和电源管理器15为所述数据处理模块12供电,通过检测装置11采集配电变压器的运行参数;通过数据处理模块12检测所述配电变压器的运行参数是否超过预设的阈值(包括危险状态的阈值以及临界状态的阈值),若是,则通过所述保护装置12对所述配电变压器进行包括(危险状态时进行断电保护,临界状态时则调节配电变压器的运行参数使其回归正常),由此实现了配电变压器的在线监测和保护控制,解决了现有的配电网配电变压器检测装置11无法进行实时保护控制的技术问题。
[0102] 上述实施方式仅为例举,不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施,且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。
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