一种无需人值守的总降变电站智能监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种智能监控系统，特别涉及一种无需人值守的总降变电站智能监控系统。

背景技术：

一些大型工厂的总降变电站一般建在主厂区内，其功能是接受电网110KV授电，110KV/10KV降压，为工厂10KV配电站馈电。电站为独立建筑物，站内主要设备包括GIS(110KV六氟化硫全封闭组合电器)、110KV/10KV有载调压变压器、10KV金属铠装移动式中置开关柜、10KV高压电容自动补偿装置、免维护蓄电池成套直流电源装置、综合自动化微机保护系统以及火灾报警装置。

大型工厂一般都有电能管理系统，具备总降变电站远程自动抄表功能。总降变电站一般有5-6人值守，工作内容是停送电操作(停送电操作一般在生产线电修人员配合下完成)、设备巡检、日常环境管理。变电站的运行维护、检修工作由工厂生产线电修工段负责。总降变电站无生产设备的起停操作职能，仅在电网停电和故障、检修时才进行停送电操作，所以操作次数很少，平均每月1次左右，值守人员主要工作仅是设备巡检和环境管理，工作单一无技术含量，工作量少；且总降变电站变配电设备基本都是高压封闭设备，值守人员很难检查设备内部状态、预判隐患，一旦出现电弧、冒烟、异味、异响等就会影响正常生产。但为了掌握变电站运行动态，及时通知生产线电修人员维护、检修，还必须24小时有人值班看管，造成人力资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无需人值守的总降变电站智能监控系统，该系统建立总降变电站的远程综合智能监控平台，对总降变电站进行实时的监控，实现无需人员专门值守，具有安全性高、节省人力和降低运行成本的优点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种无需人值守的总降变电站智能监控系统，包括设置在监控室的远程综合智能监控平台以及设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测单元、环境监控系统、安全防范系统和火警系统，所述远程综合智能监控平台通过网络分别与设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测系统、环境监控系统、安全防范系统和火警系统进行连接。

优选的，所述远程综合智能监控平台包括综合监控服务器以及与综合监控服务器连接的工作站和监视器；

所述综合自动化微机保护系统通过网络连接变电站所有二次设备，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、保护，以及实现对变电站设备进行远程遥控、遥调、遥测和遥信。其中二次设备包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置、远动装置等。

优选的，所述视频监控系统包括视频服务器、硬盘录像机和摄像机，所述视频服务器通过网络连接远程综合智能监控平台，所述硬盘录像机分别连接视频服务器和摄像机，其中摄像机拍摄的视频通过硬盘录像机传送到视频服务器中，由视频服务器通过网络上传到远程综合智能监控平台；所述硬盘录像机通过视频服务器接收远程综合智能监控平台发送的摄像机控制指令，根据摄像机控制指令对摄像机进行相应调整。

优选的，所述视频监控系统还包括灯光控制器以及与灯光控制器连接的辅助灯光，所述灯光控制器连接硬盘录像机，所述灯光控制器通过硬盘录像机和视频服务器接收远程综合智能监控平台的灯光控制指令，根据灯光控制指令控制辅助灯光。

优选的，所述设备状态监测系统包括分别通过网络连接远程综合智能监控平台的无线测温模块和仪表视频识别模块；所述无线测温模块包括无线温度传感器和无线温度信号接收终端，所述无线温度传感器通过无线信号将检测的温度信息传送到无线温度信号接收终端，所述无线温度信号接收终端通过网络连接远程综合智能监控平台；所述仪表视频识别模块包括视频识别信号终端以及与视频识别信号终端连接的仪表，所述视频识别信号终端通过网络连接远程综合智能监控平台。

优选的，所述环境监控系统包括分别通过网络连接远程综合智能监控平台的环境信息检测模块和环境设备控制模块。

更进一步的，所述环境信息检测模块包括环境监控终端以及与环境监控终端连接的雨量传感器、温湿度传感器、水浸传感器和风速传感器，所述环境监控终端通过网络连接远程综合智能监控平台。

更进一步的，所述环境设备控制模块包括环境监控终端、中心监控主机以及分别与中心监控主机连接的空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器，空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器分别对应连接空调、风机、水泵、百叶窗和采暖设备。

优选的，所述安全防范系统包括安全防范终端、红外对射电子围栏和智能门禁；所述红外对射电子围栏和智能门禁分别连接安全防范终端，安全防范终端通过网络连接远程综合智能监控平台。

优选的，所述火警系统包括火警终端以及和火警终端连接的烟雾传感器，所述火警终端通过网络连接程综合智能监控平台。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型总降变电站智能监控系统包括设置在监控室的远程综合智能监控平台以及设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测单元、环境监控系统、安全防范系统和火警系统，其中综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测单元、环境监控系统、安全防范系统和火警系统分别在总降变电站内部将其检测到的报警信息通过网络发送给远程综合智能监控平台，远程综合智能监控平台判别接收到的报警信息，根据接收到的报警信息启动声效报警并推送报警设备实时视频；远程综合智能监控平台也能够通过网络对这些设置在总降变电站内部的系统进行控制，本实用新型远程综合智能监控平台整合了总降变电站内部这些系统的所有监控、操作和报警功能，并且远程综合智能监控平台可以将其接收到的报警信息根据其报警等级通过短信、电话和/或邮件发送给主管工程师等相关人员。本实用新型远程综合智能监控平台可以通过实时自动声效报警、视频推送方式将总降变电站运行状态、故障隐患告知监控室，可以通过短信、电话和/或邮件发送方式将总降变电站运行状态、故障隐患告知相关人员，从而实现了无需人员专门值守，具有安全性高、节省人力和降低运行成本的优点。

(2)本实用新型总降变电站智能监控系统中设置在总降变电站内部的设备状态监测系统包括无线测温模块，无线测温模块中的无线传感器可以设置在高压开关、变压器内部触点、接头位置处，用于检测高压开关、变压器内部触点、接头位置的温度，因此提升了高压封闭设备隐患预判水平。另外设备状态监测系统还包括仪表视频识别模块，仪表视频识别模块可以将指针仪表读数转化为可以识别的视频信号，实现了指针仪表读数的上传功能。

附图说明

图1是本实用新型总降变电站智能监控系统的结构框图。

图2是本实用新型总降变电站智能监控系统中视频监控系统的结构框图。

图3是本实用新型总降变电站智能监控系统中设备状态监测系统内无线测温模块的结构框图。

图4是本实用新型总降变电站智能监控系统中设备状态监测系统内仪表视频识别模块的结构框图。

图5是本实用新型总降变电站智能监控系统中环境监控系统内环境信息检测模块的结构框图。

图6是本实用新型总降变电站智能监控系统中环境监控系统内环境设备控制模块的结构框图。

图7是本实用新型总降变电站智能监控系统中安全防范系统的结构框图。

图8是本实用新型总降变电站智能监控系统中火警单元的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种无需人值守的总降变电站智能监控系统，如图1所示，包括设置在监控室的远程综合智能监控平台以及设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测单元、环境监控系统、安全防范系统和火警系统，远程综合智能监控平台通过网络分别与设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测系统、环境监控系统、安全防范系统和火警系统进行连接，其中远程综合智能监控平台通过光纤与设置在总降变电站内部的综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测系统、环境监控系统、安全防范系统和火警系统实现网络连接，以TCP/IP协议方式通讯。如是在水泥厂中的总降变电站，则监控室可以是余热发电控制室或生产线中控室，由余热发电控制室或中控室人员兼管。

本实施例中远程综合智能监控平台包括综合监控服务器以及与综合服务器连接的工作站和监视器。远程综合智能监控平台带有发送报警信息、短信、电话和邮件的功能，并且能够进行声效报警、视频推送。其中综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测单元、环境监控系统、安全防范系统和火警系统分别在总降变电站内部将其检测到的报警信息通过网络发送给远程综合智能监控平台，当远程综合智能监控平台接收到报警信息时立即启动声效报警、推送视频、发送短信或邮件程序；远程综合智能监控平台也能够通过网络对这些设置在总降变电站内部的系统进行控制。

本实施例中远程综合智能监控平台用于整合组态综合自动化微机保护系统、视频监控系统、设备状态监测系统、环境监控系统、安全防范系统和火警系统的所有监控、操作以及报警功能，能够通过实时自动声效报警、视频推送将总降变电站运行状态、故障隐患告知监控室的值班人员。远程综合智能监控平台预先设置报警信息等级策略，在接收到报警信息时，判断当前报警信息所在等级，若超过一定的等级，则通过短信、电话和/或邮件发送给主管工程师等相关人员。

本实施例中综合自动化微机保护系统通过网络连接变电站所有二次设备，以对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量和保护，以及实现变电站设备远程遥控、遥调、遥测和遥信功能；其中遥控指是远程控制变电站开关设备通和断，遥调是指远程调节变电站设备电压、功率因数等，遥测是指远程测量变电站供配电回路电压、电流、功率等量值，遥信是远程采集并传送各种保护和开关量信息。其中变电站内二次设备包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置、远动装置等。

如图1所示，本实施例视频监控系统包括视频服务器、硬盘录像机和摄像机，所述视频服务器通过网络连接远程综合智能监控平台，硬盘录像机分别连接视频服务器和摄像机；其中摄像机拍摄的视频通过硬盘录像机传送到视频服务器中，由视频服务器通过网络上传到远程综合智能监控平台。硬盘录像机通过视频服务器接收远程综合智能监控平台发送的摄像机控制指令，根据摄像机控制指令对摄像机进行相应调整，其中包括对摄像机视角、方位、焦距、光圈和景深的调整。本实施例通过视频监控系统实时拍摄总降变电站内的视频，以通过视频监视总降变电站中的设备状态和环境状态，监控室值班人员根据远程综合智能监控平台从视频监控系统接收到的视频信息可以判断总降变电站运行状态和故障隐患。

如图2中所示，本实施例中视频监控系统还包括灯光控制器以及与灯光控制器连接的辅助灯光，灯光控制器连接硬盘录像机，所述灯光控制器通过硬盘录像机和视频服务器接收远程综合智能监控平台的灯光控制指令，根据灯光控制指令控制辅助灯光。本实施例中辅助灯光是用于配套视频监控的，在天黑或光线暗时，打开辅助灯光。

本实施例中设备状态监测系统包括分别通过网络连接远程综合智能监控平台的无线测温模块和仪表视频识别模块。

如图3中所示，本实施例中无线测温模块包括无线温度传感器和无线温度信号接收终端，其中总降变电站的高压开关、变压器内部触点、接头位置上均设置有无线测温传感器，通过无线测温传感器将从高压开关、变压器内部触点、接头位置检测到的温度信息分别通过无线信号传送到无线温度信号接收终端，无线温度信号接收终端通过网络连接远程综合智能监控平台，将其接收到的温度信息传送给远程综合智能监控平台。远程综合智能监控平台通过无线测温模块可以获取到总降变电站内的高压开关、变压器内部触点、接头位置的温度信息，在温度信息临近危险值时，远程综合智能监控平台可以启动报警功能，以体现相关人员。

如图4所示，本实施例中仪表视频识别模块包括视频识别信号终端以及与视频识别信号终端连接的仪表，视频识别信号终端通过网络连接远程综合智能监控平台。视频识别信号终端将指针式仪表显示读数通过视频识别转换为系统识别信号上传至远程综合智能监控平台。远程综合智能监控平台通过仪表视频识别模块可以获取到总降变电站内仪表的读数。

本实施中环境监控系统包括分别通过网络连接远程综合智能监控平台的环境信息检测模块和环境设备控制模块。

如图5所示，环境信息检测模块包括环境监控终端以及与环境监控终端连接的雨量传感器、温湿度传感器、水浸传感器和风速传感器，环境监控终端通过网络连接远程综合智能监控平台。雨量传感器、温湿度传感器、水浸传感器和风速传感器分别对应将其检测到雨量信息、温湿度信息、液位信息以及风力信息传送至环境监控终端，再由环境监控终端通过网络传送给远程综合智能监控平台。远程综合智能监控平台通过环境信息检测模块可以获取到总降变电站内的雨量信息、温湿度信息、液位信息以及风力信息，当这些信息临近危险值时可以启动报警功能。

如图6所示，环境设备控制模块包括环境监控终端、中心监控主机以及分别与中心监控主机连接的空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器，空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器分别对应连接空调、风机、水泵、百叶窗和采暖设备；环境监控终端通过网络连接远程综合智能监控平台，远程综合智能监控平台通过网络分别对应发送空调、风机、水泵、百叶窗和采暖设备控制指令至空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器，空调控制器、风机控制器、水泵控制器、百叶窗控制器和采暖设备控制器分别根据其接收到的控制指令对应控制空调、风机、水泵、百叶窗和采暖设备工作。远程综合智能监控平台通过环境设备控制模块对总降变电站内的相关设备进行远程控制。

其中本实施例中环境信息检测模块和环境设备控制模块中的环境监控终端可为同一个。

本实施例中，如图7所示，安全防范系统包括安全防范终端、红外对射电子围栏和指纹门禁；红外对射电子围栏和智能门禁分别连接安全防范终端，红外对射电子围栏包括红外对射探测器和红外对射报警器，智能门禁可以为指纹门禁；安全防范终端通过网络连接远程综合智能监控平台。通过红外对射电子围栏检测是否有人进入总降变电站，通过智能门禁可以防止非工作人员进入，通过本实施例安全防范系统可以防止非法闯入。本实施例中安全防范系统中还配套有灯光联动，其中红外对射报警器和智能门禁上分别连接有灯光控制器，灯光控制器连接辅助灯光。远程综合智能监控平台发送的灯光控制指令通过安全防范终端后分别通过红外对射探测报警器和智能门禁发送给灯光控制器，灯光控制器根据接收到的灯光控制指令控制辅助灯光工作。其中，当红外对射探测器检测到非法闯入时，打开辅助灯光，为监控视频提供灯光；同时当工作人员夜间通过智能门禁进入变电站时打开辅助灯光，以提供照明。远程综合智能监控平台可以通过安全防范系统获知总降变电站是否有人非法闯入，当有人非法闯入时，启动报警功能。

如图8所示，本实施例中火警系统包括火警终端以及和火警终端连接的烟雾传感器，火警终端通过网络连接远程综合智能监控平台，烟雾传感器将检测到的烟雾信号发送给火警终端，由火警终端通过网络上传至远程综合智能监控平台，通过火警系统实现总降变电站内火灾监测报警。远程综合智能监控平台通过火警系统可以获知总降变电站是否有火灾发生，当有火灾发生时，启动报警功能。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。