智能配变监测终端及监测系统的制作方法

本发明涉及用电监测技术领域，尤其是涉及一种智能配变监测终端及监测系统。

背景技术：

随着城乡居民生活水平的不断提高，居民负荷占供电总负荷的比例越来越大，居民对供电质量的供电可靠性的要求也越来越高，保证城乡居民正常供电已逐渐成为供电企业的首要目标。而对用户的供电设备的监控是保证居民用电可靠性的重要保证，配电变压器是将电能分配给低压用户的供电设备，其运行数据是整个配电网基础数据的重要组成数据，因此，对配电变压器的监控，已逐渐成为供电部门监控配电网的主要工作。

现有技术中，多采用在配电变压器安装配变终端的方法对配电变压器进行监控，在一定程度上方便了供电公司对配电变压器的监控。由于变压器的周围都是高压区，且存在一定的危险性，因此配电变压器一般都安装在远离居住地较远的地方，特别是对于城乡地区或者农村地区来说，其环境比较复杂，且低压配电线路较长，当配变终端由于振动或者人为因素而被破坏时，供电公司很难及时对配变终端进行监控和维护，导致工作人员不能有效及时地监控配电变压器的工作状态，进而降低了居民用电的可靠性。

针对上述供电公司很难及时对配变终端进行监控和维护，导致居民用电可靠性降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能配变监测终端及监测系统，以便于供电公司及时对配变终端进行监控和维护，进而监控配电变压器的工作状态，保证居民用电的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能配变监测终端，包括：处理器，以及与该处理器连接的触点监测器和报警器；触点监测器包括红外发射器、红外接收触点、红外反射触点和光电转换器，其中，红外发射器、红外接收触点和光电转换器与处理器同侧设置；红外反射触点设置于被监测的变压器的配电箱侧；红外发射器用于向红外反射触点发射红外信号，红外反射触点接收到红外信号后，向红外接收触点反射红外反射信号；红外接收触点与光电转换器连接，用于在接收到红外反射触点反射的红外反射信号后，将红外反射信号传输至光电转换器；光电转换器用于将接收到的红外反射信号转换成电信号，将电信号传输至处理器；处理器用于监听电信号，当持续未监听到电信号的时长超过设定时间阈值时，触发报警器进行报警。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述终端还包括与处理器连接的信号采集模块和网络传输模块；信号采集模块与被监测的变压器的低压侧连接，用于实时采集变压器所在电力线路的信号参数，并将信号参数传输至处理器；其中，该信号参数包括：变压器所在电力线路的电压信号和/或电流信号；处理器还用于接收信号采集模块传输的信号参数，对信号参数进行解析，并将解析后的信号参数通过网络传输模块发送至主站服务器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述处理器、上述触点监测器、上述信号采集模块和上述网络传输模块封装在一个壳体内；该壳体的安装面上还设置有用于固定上述终端的安装孔，上述终端通过安装孔安装在被监测的变压器的配电箱内；红外接收触点设置在安装面上，红外反射触点设置在与安装面对应的配电箱的固定位置上，且红外反射触点的反射区域与红外接收触点的接收区域对应；其中，红外接收触点和红外反射触点的数量为一个或者多个，红外接收触点在安装面呈对称均匀设置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述终端还包括与处理器连接的红外探测器，该红外探测器设置有红外探头，红外探头安装在被监测的变压器的配电箱的外部；该红外探测器用于通过红外探头探测预先设定的探测区域内是否有移动物体，如果是，将探测到移动物体的探测信号发送至处理器；处理器还用于根据探测信号触发报警器进行报警提示，并将探测信号发送至主站服务器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述终端还包括设置在壳体正面的显示屏、状态指示灯和操作面板；该显示屏、状态指示灯和操作面板与处理器连接；状态指示灯包括电源指示灯、网络指示灯和信号数据通讯指示灯，用于指示终端的工作状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述终端还包括与处理器连接的接口模块，该接口模块包括通信接口和输入/输出接口；通信接口包括232接口和RS485总线接口，用于与低压配电线路的电表连接，获取电表的计量数据；输入/输出接口用于与移动设备连接，用于接收移动设备的设置参数，以及向移动设备传输终端存储的数据信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述终端还包括：与处理器连接的传感器组件；该传感器组件包括温度传感器和气体浓度传感器；该温度传感器包括设置在被监测的变压器表面的温度探头，用于检测被监测的变压器的温度参数，并将温度参数传输至处理器，当处理器根据温度参数判断出变压器的当前温度高于预先设置的温度阈值时，触发报警器进行报警，并将报警信息发送至主站服务器；该气体浓度传感器包括设置在配电箱外部的传感探头，用于检测被监测的变压器所处环境的气体浓度参数，并将气体浓度参数传输至处理器，当处理器根据气体浓度参数判断出被监测的变压器的当前所处环境的气体浓度高于预先设置的阈值时，触发报警器进行报警，并将报警信息发送至主站服务器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述终端还包括与处理器连接的摄像头，用于当终端的壳体打开时，自动采集图像，并将图像传输至处理器；上述处理器还用于将图像通过网络传输模块发送至主站服务器。

第二方面，本发明实施例还提供一种智能配变监测系统，该系统包括多个上述第一方面所述的智能配变监测终端，还包括设置在配电监控中心的主站服务器；该主站服务器与多个智能配变监测终端通过公共网络进行无线通信；该主站服务器用于接收多个智能配变监测终端发送的数据，并对数据进行分析，根据分析后的数据对配电变压器的运行状态进行监控。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括设置在主站服务器一侧的工作站；该工作站与主站服务器连接，用于向配电监控中心的工作人员展示被监测的变压器的监控数据。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例所提供的一种智能配变监测终端及监测系统，通过触点监测器对智能配变监测终端的安装情况进行监控，当智能配变监测终端由于振动或者人为因素发生移动，导致红外接收触点和红外反射触点的相对位置发生变化时，会使处理器无法监听到电信号，进而使处理器能够及时触发报警器进行报警，使工作人员能够及时对智能配变监测终端进行监控和维护，进而有效保证了用户用电的可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能配变监测终端的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能配变监测终端的触电检测器的信号流向示意图；

图3为本发明实施例提供的一种智能配变监测终端的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种智能配变监测系统的结构框图。

图标：201-红外发射器；202-红外接收触点；203-红外反射触点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有技术中的配变终端当由于振动或者人为因素而被破坏时，供电公司很难及时进行监控和维护，导致工作人员不能有效及时地监控配电变压器的工作状态，进而降低了居民用电的可靠性的问题，本发明实施例提供了一种智能配变监测终端及监测系统，能够有效地监控配电变压器的工作状态，以保证居民用电的可靠性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种智能配变监测终端进行详细介绍。

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的一种智能配变监测终端(以下简称“终端”)的结构示意图，如图1所示，包括，该终端包括：处理器10，以及与处理器10连接的触点监测器20和报警器30。触点监测器20包括红外发射器、红外接收触点、红外反射触点和光电转换器，其中，红外发射器、红外接收触点和光电转换器与处理器10同侧设置；红外反射触点设置于被监测的变压器的配电箱侧。

图2示出了本发明实施例提供的一种触电检测器的信号流向示意图，图中包括红外发射器201、红外接收触点202、红外反射触点203和光电转换器204。具体实现时，红外发射器201用于向红外反射触点203发射红外信号，红外反射触点203接收到红外信号后，向红外接收触点202反射红外反射信号；红外接收触点202与光电转换器204连接，用于在接收到红外反射触点203反射的红外反射信号后，将红外反射信号传输至光电转换器204；光电转换器204用于将接收到的红外反射信号转换成电信号，将该电信号传输至处理器10；处理器10用于监听该电信号，当持续未监听到该电信号的时长超过设定时间阈值时，触发报警器30进行报警。

本发明实施例所提供的一种智能配变监测终端，通过触点监测器对智能配变监测终端的安装情况进行监控，当智能配变监测终端由于振动或者人为因素发生移动，导致红外接收触点和红外反射触点的相对位置发生变化时，使处理器能够及时触发报警器进行报警，使工作人员能够及时对智能配变监测终端进行监控和维护，进而有效保证了用户用电的可靠性。

具体实现时，该智能配变监测终端的用途是对电力传输过程中的配电变压器进行监控的，因此，该智能配变监测终端还包括与处理器10连接的信号采集模块和网络传输模块；信号采集模块与被监测的变压器的低压侧连接，用于实时采集变压器所在电力线路的信号参数，并将信号参数传输至处理器10；其中，该信号参数包括：变压器所在电力线路的电压信号和/或电流信号；处理器10还用于接收信号采集模块传输的信号参数，对信号参数进行解析，并将解析后的信号参数通过网络传输模块发送至主站服务器。进一步，该网络传输模块还可以包括GPRS单元，使智能配变监控终端通过该GPRS单元与主站服务器进行通信。

在实际应用时，上述处理器、触点监测器、信号采集模块和网络传输模块封装在一个壳体内；该壳体的安装面上还设置有用于固定该终端的安装孔，该终端通过安装孔安装在被监测的变压器的配电箱内；红外接收触点设置在安装面上，红外反射触点设置在与安装面对应的配电箱的固定位置上，且红外反射触点的反射区域与红外接收触点的接收区域对应；其中，红外接收触点和红外反射触点的数量为一个或者多个，红外接收触点在安装面呈对称均匀设置。

例如，该终端通过安装孔固定在变压器的配电箱内，图2中的红外反射触点203可以固定在配电箱上，红外接收触点202在该终端的安装面上，该终端固定时，红外反射触点203与红外接收触点202的探测区域保持平行并且轴线在同一条直线上，当终端由于振动或者认为因素导致倾斜、或者移动时，使红外反射触点203与红外接收触点202的探测区域无法对应，导致红外接收触点无法接收到红外反射触点203反射的红外反射信号，此时，处理器就无法在设定的时间阈值内接收到电信号，进而出发报警器进行报警。

图3示出了本发明实施例提供的一种智能配变监测终端的具体结构示意图。考虑到配电变压器一般都安装在远离居住地较远的地方，特别是在农村地区，经常会有人因为疏忽而靠近变压器，或者有牲畜等靠近，为了避免人或者牲畜靠近配电变压器而出现触电事故，上述终端还包括与处理器10连接的红外探测器40，该红外探测器40设置有红外探头401，该红外探头401安装在被监测的变压器的配电箱的外部；在实际应用时，红外探测器40用于通过红外探头探测预先设定的探测区域内是否有移动物体，如果是，将探测到移动物体的探测信号发送至处理器10；处理器10还用于根据探测信号触发报警器30进行报警提示，并将探测信号发送至主站服务器，使得上述终端在监控配电变压器的工作状态的同时，还可以对靠近变压器的人或者牲畜进行警示，以避免出现触电事故。应当理解，图3中仅仅示出了一个红外探头401，在实际应用时，可以根据实际情况，在探测区域内设置多个红外探头，以达到探测的目的，本发明实施例对红外探头401的数量不进行限制。

具体实现时，如图3所示，上述终端还包括设置在壳体正面的显示屏50、状态指示灯60和操作面板70；该显示屏50、状态指示灯60和操作面板70与处理器10连接；其中，状态指示灯60包括电源指示灯、网络指示灯和信号数据通讯指示灯，用于指示上述终端的工作状态。进一步，上述终端还包括与处理器10连接的接口模块80，该接口模块80包括通信接口801和输入/输出接口802；通信接口801还包括232接口和RS485总线接口，用于与低压配电线路的电表连接，获取电表的计量数据；输入/输出接口802用于与移动设备连接，用于接收移动设备的设置参数，以及向移动设备传输该终端存储的数据信息，例如，供电公司的工作人员可以通过输入/输出接口802将上述终端与现场工作的微型电脑连接，对终端的工作参数进行设置或者对终端进行升级，还可以对终端保存的数据进行备份等操作。

考虑到变压器油箱内存储的变压器油在变压器内部过热，或局部放电，会使变压器油油温上升，进而产生气体的现象，虽然现有技术中已有瓦斯保护继电器的汇集于继电器内，在气体达到一定量后触动继电器，进行跳闸保护，但是，当配电变压器跳闸后，检修人员还需要进行排查是否是由于瓦斯保护继电器引起的，在一定程度上影响了变压器检修的效率，因此，考虑到上述问题，本发明实施例提供的智能配变监测终端还包括：与处理器连接的传感器组件；该传感器组件包括温度传感器和气体浓度传感器，如图3所示的传感器组件90，以及温度传感器901和气体浓度传感器902。

具体实现时，温度传感器901包括设置在被监测的变压器表面的温度探头(图3中未示出)，用于检测被监测变压器的温度参数，并将温度参数传输至处理器10，当处理器10根据温度参数判断出变压器的当前温度高于预先设置的温度阈值时，触发报警器进行报警，并将报警信息发送至主站服务器；气体浓度传感器902包括设置在配电箱外部的传感探头(图3中未示出)，用于检测被监测的变压器所处环境的气体浓度参数，并将气体浓度参数传输至处理器10，当处理器根据气体浓度参数判断出被监测的变压器的当前所处环境的气体浓度高于预先设置的阈值时，触发报警器进行报警，并将报警信息发送至主站服务器。

为使供电公司能够有效对智能配变监测终端进行管理，避免非检修人员对终端进行操作以及认为破坏的现象，如图3所示，上述终端还包括与处理器10连接的摄像头100，用于当终端的壳体打开时，自动采集图像，并将图像传输至处理器10；处理器10还用于将该图像通过网络传输模块发送至主站服务器，可以有效监控终端的是否有非法开启现象，也能够有助于放置认为破坏和窃电现象。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种智能配变监测系统，该系统包括多个上述实施例所述的智能配变监测终端，还包括设置在配电监控中心的主站服务器。

图4示出了一种本发明实施例提供的一种智能配变监测系统的结构框图，其中，主站服务器400与多个智能配变监测终端404通过公共网络进行无线通信，例如GPRS等网络。主站服务器400用于接收多个智能配变监测终端404发送的数据，并对数据进行分析，根据分析后的数据对配电变压器的运行状态进行监控。应当理解，图4仅仅是本发明实施例的示意图，其中，智能配变监测终端404的数量可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

在实际使用时，上述系统还包括设置在主站服务器400一侧的工作站402；工作站402与主站服务器400连接，用于向配电监控中心的工作人员展示被监测的变压器的监控数。工作人员可以通过该工作站对智能配变监测终端进行管理，进而对配电变压器、进出线开关、剩余电流动作保护器以及用户的电表等运行进行采集，和对用户的用电信息进行收集，完成配电变压器计量总表监控、状态监测、负荷管理、动态无功补偿、安全防护视频监视、资产管理以及环境监测等功能。

本发明实施例所提供的一种智能配变监测系统，通过智能配变监测终端与主站服务器进行通信，使工作人员能够通过智能配变监测终端实时了解配电变压器的工作状态，并对智能配变监测终端进行监控，使工作人员能够及时对智能配变监测终端进行监控和维护，进而有效保证了用户用电的可靠性。

本发明实施例提供的智能配变监测系统，与上述实施例提供的智能配变监测终端具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。