一种用于配电管理装置的电力运维数字采集系统的制作方法

本实用新型涉及电力配电系统技术领域，尤其是一种用于配电管理装置的电力运维数字采集系统。

背景技术：

近年来，我国电气火灾多发，造成重大人员伤亡和财产损失。据统计，2011年至2016年，我国共发生电气火灾52.4万起，造成3261人死亡、2063人受伤，直接经济损失92亿余元，均占全国火灾总量及伤亡损失的30％以上；其中重特大电气火灾17起，占重特大火灾总数的70％。为了有效遏制电气火灾的高发势头，确保人民群众的生命财产安全，2017年4月26日国务院安委会发布了《关于开展电气火灾综合治理工作的通知》，决定在全国范围内组织开展为期三年的电气火灾综合治理工作。

电气火灾已经引起了整个社会和各级政府的高度重视，《消防信息化“十三五”总体规划》要求，综合运用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术，加快推进“智慧消防”建设，全面促进信息化与消防业务工作的深度融合，为构建立体化、全覆盖的社会火灾防控体系，全面提升社会火灾防控能力，实现“传统消防”向“现代消防”的转变。

所以，为了使现代家庭用电和工厂用电更为安全，就需要设计一种智慧消防用电系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于一级配电室内低压配电柜的电力指标在线监测的电力运维数字采集系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于配电管理装置的电力运维数字采集系统，包括10kv母线，还包括连接在10kv母线上的高压柜和第一无功补偿柜，所述的高压柜和第一无功补偿柜连接有运维数字采集服务器，所述的10kv母线上还连接有变压器，所述的变压器连接有低压柜、第二无功补偿柜和有源电力滤波器，所述的低压柜连接有配电箱，所述的配电箱上安装有远程运维模块，所述的远程运维模块连接所述的运维数字采集服务器，所述的运维数字采集服务器远程无线连接云平台，所述的云平台通过gprs通信无线连接用户的手机终端和电脑、平板终端。

通过运维数字采集服务器将低压柜、高压柜、无功补偿柜、有源电力滤波器的电压、频率等参数收集并汇总上传到云平台，再通过云平台将数据信息实时下发到用户的手机终端，实现了用户远程监控电力配电系统的目的。

优选的，所述的第二无功补偿柜上安装有无功补偿采集器，所述的无功补偿采集器无线连接所述的运维数字采集服务器。

所述的无功补偿采集器采集所述第二无功补偿柜的补偿参数。

优选的，所述的有源电力滤波器上安装有谐波采集器，所述的谐波采集器无线连接所述的运维数字采集服务器。

所述的谐波采集器采集所述有源电力滤波器的波长和频率。

优选的，所述的低压柜上安装有低压配电采集器，所述的低压配电采集器无线连接所述的运维数字采集服务器。

所述的低压配电采集器采集所述低压柜的电压数值。

优选的，所述的变压器上安装有变压器状态采集器，所述的变压器状态采集器无线连接所述的运维数字采集服务器。

所述的变压器状态采集器采集所述变压器的电压参数。

优选的，所述的高压柜上安装有无线测温装置，所述的第一无功补偿柜连接有局部检测仪，所述的局部检测仪与所述的无线测温装置均连接所述的运维数字采集服务器。

优选的，所述的无线连接为无极性二总线通讯连接方式。

通过无极性二总线的通讯方式，可以降低电力系统监控布线的成本，并提高抗干扰能力。

优选的，所述的远程运维模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路的输入端的端口连接所述配电箱的输出端，所述的电压采集电路连接有信号处理电路，所述的信号处理电路连接有数据传输电路和开关控制电路，所述的开关控制电路连接所述的配电箱的总闸开关，所述的数据传输电路连接所述的运维数字采集服务器。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型将低压柜、高压柜、无功补偿柜、有源电力滤波器均连接在运维数字采集服务器上，可以将测得的电压、频率、带宽等数据传输至运维数字采集服务器中，经过运维数字采集服务器的汇总后无线传输至云平台，再通过云平台远程将数据下发至用户的手机端和电脑终端，可以达到实时监控现场电力设备参数的目的，实时显示配电系统各个装置的信息并在产生故障时发出声光报警。

2、本实用新型中的云平台的数据通讯传输采用无线形式，上行通讯方式采用gprs总线，下行通讯方式采用无极性二总线，降低了布线成本，提高了抗干扰性，组网传输采用网络透传技术，使系统管理更加安全。

附图说明

图1是本实用新型的系统连接结构示意图；

图2是本实用新型的无线测温装置的电路连接结构示意图；

图3是本实用新型的gprs总线芯片的结构示意图；

图4是本实用新型的ac220v转5v的电路结构示意图；

图5是本实用新型的远程运维模块的电路结构示意框图；

图6是本实用新型的电压采集电路的电路结构示意图；

图7是本实用新型的开关控制电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

如图1、图3和图4所示，本实用新型所述的一种用于配电管理装置的电力运维数字采集系统，包括10kv母线，还包括连接在10kv母线上的高压柜和第一无功补偿柜，所述的高压柜和第一无功补偿柜连接有运维数字采集服务器，所述的10kv母线上还连接有变压器，变压器将10kv高压转变为220v高电平，所述的变压器连接有低压柜、第二无功补偿柜和有源电力滤波器，所述的低压柜连接有配电箱，所述的配电箱上安装有远程运维模块，如图4所示，配电箱再将220v电压转变为5v电压，以供远程运维模块工作，由交流220v电压转变为直流5v电压所用的电源转换芯片型号为e10-05。所述的远程运维模块连接所述的运维数字采集服务器，所述的运维数字采集服务器远程无线连接云平台，所述的运维数字采集服务器主要起到数据汇总及将测量的温度数据及电流电压数据与内设的正常数据范围对比的作用，如在正常数值范围内，则不动作，如不在正常范围内，即异常时，则运维数字采集服务器会启动内设控制程序控制高压柜、第一无功补偿柜等的工作关闭。并通过网络上传到云平台，此云平台即通信领域常规的数据云端。所述的云平台通过gprs通信无线连接用户的手机终端和电脑、平板终端，用户可以从手机端实时观察电力系统的运行情况，当发生数据异常时，则用户手机端会收到报警信息，并在电力系统的现场发出警报，以提示工作人员进行安检，在本申请中，gprs通信所用芯片型号为sim800c。电力系统的参数的收集及远程传输均为通信领域常用的技术手段，在此不再赘述。通过运维数字采集服务器将低压柜、高压柜、无功补偿柜、有源电力滤波器的电压、频率等参数收集并汇总上传到云平台，再通过云平台将数据信息实时下发到用户的手机终端，实现了用户远程监控电力配电系统的目的。

进一步，如图5、图6和图7所示，所述的远程运维模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路的输入端的uin端口连接在所述配电箱的输出端处，所述的电压采集电路的运算放大器采用lm358d，电压采集电路用于采集配电箱的输出电压，所述的电压采集电路连接有信号处理电路，所述的信号处理电路的控制芯片采用传统的stm系列单片机，能实现电信号的处理对比功能即可。所述的信号处理电路连接有数据传输电路和开关控制电路，所述的开关控制电路连接所述的配电箱的电动机的总闸开关，并在开关控制电路上设置有手动按钮sb1和sb2，通过手动按钮也可控制配电箱的电动机的启停。所述的数据传输电路连接所述的运维数字采集服务器，所述的信号处理电路起到处理电压值的作用，将电压采集电路测量的电压值与信号处理电路内设的正常电压范围进行对比，并将电压采集电路测量的电压值经过所述数据传输电路传输至运维数字采集服务器中，如测量的电压值不在信号处理电路内设的正常电压范围内，则开关控制电路操控配电箱电动机的总闸关闭，以避免电压过高引起故障的情况发生，如需进行报警，则直接在信号处理电路的输出端口连接二极管或蜂鸣器即可。此外，信号处理电路、电压采集电路、开关控制电路以及数据传输电路均为现有技术领域常见的电路，故其内部电子器件的连接方式及芯片程序的设定在此不再赘述。

进一步，所述的第二无功补偿柜上安装有无功补偿采集器，所述的有源电力滤波器上安装有谐波采集器，所述的谐波采集器无线连接所述的运维数字采集服务器。所述的低压柜上安装有低压配电采集器，所述的变压器上安装有变压器状态采集器，所述的无功补偿采集器、低压配电采集器和变压器状态采集器均无线连接所述的运维数字采集服务器，所述的无线连接为无极性二总线通讯连接方式，通过无极性二总线的通讯方式，可以降低电力系统监控布线的成本，并提高抗干扰能力。

此外，上述的无功补偿采集器、谐波采集器、低压配电采集器和变压器状态采集器分别采用能实现各自基础功能的设备即可，其内部构造及电路连接均无变化。

如图2所示，所述的高压柜上安装有无线测温装置，所述的无线测温装置的工作原理为传感器采集数据的工作方式，其选用市场上带有显示屏可观看温度数据的无线测温装置即可。所述的无线测温装置的控制芯片的型号为hef4052bt，其0y引脚、1y引脚、2y引脚和3y引脚分别通过连接有5.1kω的电阻与直流3.3v电源相连，其y引脚通过连接有10kω的电阻连接有t探头，所述的t探头连接在高压柜的开关触头处，用于检测高压柜的开关触头处的温度。所述的第一无功补偿柜连接有局部检测仪，所述的局部检测仪为局部放电检测仪，目的是为了检测第一无功补偿柜的局部放电情况，采用便携式或可见式局部检测仪均可。所述的局部检测仪与所述的无线测温装置均连接所述的运维数字采集服务器，局部检测仪采集局部放电的电流参数以及无线测温装置采集高压柜的温度数据，均传输到运维数字采集服务器中，进行汇总后上传至云平台进行储存。

具体实施时，变压器状态采集器采集所述变压器的电压参数，谐波采集器采集所述有源电力滤波器的波长和频率，无功补偿采集器采集所述第二无功补偿柜的补偿参数，低压配电采集器采集所述低压柜的电压数值，无线测温装置测量所述高压柜的温度，局放检测仪检测所述第一无功补偿柜的放电电流，上述参数均传输至运维数字采集服务器中进行数据汇总，并上传至云平台进行存储，用户可以在手机终端上实时观察云平台中的数据信息，以了解电力系统现场的配电情况，当电力系统中发生故障时，则现场会发出警报，现场的警报通过在运维数字采集服务器的输出端安装蜂鸣器来实现，且同时用户的手机端收到报警的信息，以提醒工作人员进行检修，当异常信号过大时，运维数字采集服务器会根据内设的范围程序对高压柜及第一无功补偿柜进行相应措施，如断电等，来维护电力系统的安全运行。

本实用新型将低压柜、高压柜、无功补偿柜、有源电力滤波器均连接在运维数字采集服务器上，可以将测得的电压、频率、带宽等数据传输至运维数字采集服务器中，经过运维数字采集服务器的汇总后无线传输至云平台，再通过云平台远程将数据下发至用户的手机端和电脑终端，可以达到实时监控现场电力设备参数的目的，实时显示配电系统各个装置的信息并在产生故障时发出声光报警。且云平台的数据通讯传输采用无线形式，上行通讯方式采用gprs总线，下行通讯方式采用无极性二总线，降低了布线成本，提高了抗干扰性，组网传输采用网络透传技术，使系统管理更加安全。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。