电力监控系统及监控方法与流程

本申请涉及电力技术领域，具体涉及电力监控系统及监控方法。

背景技术：

为了保障电网安全正常的运行，电力系统中通常会设置用于监控电力设备运行状态的电力监控系统。

传统的电力监控系统设有服务器及用于监控电力设备的电力监控终端，监控终端以有线的方式连接服务器，具有较高的可靠性，但是需要布设大量线缆，实施成本较高，在电力系统所在位置的地形等外界因素的影响下，实施难度也较大。

现有技术中，已经出现了一些无线连接的电力监控系统，这些系统中的监控终端以无线方式连接服务器，避免了大量的线缆铺设，有效的降低了实施成本及实施难度，但是监控终端与服务器之间的无线通信信号容易因外部干扰或网络阻塞而发生通信故障，导致系统整体的可靠性下降，影响到了电力设备的实时监控，进而影响了电网的安全。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种电力监控系统，包括手机、无线通信终端、服务器和电力监控终端，所述无线通信终端接入互联网，并连接所述手机；所述服务器接入所述互联网，并配置有固定网址及固定监听端口；所述电力监控终端安装在电力设备监控现场，并连接所述无线通信终端，存储所述服务器的网址、监听端口及所述手机的号码，所述电力监控终端根据所述服务器的网址、监听端口，通过所述无线通信终端与所述服务器进行通信，向所述服务器发送数据并接收服务器下发的指令。

根据一些实施例，所述电力监控终端包括电压采集单元、预处理单元、档位变换单元、模数转换单元、处理器和显示单元，所述电压采集单元用于采集原始电压数据，将采集到的原始电压数据发送至预处理单元；所述预处理单元连接所述电压采集单元和处理器，接收来自于所述电压采集单元的所述原始电压数据，并根据所述处理器发送过来的控制命令对所述原始电压数据进行衰减处理、量程转换处理和放大处理得到处理后的电压数据；所述档位变换单元连接所述预处理单元，用于根据所述处理后的电压数据是直流电压还是交流电压改变电压传输的路线；所述模数转换单元连接所述档位变换单元，用于将所述原始电压数据转换为数字信号；所述处理器连接所述模数转换单元和所述预处理单元，发送控制命令给所述预处理单元，并且对来自所述模数转换单元的数字信号进行采样、滤波和误差矫正得到数字处理信号；所述显示单元接收并显示来自处理器的数字处理信号。

根据一些实施例，所述电力监控终端还包括数据转换单元，所述处理后的电压数据是交流电压时，所述数据转换单元用于将所述交流电压转换为直流电压。

根据一些实施例，所述无线通信终端配置有一个唯一的gsm终端号，并以gprs无线通信方式接入互联网，以gsm无线通信方式连接所述手机。

根据一些实施例，所述电力监控终端经串行通信线缆连接所述无线通信终端。

本申请实施例还提供一种如上所述的电力监控系统的电力监控方法，包括：电力监控终端根据存储的服务器的网址、监听端口，通过无线通信终端与服务器进行通信，向服务器发送数据并接收服务器下发的指令；电力监控终端需要向手机发送短消息时，根据手机的号码，通过无线通信终端将短消息发送给手机。

根据一些实施例，所述电力监控终端将实时监测到的电力设备的状态信息，以gprs无线通信方式发送给服务器，如果监测到电力设备发生故障，则将故障信息以gsm短消息方式一并发送给手机。

根据一些实施例，所述电力监控终端以gprs无线通信方式与服务器进行通信时，如果3分钟内与所述服务器之间无通信数据，则重新尝试连接所述服务器。

根据一些实施例，所述电力监控终端以gprs无线通信方式与服务器进行通信时，如果连续3次连接所述服务器失败，即将无线通信方式切换为gsm短信模式，反之则保持gprs无线通信方式。

本申请实施例提供的技术方案，电力监控终端工作在gprs模式时，将实时监测到的电力设备的状态信息发送给服务器，如果监测到电力设备发生故障，则将故障信息以短消息方式一并发送给手机，通过这种双通道无线通信方式不但实施成本及实施难度低，而且可靠性较高，克服了现有单通道无线式电力监控系统可靠性差的缺陷，能保证电网的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的一种电力监控系统的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的另一种电力监控系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使申请实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本申请。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本申请可实施的范畴。

图1为本申请实施例提供的一种电力监控系统的结构示意图。

如图1所示，电力监控系统包括手机4、无线通信终端3、服务器3和电力监控终端1。

服务器接入所述互联网，并配置有固定网址及固定监听端口。无线通信终端接入互联网，并连接手机。电力监控终端安装在电力设备监控现场，并连接无线通信终端，存储服务器的网址、监听端口及手机的号码，电力监控终端根据服务器的网址、监听端口，通过无线通信终端与服务器进行通信，向服务器发送数据并接收服务器下发的指令。

无线通信终端配置有一个唯一的gsm终端号，并以gprs无线通信方式接入互联网，以gsm无线通信方式连接手机。电力监控终端经串行通信线缆连接无线通信终端，服务器的网址、监听端口，及手机的号码，一并存入电力监控终端。

电力监控终端包括电压采集单元、预处理单元、档位变换单元、模数转换单元、处理器和显示单元。

电压采集单元信号连接预处理单元，用于采集原始电压数据，将采集到的原始电压数据发送至预处理单元，预处理单元分别信号连接于档位变换单元和处理器，用于根据处理器发送过来的控制命令对采对接收到的原始电压数据进行衰减处理、量程转换处理和放大处理；档位变换单元分别信号连接于数据转换单元和模数转换单元，用于根据采集的电压是直流电压还是交流电压改变电压传输的路线；模数转换单元信号连接于处理器，用于将接收到的模拟的原始电压数据信息转换为数字信号；处理器信号连接于显示单元，用于对接收到的数字信号进行采样、滤波和误差矫正，将处理的结果发送至显示单元进行显示。

可选地，电力监控终端还包括数据转换单元，处理后的电压数据是交流电压时，数据转换单元用于将处理后的交流电压转换为直流电压。

这样的结构，因为功能的分散和冗余度的提高，可采用一般的工控机，代替了专用的、昂贵的数据服务器，减少了硬件投资，并且还不影响整个系统的可靠性。

如图1所示的电力监控系统的电力监控方法，包括以下流程。

将服务器的网址、监听端口，及手机的号码，一并存入电力监控终端。电力监控终端根据存储的服务器的网址、监听端口，通过无线通信终端与服务器进行通信，向服务器发送数据并接收服务器下发的指令。

电力监控终端需要向手机发送短消息时，根据手机的号码，通过无线通信终端将短消息发送给手机。

电力监控终端工作在gprs模式时，将实时监测到的电力设备的状态信息发送给服务器，如果监测到电力设备发生故障，则将故障信息以短消息方式一并发送给手机。

另外，电力监控终端工作在gprs模式时，如果3分钟内与服务器之间无通信数据，则重新尝试连接服务器，如果连续3次连接服务器失败，即将工作模式切换为短信模式，反之则保持其gprs模式的工作模式。

通过这种双通道无线通信方式不但实施成本及实施难度低，而且可靠性较高，克服了现有单通道无线式电力监控系统可靠性差的缺陷，能保证电网的安全运行。

图2为本申请实施例提供的另一种电力监控系统的结构示意图。

在图1实施例的基础上，本实施例中的电力监控终端部署在电力网络中的多个配电柜中，配电柜是配电系统的末级设备，其作用主要是把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。如果配电柜出现故障，会影响到其附近的用电设备的正常工作。

现有配电柜的管理方式，通常是由维护人员定期对设备进行监控及运维，当发现存在故障隐患时，对配电柜进行维护。这样的方式，由于维护人员的精力有限，其对配电柜监控的频率不会太高，通常为几天一次或者几周一次。这就导致很容易出现配电柜已经发生故障，受影响的单位或个人发出求助信息，维护人员接到相关消息后，再赶到现场对配电柜进行维修的情况。这样的方式，从发生故障到修复故障所花费的时间较长，该配电柜配电的单位或个人在此期间的工作及生活会受到不小的影响(如工厂的生产线将无法开工)。

本实施例中，电力监控终端通过5g通信模块分别与服务器和手机进行通信，服务器则改用云端服务器，每一5g通信模块均有唯一的5g终端号。

电力监控终端中除电压传感器用作电压采集单元外，还设有多个其他采集单元用于对配电柜进行数据采集，采集单元采集的数据包括运行数据、环境数据以及定位信息。电压传感器外，采集单元还包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和电流传感器，这些传感器的原始数据信息也采用与原始电压数据信息相同的处理过程。

服务器上则部署了存储单元、处理单元和统计分析单元。存储单元内存储有维护方案的预案库。存储单元内还存储有各电力监控终端对应的配电柜的地址信息。处理单元用于对采集单元采集的数据进行分析，当分析结果为存在异常时，生成异常类型，还用于根据异常类型及异常数据在存储单元内匹配出对应的维护方案，并发出检修信号，检修信号包括异常类型及维护方案。

本实施例中，每个维护人员的手机均有唯一的5g终端号，手机上还包括警报单元和定位单元。警报单元用于接收检修信号；警报单元接收到检修信号时，发出语音加文字的提示。定位单元用于获取维护端的定位信息。

处理单元发送检修信号时，发送给距离异常配电柜最近的维护人员的手机。存储单元还用于进行异常存储，具体的，存储单元存储异常时，按照异常类型、检测时间、电力监控终端对应的5g通信模块的5g终端号以及进行维护的人员的手机5g终端号进行存储。统计分析单元用于对异常进行统计分析。统计分析单元进行异常统计分析时，生成各异常类型的复发率，若某异常类型的复发率大于x，则生成方案更新信号，方案更新信号包括异常类型及对应的复发率；若某维护端维护后的配电柜的异常复发率大于y，则生成人员培训信号，人员培训信号包括手机的5g终端号及对应的异常复发率。x及y的具体数值，本领域技术人员可依据历史统计的异常复发率具体设置。

为便于说明，假设本实施例中，系统中的配电柜有200个，电力监控终端有200个，维护端有10个。具体实施过程如下。

200个电力监控终端分别与配电柜一一对应进行数据采集，采集的数据包括配电柜的运行数据和环境数据，并将采集的数据发送给服务器。服务器接收到各电力监控终端发送的数据后，处理单元对各电力监控终端的采集数据进行分析。当分析结果为存在异常(如温度过高)时，生成异常类型，还用于根据异常类型及异常数据在存储单元内匹配出对应的维护方案。

处理单元根据该存在异常数据的电力监控终端所对应的5g通信模块的5g终端号，在存储单元内匹配出对应配电柜的地址信息，再根据各维护人员的手机反馈的定位信息，计算各维护人员的手机与存在异常的配电柜的距离，并给距离异常配电柜最近的维护人员的手机发送检修信号。该维护人员的手机的警报单元接收到检修信号后，通过语音(如“请注意，您接收到新的任务！”)加文字的方式发出提醒。提醒该维护人员配电柜出现了异常，需要检修维护，由于检修信号包括异常类型和维护方案，维护人员可以减少准备时间，并且准备工作也可以更具针对性，在到达配电柜所在位置后可尽快对其进行检修维护。

存储单元存储异常时，按照异常类型、检测时间、电力监控终端对应5g终端号以及进行维护的维护人员的手机5g终端号进行存储。之后，统计分析单元用于对异常进行统计分析，生成各异常类型的复发率，若某异常类型的复发率大于x，则生成方案更新信号，方案更新信号包括异常类型及对应的复发率。由于维护人员是以检修信号中的维护方案作为指导方案进行检修维护的。若某异常类型的复发率大于x，则说明预案库中该异常类型的维护方案需要进行优化，因此，发出方案更新信号，提醒服务器的管理人员对预案库中的该异常类型的维护方案进行优化。若某维护人员维护后的配电柜的异常复发率大于y，则生成人员培训信号，人员培训信号包括维护人员手机的5g终端号及对应的异常复发率。每个维护人员有自己的手机。统计分析单元进行异常统计分析时，若某维护人员维护后的配电柜的异常复发率大于y，则说明该维护人员的维护能力需要提高，因此，生成人员培训信号。人员培训信号包括维护人员手机的5g终端号及对应的异常复发率，则便于管理人员及时了解具体的情况。与现有技术相比，使用本系统，当配电柜存在故障隐患时，维护人员可及时了解情况尽快对其进行维护，尽可能的减少用于因配电柜故障而受到影响的情况。

可选地，维护人员的手机上还包括状态单元，用于标记维护人员的工作状态，工作状态包括任务中和等待中。

处理单元发送检修信号时，发送给工作状态为等待中且距离异常配电柜最近的维护人员的手机。在发送检修信号时，距离出现异常的配电柜最近的维护人员有可能正处于任务中的状态，这时，即使给他发送检修信号，该维护人员也不能立刻前往检修信号中的配电柜对其进行维护检修。而发送给工作状态为等待中且距离异常配电柜最近的维护人员的手机，则规避了上述情况，处理单元会找到等待状态中距离其最近的维护人员，从而保证维护人员能够及时赶到现场，对该配电柜进行维护检修。

需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd～rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对申请的具体实施例进行了描述。需要理解的是，申请并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响申请的实质内容。