一种变电站辅助监控装置的制作方法

本实用新型属于一种变电站辅助监控装置，属于一种智能化数据采集与处理系统。

背景技术：

随着物联网技术和通讯技术的发展，传统变电站的数据管理、运行监控方式急需升级换代，以实现智能化统一管理。现有水电厂下辖变电站针对辅助设备的管理模式比较松散，各个部件独立控制，数据管理繁琐，个别设备需要现场人工操作控制，例如：集水井水泵的操控工作等。同时，对电缆沟监控还属于空白状态。如何设计一款变电站辅助监控装置实现设备的集中控制和管理，是目前该领域的技术难题和热点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出的变电站辅助监控装置具有可编程性强、实时性全、集成度高等优点，该装置改变了传统变电所辅助设备管理的方式，使用辅控屏进行辅助设备的集中远程控制，实现了本地和远程双向切换，达到了变电站所无人值守管理要求，大大的降低了变电站运营成本。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变电站辅助监控装置包括正面设置的双电源切换控制器、触摸屏、多功能电量表、智能断路器、手动断路器、运行指示灯、手动启动按钮、手动停止按钮和手动自动转换开关，还包括背面设置的双电源切换开关本体、接线端子排、plc、主控器、电源模块、继电器、交流接触器和漏水控，其中：所述主控器通过通讯电缆分别连接触摸屏、plc、双电源切换控制器、多功能电量表、智能断路器和接线端子排，所述双电源切换控制器通过电缆连接双电源切换开关本体，主控器通过接线端子排连接外部传感器和调控设备；所述智能断路器和手动断路器分别设置在电源与接线端子排之间，通过手动自动转换开关控制智能断路器或手动断路器工作，所述智能断路器接受主控器的控制，所述手动断路器接受手动启动按钮和手动停止按钮的控制；所述运行指示灯用于显示智能断路器和手动断路器的工作状态，当指示灯对应的电路导通时，指示灯点亮；所述电源模块的输入端连接交流接触器，电源模块的输出端设置有继电器；所述漏水控设置在交流接触器上。

优选的，所述双电源切换控制器为d型，所述双电源切换开关本体为cb级，双电源切换开关本体上设置有过电流脱扣器的断路器。

优选的，所述主控器包括armcontexm3系列工业级控制器。

优选的，所述plc为s7-200smart型可编程控制器。

优选的，所述触摸屏采用24v直流供电和rs232串口通信方式。

优选的，所述多功能电量表用于采集三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能，多功能电量表具有通讯接口和两路电能脉冲，用于完成电量测量、电能计算、数据显示、采集及传输。

本实用新型的变电站辅助监控装置具有以下有益效果：

1)可编程性：装置采用可编程主控器，实现通过简单配置文件调整系统采集编程逻辑，灵活实现了复杂过程简单化处理，极大的提升了系统的可适用性。

2)实时性强：系统实时采集数据，所展现数据频率为1秒，同时系统通过控制操作，延迟操作≤3秒，所见即所得。

3)集成度高：系统可以涵盖多数外围设备及设施，解决了以前交流屏等控制设备只针对供电控制的问题，集成了探照灯、电暖器、空调、照明、抽水泵、通风机等多种外围设备的集中管理。

4)可扩充性强：系统有预留多条针对供电设备的供电控制链路，同时针对具有modbus通信的设备的、4-20ma信号的通信类设备对接，通过配置主控器参数即可完成。

5)可靠性高：系统采用可靠性强的组成设备及元器件，以及成熟的传感器设备进行数据采集，经过长期运行融合，形成十分稳定工作状态。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的背面结构示意图；

图3为本实用新型的电路连接示意图；

图4为本实用新型应用实施例示意图。

图中，1-双电源切换控制器、2-触摸屏、3-多动能电量表、4-智能断路器、5-手动断路器、6-运行指示灯、7-手动启动按钮、8-手动停止按钮、9-手动自动转换开关、10-双电源切换开关本体、11-接线端子排、12-plc、13-主控器、14-电源模块、15-继电器、16-交流接触器、17-漏水控。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1、图2和图3所示，该变电站辅助监控装置整体为碳钢表面喷塑的柜式结构，在柜式结构的正面依次设置有双电源切换控制器1、触摸屏2、多功能电量表3、智能断路器4、手动断路器5、运行指示灯6、手动启动按钮7、手动停止按钮8和手动自动转换开关9，在柜式结构的背面设置有双电源切换开关本体10、接线端子排11、plc12、主控器13、电源模块14、继电器15、交流接触器16和漏水控17。

参考图3，主控器13通过通讯电缆分别连接触摸屏2、plc12、双电源切换控制器1、多功能电量表3、智能断路器4和接线端子排11，双电源切换控制器1通过电缆连接双电源切换开关本体10，主控器13通过接线端子排11连接外部传感器和调控设备；智能断路器4和手动断路器5分别设置在电源与接线端子排11之间，通过手动自动转换开关9控制智能断路器4或手动断路器5工作，智能断路器4接受主控器13的控制，手动断路器5接受手动启动按钮7和手动停止按钮8的控制；运行指示灯6用于显示智能断路器4和手动断路器5的工作状态，当指示灯6对应的电路导通时，指示灯6点亮；电源模块14的输入端连接交流接触器16，电源模块14的输出端设置有继电器15；漏水控17设置在交流接触器16上。

其中，主控器13采用armcontexm3系列工业级控制器设计，具备16mbit的flash接口、1路rs232接口、4路rs485接口以及1路100m以太网接口等，主控器13监控中心服务器与辅控屏内的可编程控制器、触摸屏、双电源自动切换开关、多功能电量表及环境检测仪表数据通讯和远程控制的核心设备。

其中，双电源自动切换开关可以选择施耐德watsn系列产品，双电源切换控制器1为d型，双电源切换开关本体10为cb级，双电源切换开关本体10上设置有过电流脱扣器的断路器。具备选择性的保护功能，能对下端的负荷和电缆提供短路和过载保护；其接通和分断能力远大于使用接触器和继电器等其他元器件。

具体的，plc12为s7-200smart型可编程控制器，该设备用于检测现场开关量和模拟量信号，完成对照明、风机、水泵等设备的自动控制。触摸屏2采用24v直流供电和rs232串口通信方式，可以选用迪文触摸屏，主要用于本地集中控制。

具体的，漏水检测控制器采用外接24vdc电源供电，报警方式为蜂鸣器，报警输出方式继电器输出。

需要说明的是，多功能电力仪表能够高精度测量三相电网系统中常用的电量参数：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、有功电能，无功电能，并带有通讯接口和两路电能脉冲。能够完成电量测量、电能计算、数据显示、采集及传输，可广泛应用于变电站自动化、配电自动化、智能建筑、企业内部电能测量、管理、考核。可实现led/lcd现场显示。

参见图4，辅助监控装置对变电所照明、探照灯、空调、电暖器、风机、集水井、电缆沟等外围设备及设施进行集中控制，装置已形成现场触摸屏控制、客户端软件、外围设备集控中心等多种远程及现场控制机制，同时根据操作人员权限，客户端软件实现局域网内远程控制功能。针对现场触摸屏控制，是对变电所外围设备及设施进行现场集中控制，包括现场环境监测、外围设备电源的控制、告警及故障、曲线分析等功能，实现现场设备控制及设备运行。其中，环境监测针对现场温度、湿度、有机物进行监测，以及集水井水位监测，设备运行参数检测，设备运行状态监测，报警及故障监测，实时反映实际运行工作状况外围设备运行情况。

需要说明的是，屏幕还可以显示备自投装置电源的状态和数据，也可以显示照明设备电源的状态，通过触屏控制照明设备的手动开关，同时也可以根据客户端软件远程控制设备的开关，显示通风机电源的状态，通过触屏控制通风机设备的手动开关，同时也可以根据客户端软件远程控制设备的开关，针对电暖气，可以显示电暖器电源的状态，通过触屏控制电暖器设备的手动开关，同时也可以根据客户端软件远程控制设备的开关，针对空调，显示空调运行的状态，通过触屏控制空调开关，同时也可以根据客户端软件远程控制空调运行的开关。针对探照灯，显示探照灯电源的状态，通过触屏控制探照灯的手动开关，同时也可以根据客户端软件远程控制探照灯的开关。针对集水井，显示集水井水位液位数据，以及抽水泵的工作状态及控制操作，也可以根据客户端软件远程控制抽水泵的开关。针对电缆沟，显示电缆沟环境、浸水电缆的工作状态，以及电缆沟通风机的开关状态及控制操作，也可以根据客户端软件远程控制电缆沟通风机的开关。

该变电站辅助监控装置能够满足无人值守变电站远程集中控制需求，该装置集成现场照明、空调、电暖器、探照灯、备自投、集水井、电缆沟、通风机等外围设备及设施，采集现有设备状态，利用现场采集环境参数，可自动控制现场设备运行。装置利用现场条件可以本地手动控制，也可以通过网络进行远程手动控制。该装置填补了水电厂对变电站辅助设备管理的空白，降低了变电站这种高危工作场景的人为干预操作过程，提升了水电厂对变电站管理工作的水平及能力，向无人值守变电站目标的过度迈出了坚实的一步。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。