公变台区电气设备信息监控报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及公变台区电气设备信息监控技术领域，尤其涉及公变台区电气设备信息监控报警系统。
【背景技术】
[0002]目前，电力建设的规划、供电系统的增容扩建、配电系统的改造以及电能供送的调配，主要以各级专家或技术人员的经验概略估测为依据，由于缺乏详实的电能监测信息，项目建设及改造调整往往与实际需要的匹配性交叉，造成电能供应不足，系统长期超负荷运行，或电能供应过剩，直接带来设备故障频发，造成不必要的经济损失，尤其是对于台区系统，台区用户测线路老化破损严重，漏电隐患很大，人身安全事故时有发生，给安全生产和人民生命安全造成了极大的危害；因人身事故造成的经济赔偿动辄以百万计，给供电公司带来了极大的经济损失和严重的社会负面影响，更为严重的是有可能影响社会稳定，给配电管理和设备运行管理带来极大的困难，因此需要有一种系统，能够实现台区电气设备信息的监控报警。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供公变台区电气设备信息监控报警系统，它能实现二级漏保开关监视、漏电电流监视、漏电开关跳闸监视、用户端电压远程监视等功能，可以起到综合性的保护、指导、监控功能。
[0004]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:公变台区电气设备信息监控报警系统，包括安装于电气设备上的监控表箱以及与监控表箱相连接的监控报警终端，所述监控表箱上设置环境测量点、门限监测点及查询视窗；所述终端包括智能电能表、漏电保护器和计量电流互感器，所述漏电保护器连接智能电容器，所述计量电流互感器包括闭环式霍尔传感器、计量存储器以及与两者连接的数据传输线；所述漏电保护器为剩余电流动作断路器，包括零序电流互感器与脱扣器，所述脱扣器与零序电流互感器的二次回路之间设置电子放大器。
[0005]所述门限监测点包括信息扫描单元、表箱电气闭锁接点和电气锁具；所述信息扫描单元包括可控光源、专用高清摄像头和二维码扫描处理器，所述二维码扫描处理器可扫描工作人员二维码胸牌，所述二维码胸牌包括由耦合元件及条形码组成的标签。
[0006]所述环境测量点包括位于表箱上的压力传感器、振动传感器和嵌入式测温传感器，所述嵌入式测温传感器包括高精度温湿度探头及其连接的数据传输线。
[0007]所述表箱电气闭锁接点包括与远程中控台连接的主闭锁接点以及分别安装在各个监控表箱的多个从闭锁接点，主从闭锁接点之间采用远程无线通信连接；所述电气锁具包括五防钥匙。
[0008]所述查询视窗包括CPU以及分别与其连接的液晶显示模块、查询键盘，所述CPU连接网络传输模块。
[0009]所述监控表箱与所述监控报警终端之间通过网络传输模块连接，所述网络传输模块包括本地传感器网络与远程无线网络，所述传感器网络信号采用电力载波传输，所述远程无线网络信号采用长距离点对点传输。
[0010]所述网络传输模块的输入端连接无线状态量采集器，所述网络传输模块的输出端连接数据采集卡。
[0011]所述远程无线网络包括GSM短信收发模块。
[0012]本发明方案的系统主要包括两个方面，一个是监控电气设备信息的报警终端，另一个是与终端相连接的监控、处理表箱，电气设备漏电保护监控的重点在于漏电保护器的选取，漏电保护器包括剩余电流动作断路器，传统型的剩余电流动作保护器为电磁式，零序电流互感器的二次回路输出电压不经任何放大，直接激励剩余电流脱扣器，这样就会造成保护器的灵敏度略低，且制作工艺复杂、成本高；本方案中的剩余电流动作断路器包括零序电流互感器与脱扣器，并且零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路，互感器二次回路的输出电压经过电子线路放大后再激励剩余电流脱扣器，这样保护器的灵敏度高、整定误差小、制作工艺简单、成本低。
[0013]计量电流互感器包括闭环式霍尔传感器、计量存储器以及与两者连接的数据传输线，闭环式霍尔电流传感器可采用TBC-LTA系列，灵敏度高且计量精度准确，计量存储器不仅可以记录电流互感器电流值，还可以通过与终端的其他元件连接，进行信号监测数据的记录；这些信号监测数据主要包括保护开关动作信息，漏电保护开关动作时记录动作时间、位置等相关信息，进行告警，实现远方监视的应用功能；漏电流值可以为后续排查解决问题提供依据，为用户安全用电保驾护航；还有智能电能表所采集的线路电压值、电流值和功率值，这主要可以为研宄台区用户线路故障预警和故障排查技术提供数据，为本地区的台区安全用电提供技术指导，从而提高整个地区的台区安全用电水平。
[0014]监控表箱上设置环境测量点、门限监测点及查询视窗；环境测量点包括位于表箱上的压力传感器、振动传感器和嵌入式测温传感器，嵌入式测温传感器包括高精度温湿度探头及其连接的数据传输线；环境测量点与门限监测点可以采用POE供电，以本地传感器网络的网络数据传输线为供源线路；门限监测点包括信息扫描单元、表箱电气闭锁接点和电气锁具；信息扫描单元包括可控光源和专用高清摄像头，可用于对进行表箱操作的工作人员进行身份识别，在使用时工作人员可以佩戴由耦合元件及条形码组成的标签，每个标签具有唯一的电子编码，通过信息扫描单元无线(非接触式)读取标签信息，从而对门禁或权限进行开放；电气闭锁接点与电气锁具可以在人员身份识别错误时，启动报警装置，提醒工作人员注意，闭锁装置包括与远程中控连接的主闭锁装置以及分别安装在各个监控表箱的多个从闭锁装置，主从闭锁装置之间采用远程无线通信连接；闭锁装置根据识别信号来判别是否进行门限开闭与闭锁保护。闭锁门禁装置中，电气闭锁接点与中控台计算机及电脑钥匙连接，实现门禁状态一致；电气锁具主要是指五防钥匙，是更进一步的双重保险设置，可以防误数据管理系统根据预先储存的防误闭锁逻辑库及当前设备位置状态，对每一项模拟操作进行闭锁逻辑判断，将正确的模拟操作内容生成实际操作程序传输给电脑钥匙，操作人员按照电脑钥匙显示的操作内容，依次打开相应的编码锁对门限及设备进行操作。POE供电是采用以太网作为数据传输通道，不需要专门架设服务器，部署简单，使用方便，各监控接点以无线状态量采集器为基础，将采集到的温湿度、电流等信息转化为数字信号，通过TCP/IP协议将数据发送到监控软件。同时，监控表箱上设置查询WEB视窗，WEB视窗包括CPU以及分别与其连接的液晶显示模块、查询键盘，CPU连接网络传输模块，WEB视窗显示当前表箱的开关状态、电压数据、温湿度数据和漏电电流数据，监控软件不用固定在某一台主机，任何以太网联网的主机运行该软件均能获取到每个接点的监测数据，即配网台区以太网线路上的任一计算机均可通过输入监测表箱的IP地址远程访问WEB页面。
[0015]网络传输模块包括本地传感器网络与远程无线网络，传感器网络采用电力载波传输，远程无线网络采用长距离点对点传输。信息传输方式是保证监控信息及时传递的基础，电力载波不依托辅助元件，可实现直接性的线路传输，很适用于小范围内互联的传感器网络；远程无线网络既可以采用GSM无线传输，可以与各种公用通信网络互联，抗干扰性强，通信质量高，不受距离限制，也可以采用长距离点对点传输，通过数据管理系统使用一次GSM传输，相比于GSM无线传输而言，不必使用SIM卡，大大降低了长期使用费用。
[0016]网络传输模块的输入端连接无线状态量采集器，所述网络传输模块的输出端连接数据采集卡，无线状态量采集器进行数据的一次汇集，并传输至数据采集卡进行数据的二次汇集；数据采集卡的输出端与配网台区控制中心的服务器连接，服务器包括若干台以太网式网络交换机，这种后台监控管理模式在传统配变终端的基础上，利用本地传感器网络和远程无线网络拓展配变终端监测的内容和监视范围，使原来局限于配变本身电气参数监测的设备升级为整个台区监视、控制中心，借助先进的电力物联网技术升级为台区微系统的控制中心，为将来扩展监测功能打下了很好的通讯网络基础，从而在根本上保证了智能台区在整个台区范围内的应用。
[0017]本方案的公变台区电气设备信息监控报警系统有益效果主要体现在以下几个方面:
1.能及时发现台区剩余电流值超限客户并自动隔离，保障台区总保护安全稳定运行，保证供电质量，保障用户人身安全，有效预防触电伤亡事故发生；
2.将剩余电流值超限客户信息通过短信形式及时提醒工作人员，便于抢修人员快速到达现场进行抢修；实现台区电气设备电流、电压、环境温湿度的远程监控、数据采集，远程运维和漏电保护等多种功能，为节能降损，可靠供电提供数据支持，提高运维水平和安全供电能力；
3.通过本方案可以提高供电可靠性和供电质量，最大限度保障人民群众生产、生活的用电需求，提高用户满意度；提高设备安全运行水平，减少人身安全事故和电气设备事故；减少用户纠纷，保障社会和谐；提高设备维护水平和劳动效率，减少人员维护工作量；该系统达到期望目标，具有推广价值。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，公变台区电气设备信息监控报警系统，包括安装于电气设备上的监控表箱以及与监控表箱相连接的监控报警终端，监控表箱上设置环境测量点1、门限监测点5及查询视窗17 ;终端包括智能电能表11、漏电保护器26和计量电流互感器15，漏电保护器连接智能电容器16，计量电流互感器包括闭环式霍尔传感器、计量存储器以及与两者连接