车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统及方法，由配置在车辆上的车载中心，无线局域网通讯系统，标准信号源、手持PDA和移动音视频监控终端组成。其中，车载中心通过VPN无线专用网络和在线监测主站平台连接通信；车载中心通过无线局域网通讯系统和标准信号源、手持PDA、移动音视频监控终端进行连接通信。校验时，通过车载中心控制标准信号源的输出，标准信号源再发送信号至被校验的在线监测装置，车载中心实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实时监测数据，自动产生校验结果。本发明通过车载化变电设备状态监测智能校验试验系统来进行，从而满足电力部门变电站在线监测装置校验的智能化要求。
【专利说明】车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变电站设备状态在线监测装置的校验系统，具体地说是一种基于 无线通信技术和计算机控制技术的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统及方 法。
【背景技术】
[0002] 变电设备状态在线检测装置是在线监测变电站主要设备的运行参数，通过内部网 络，将数据传输到电力内网中的在线监测主站平台，给维护部门提供检修依据。为了保证该 装置监测数据的准确性，需要定期对该装置进行校验。
[0003] 目前，对变电设备在线监测装置的校验，需要专业人员携带相关的校验设备，去现 场进行比对校验，具体过程如下： 1、根据需要校验的在线检测装置，专业人员选择对应的标准信号源，携带去校验现场。
[0004] 2、到达现场后，把标准信号源加载在需要校验的在线监测装置上，采用手工调节 标准信号源的输出，手工记录相应数据。
[0005] 3、登录电力内网中的在线监测主站平台，查找校验试验进行时相应的在线监测装 置的实时监测数据，并手动记录。
[0006] 4、重复2、3步骤，得到被校验的在线监测装置在全量程范围内的多组数据。
[0007] 5、将标准信号源的输出信号数据和被校验在线监测装置的实时监测数据，进行人 工比对，得出被校验的在线监测装置数据准确与否的结论。
[0008] 现有的校验方法的缺点是明显的，具体如下： 1)现场校验试验过程中，各仪器为相互孤立状态，无相互数据交互。
[0009] 2)校验过程中标准信号源需要手动调节参数和触发动作。重复性试验、数据记录 等方面均依靠人工完成，效率低下。
[0010] 3)校验试验过程中用于比对的在线检测装置实时监测数据的获取，需要去电力内 网中的在线监测主站平台，依靠人工界面查询，很不方便。
[0011] 4)校验数据人工记录，校验结果人工比对，容易造成人为的误差。
[0012] 5 )校验结果未实现电子化线上维护，不方便建立在线检测装置的校验记录及事后 检索。
[0013] 6 )校验需要有经验的专业技术人员去现场进行操作。由于变电在线检测装置的普 及，要定期完成这些装置的巡检，要动用大量的专业技术人员。
【发明内容】
[0014] 为弥补现有变电站在线监测装置校验方法中，各仪器相互孤立、仪器控制及数据 管理自动化程度低下、数据比对存档检索等不方便、校验工作效率低下、需要大量专业人员 等的问题，本发明提供了一种基于无线通信技术和计算机控制技术的车载化变电设备状态 监测装置智能校验试验系统及方法。
[0015] 本发明采用的技术方案如下： 车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，由配置在车辆上的车载中心、标准 信号源、无线局域网通讯系统、手持PDA和移动音视频监控终端组成； 所述车载中心通过VPN无线专用网络并经过安全接入平台系统接入电力内网，从在线 监测主站平台获取被校验的在线监测装置的实时监测数据；并且所述车载中心通过无线局 域网控制标准信号源的输出及校验流程； 所述车载中心通过无线局域网通讯系统分别和移动音视频监控终端、标准信号源、手 持PDA进行连接通信； 所述车载中心预设有标准信号源的控制输出方案，并能够临时编制标准信号源的控制 输出方案； 所述车载中心通过无线局域网通讯系统将标准信号源的控制输出方案发送至标准信 号源； 所述车载中心能够实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实 时监测数据，自动产生校验结果； 所述标准信号源根据车载中心发送的控制输出方案，输出对应的信号至被校验的在线 监测装置； 所述移动音视频监控终端用于监控校验过程，并在需要的时候进行远程指导； 所述无线局域网系统由车载基站及多个收发末端构成；所述车载基站建立能够全站覆 盖全变电站的无线局域网环境，实现全站无死角覆盖；所述无线收发末端部署在校验现场， 能够在站内任何角落与车载基站进行直接通讯，并通过WIIF链接各终端，从而实现各终端 与车载中心的网络通信。
[0016] 前述的车载中心设有人机交互界面，支持预设、手动设定标准信号源的输出方案。
[0017] 前述的车载中心带有数据库，对被校验的在线监测装置建档并保存校验记录，并 支持查询历史校验记录。
[0018] 前述的手持PDA通过WIFI和标准信号源通信，所述手持PDA能够在车载中心的授 权下对标准信号源进行操作。
[0019] 前述的移动音视频监控终端通过将摄像机及网络电话机安装在可移动的支架上 构成，在校验进行时，所述移动音视频监控终端布置在校验现场。
[0020] 车载化变电设备状态监测智能校验系统对在线监测装置进行校验的方法，包括以 下步骤： 1) 将配置有车载中心、标准信号源、无线局域网通讯系统和移动音视频监控终端的车 辆驶入被校验的在线监测装置所在的变电站，并停在变电站的安全区； 2) 打开车载中心的操作软件，搜索被校验的在线监测装置的ID，查找该装置，当该装 置是第一次校验，在车载中心建立档案；若该装置的校验档案已经存在，查阅校验的历史记 录，为本次校验做准备； 3) 等待车载中心和电力内网建立稳定的通信后，读取该装置的实时监测数据； 4) 根据所需校验的在线监测装置选择相应的标准信号源，将所选择的标准信号源安装 在被校验的在线监测装置相邻位置，将标准信号源的输出加载到被校验的在线监测装置的 传感器上； 5) 将无线局域网通讯系统的收发末端布置到校验现场，架设临时无线局域网； 6) 将移动音视频监控终端布置到校验现场，车载中心调节视频信号，现场监控校验进 程，并在需要时通过网络电话远程指导校验操作； 7) 根据历史校验结果，有针对性的编制校验方案或者采用预设的校验方案，发送给标 准信号源，等标准信号源发回就绪信号后，开始校验； 8) 车载中心实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实时监测 数据，根据预设的误差范围，判断该装置监测信号的准确性； 9) 在校验过程中，若需要现场调节标准信号源的输出，车载中心授权手持PDA对标准 信号源进行操作，或者授权标准信号源，通过标准信号源上的操作键进行操作； 10) 校验结束后，生成校验报表并存储，方便以后检索。
[0021] 通过采用本发明，避免了以往只能人工手动进行，效率低下，不方便存档检索的问 题。变电站在线监测装置的校验可通过车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统来 进行，从而满足电力部门变电站在线检测装置校验的智能化要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本发明车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 现结合附图和【具体实施方式】详细说明本发明。
[0024] 本发明的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统如图1所示，由配置在 车辆上的车载中心，标准信号源，手持PDA，无线局域网通讯系统和移动音视频监控终端组 成。
[0025] 无线局域网系统：由车载基站及多个无线收发末端构成；车载基站建立能够覆盖 全变电站的无线局域网环境，实现全站无死角覆盖；无线收发末端能够在站内任何角落与 车载基站进行直接通讯，无线收发末端通常部署在校验现场附近并通过WIIF链接各终端， 从而实现各终端与车载中心的网络通信。
[0026] 标准信号源：根据校验试验要求，向被校验在线监测装置输出标准信号。标准信号 源通过WIFI经无线收发末端与车载中心进行通信，能够接受车载中心或手持PDA的校验试 验流程控制及数据查询。在某些特定情况下，也可以手动操作。
[0027] 手持PDA :手持PDA通过WIFI和标准信号源通信，作为在某些特定情况下，可以作 为控制标准信号源输出的一种补充方法，它需要车载中心授权后，才能发挥作用。
[0028] 移动音视频监控终端：将移动摄像机及网络电话机安装在可移动的支架上，组成 移动音视频监控终端。在校验进行时，将该移动音视频监控终端布置在校验现场，将现场的 情况以视频流的方式通过无线局域网发送到车载中心。监控视频的角度和清晰度可在车载 中心通过无线局域网远程调整，实时监控现场校验操作，并在需要的时候通过网络电话对 现场操作进行指导。
[0029] 车载中心：以车载试验过程控制中心为核心，通过无线局域网通讯系统为载体，将 标准信号源、手持PDA、移动音视频监控终端等联系起来，组成车载化变电设备状态监测装 直智能校验试验系统。
[0030] 车载中心通过VPN无线专用网络并经过安全接入平台系统接入电力内网，并从在 线监测主站平台获取被校验的在线监测装置的实时监测数据； 车载中心设有人机交互界面，支持预设、手动设定标准信号源的控制输出方案，车载中 心内预设有标准信号源的控制输出方案，并能够通过人机交互界面临时编制标准信号源的 控制输出方案；若需要现场调节标准信号源的输出，车载中心还可以授权手持PDA对信号 源进行操作，也可以授权标准信号源，通过标准信号源上的操作键进行操作。
[0031] 校验变电站在线监测装置时，需要在该装置的全量程范围内选择多个点进行校 验。在校验开始前，车载中心可以按照不同的时间段内输出不同信号的方法，编制校验方 案，在校验进行时，选择合适的校验方案(可以是预设校验方案，也可是临时编制校验方 案)，通过无线局域网，将该方案发给标准信号源，标准信号源按照该方案，输出标准信号加 载到被校验的在线监测装置的传感器上，确保校验在全量程范围内进行。
[0032] 在校验进行时，车载中心的工作人员，通过音视频监控终端全程监控现场校验过 程，发现问题通过网络电话进行现场指导。
[0033] 在校验过程中，车载中心自动将信号源的信号数据和被校验的在线监测装置的实 时监测数据进行比对，判断被校验的在线监测装置数据的准确性，校验结束后生成校验报 表，打印并存储该校验结果。车载中心带有数据库，在校验过程中，对被校验的在线监测装 置建档并保存校验记录，并支持查询历史校验记录。
[0034] 车载化变电设备状态监测智能校验试验系统的具体实施方案为： 1)将配置有车载中心、标准信号源、手持PDA、无线局域网通讯系统和移动音视频监控 终端的车辆驶入被校验的在线监测装置所在的变电站，并停在变电站的安全区。
[0035] 2)打开车载中心的操作软件，搜索被校验的在线监测装置的ID，查找该装置，当该 装置是第一次校验，在车载中心建立档案；若该装置的校验档案已经存在，查阅校验的历史 记录，为本次校验做准备。
[0036] 3)等待车载中心和电力内网建立稳定的通信后，读取该装置的实时监测数据。
[0037] 4)根据所需校验的在线监测装置选择相应的标准信号源，将所选择的标准信号源 安装在被校验的在线监测装置相邻位置，将标准信号源的输出加载到被校验的在线监测装 置的传感器上。
[0038] 5)将无线局域网的收发末端布置到校验现场，架设临时无线局域网。
[0039] 6)将音视频监控终端布置到校验现场，车载中心调节视频信号，现场监控校验进 程，有需要时通过网络电话远程指导校验操作。
[0040] 7)根据历史校验结果，有针对性的编制校验方案，也可以采用预设的校验方案，发 送给标准信号源，等标准信号源发回就绪信号后，方可以开始校验。
[0041] 8)车载中心实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实时 监测数据，根据预设的误差范围，判断该装置监测信号的准确性。
[0042] 9)在校验过程中，若需要现场调节标准信号源的输出，车载中心可以授权手持PDA 对信号源进行操作，也可以授权标准信号源，通过标准信号源上的操作键进行操作。
[0043] 10)校验结束后，生成校验报表并存储，方便以后检索。
【权利要求】
1. 车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，其特征在于，由配置在车辆上的 车载中心、标准信号源、无线局域网通讯系统、手持PDA和移动音视频监控终端组成； 所述车载中心通过VPN无线专用网络并经过安全接入平台系统接入电力内网，从在线 监测主站平台获取被校验的在线监测装置的实时监测数据；并且所述车载中心通过无线局 域网控制标准信号源的输出及校验流程； 所述车载中心通过无线局域网通讯系统分别和移动音视频监控终端、标准信号源、手 持PDA进行连接通信； 所述车载中心预设有标准信号源的控制输出方案，并能够临时编制标准信号源的控制 输出方案； 所述车载中心通过无线局域网通讯系统将标准信号源的控制输出方案发送至标准信 号源； 所述车载中心能够实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实 时监测数据，自动产生校验结果； 所述标准信号源根据车载中心发送的控制输出方案，输出对应的信号至被校验的在线 监测装置； 所述移动音视频监控终端用于监控校验过程，并在需要的时候进行远程指导； 所述无线局域网系统由车载基站及多个收发末端构成；所述车载基站建立能够全站覆 盖全变电站的无线局域网环境，实现全站无死角覆盖；所述无线收发末端部署在校验现场， 能够在站内任何角落与车载基站进行直接通讯，并通过WIIF链接各终端，从而实现各终端 与车载中心的网络通信。
2. 根据权利要求1所述的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，其特征在 于，所述车载中心设有人机交互界面，支持预设、手动设定标准信号源的输出方案。
3. 根据权利要求1所述的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，其特征在 于，所述车载中心带有数据库，对被校验的在线监测装置建档并保存校验记录，并支持查询 历史校验记录。
4. 根据权利要求1所述的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，其特征在 于，所述手持PDA通过WIFI和标准信号源通信，所述手持PDA能够在车载中心的授权下对 标准信号源进行操作。
5. 根据权利要求1所述的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系统，其特征在 于，所述移动音视频监控终端通过将摄像机及网络电话机安装在可移动的支架上构成，在 校验进行时，所述移动音视频监控终端布置在校验现场。
6. 利用权利要求1至5任意一项所述的车载化变电设备状态监测装置智能校验试验系 统对在线监测装置进行校验的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将配置有车载中心、标准信号源、无线局域网通讯系统和移动音视频监控终端的车 辆驶入被校验的在线监测装置所在的变电站，并停在变电站的安全区； 2) 打开车载中心的操作软件，搜索被校验的在线监测装置的ID，查找该装置，当该装 置是第一次校验，在车载中心建立档案；若该装置的校验档案已经存在，查阅校验的历史记 录，为本次校验做准备； 3) 等待车载中心和电力内网建立稳定的通信后，读取该装置的实时监测数据； 4) 根据所需校验的在线监测装置选择相应的标准信号源，将所选择的标准信号源安装 在被校验的在线监测装置相邻位置，将标准信号源的输出加载到被校验的在线监测装置的 传感器上； 5) 将无线局域网通讯系统的收发末端布置到校验现场，架设临时无线局域网； 6) 将移动音视频监控终端布置到校验现场，车载中心调节视频信号，现场监控校验进 程，并在需要时通过网络电话远程指导校验操作； 7) 根据历史校验结果，有针对性的编制校验方案或者采用预设的校验方案，发送给标 准信号源，等标准信号源发回就绪信号后，开始校验； 8) 车载中心实时比对标准信号源输出信号数据和被校验的在线监测装置的实时监测 数据，根据预设的误差范围，判断该装置监测信号的准确性； 9) 在校验过程中，若需要现场调节标准信号源的输出，车载中心授权手持PDA对标准 信号源进行操作，或者授权标准信号源，通过标准信号源上的操作键进行操作； 10) 校验结束后，生成校验报表并存储，方便以后检索。
【文档编号】G08C17/02GK104122522SQ201410363796
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】胡成博, 周志成, 陶风波, 马勇 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院