一种配电室智能监测系统的制作方法

本发明属于电力系统技术领域，涉及电力系统配电网自动化、配电网智能化领域，本发明涉及电力系统、工矿企业配电房技术改进，具体涉及一种配电室智能监测系统，本发明对这些配电室实现远程监控及管理。

背景技术：

作为供配电系统的重要组成部分，配电室负责为用户或用电设施直接配送电能，其运行维护非常重要。随着城市建设的大力发展，配电网和小区配电系统作为提供千家万户电力的终端系统，其运行的安全性对于居民的用电安全至关重要。电力系统内配电室自动化技术已非常成熟，实现少人值守、无人值班的管理模式，但目前高压自管客户配电室信息化程度较低，运维方式以传统巡视方式为主，运维效率不高，运维成本偏高。

随着目前配电室的分布离散性越来越大，配电室内的设备也在不断增多，一旦出现问题，轻的可能一栋楼断电，重的可能一座城瞬间黑暗。而电力维护最难的地方，就是无人能够预判哪里会出现问题。

现有的配电室监控系统已经不能满足配电室监控信息采集的要求，如何解决远程对配电室内关键部位的数据采集及管理，是配电室管理方式从有人值守向无人值守转变过程中必须解决的问题，也是实现配电室进行有效地信息化监控的基础。

技术实现要素：

针对现有技术存在技术缺陷，本发明利用信息化技术对配电室进行有效地监控，提供一种提高配电室运维效果、降低成本、还能实现云服务器的自动降温冷却功能，提高运行的可靠性的配电室智能监测系统。

为达成所述目的，本发明提供的配电室智能监测系统的技术方案包括与终端显示装置和监测装置对应连接的云服务器；

监测装置，采集配电室实时数据，并将配电室实时数据上传；

云服务器，接收并对配电室实时数据进行数据处理，得到配电室最终数据并保存，输出配电室配电室数据；

终端显示装置，接收配电室数据并与用户进行交互。

所述云服务器包括壳体和PCB板，所述PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

有益效果

本发明配电室智能监测系统的壳体内部设置的上述降温结构，能够根据云服务器的运行功率的大小自动调整出风口的冷气量，从而提供了良好的散热和温度控制效果，使得配电室智能监测系统不会因为过热而导致系统运行不稳定。

本发明配电室智能监测系统通过智能代维监测装置监测大屏幕和预警，即可实现对配电室的实时监测，无需配置监控系统服务器，节省成本投入，从而为电力安全提供保障。本发明从监测画面，仅需用鼠标轻点几下，就能了解辖区企业配电室的配电实时监控、历史数据、报警信息，系统参数，配置等运行状况信息，大大提高配电室运维水平及运维效率。如果系统出现问题能提示并同时报警。本发明与传统的电力维护相比，本发明能够实时发现并定位问题，还可以电话和短信、微信方式发给维护端，确保用最短的时间能迅速解决系统问题，恢复用电。本发明配电室智能监测系统对配电室实现了有效放入远程监控，集中监控，提高配电室运维效果，实现企业配电室无人值班，而巡视、检修、事故处理等工作则由专业维修队负责，为企业节约了人力成本降低成本。本发明数据是监测装置通过3G/4G无线或者internet有线方式推送至云服务器，数据上传的协议为私有互联网协议，使用加密方式上传，在稳定传输的同时又保证了数据的安全性。

附图说明

图1为本发明配电室智能监测系统实施例的框架图；

图2为本发明配电室智能监测系统中监测装置实施例的框架图；

图3为本发明配电室智能监测系统文件传输方式实施例的示意图；

图4为本发明配电室智能监测系统中报警模块实施例的框架图；

图5为本发明配电室智能监测系统中终端显示装置实施例的框架图；

图6是本发明中具有冷却功能的云服务器实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明配电室智能监测系统通过监测大屏幕和预警，为电力安全提供保障。本发明从监测画面，仅需用鼠标轻点几下，就能了解辖区企业配电室的配电监控、历史数据、报警信息，系统参数，配置等运行状况信息。如果系统出现问题能提示并同时报警。

请参阅图1示出为本发明配电室智能监测系统的实施例；所述配电室智能监测系统，包括与终端显示装置和监测装置对应连接的云服务器；

监测装置，采集配电室实时数据，并将配电室实时数据上传；

云服务器，接收并对配电室实时数据进行数据处理，得到配电室最终数据并保存，输出配电室配电室数据；其中，所述数据处理包括配电室实时数据验证、整合、封装、加密、解密、校验、压缩、解压缩、指定编码和/或指定解码格式。

终端显示装置，接收配电室数据并与用户进行交互。

请参阅图2示出为本发明配电室智能监测系统中监测装置框架图；所述的监测装置包括，与本地存储模块、数据处理模块对应连接的实时数据采集模块、报警模块、数据传输模块、接口扩展模块，其中：

实时数据采集模块，采集配电室实时数据并输出；

实时数据采集模块，具有丰富的数据接口方式，可以实现对数据的节点、4-20mA及RS232/485通讯方式的数据转换及数据采集汇总。

本地存储模块，接收并存储配电室实时数据；

本地存储模块实现数据存储功能，对于站内环境监测数据和告警事件数据可以至少保留1个月历史数据，供后续事件分析调取。

本地监测配电室实时数据监测功能包括：电气参数监测、环境参数监测、负荷开关位置监测、人员巡视到位监测，并通过物联网协议将采集到的信息通过GPRS/

3G/4G等链路推送至云服务器。所述电气参数监测包括电压、电流、有功、无功、电量、系统频率等；所述环境参数监测温度、湿度、水浸、烟雾报警等；本地监测功能需配置对应的传感器；

数据处理模块，接收并对配电室实时数据进行处理，将处理后的数据封装并输出若干数据包；

数据传输模块与数据处理模块连接，接收处理后的数据，选择传输路径，并实现即时数据传输和/或离线数据传输；

报警模块与数据处理模块连接，接收处理后的数据，用于模拟量越限报警、开关量变位告警、通讯状态告警；

报警模块还与电源连接，监测电流，用于断电报警功能；

接口扩展模块为信息输出端口，所述信息输出端口与数据传输模块、报警模块对应连接，支持3G/4G/无线模块/RJ45/RS232/短信方式进行接口扩展，对采集到的数据或报警信息通过接口扩展模块，将数据转发，通过接口扩展模块，监测装置可供微信终端及其他业务系统进行数据调用，监测装置采用私有加密方式协议存储，保证数据的安全性。微信公众号数据展示功能，支持监测装置在企业公众号上进行数据展示。

其中，所述数据处理模块对配电室实时数据进行处理包括：对配电室实时数据的预处理、封装、加密、解密、校验、压缩、解压缩、指定编码和/或指定解码格式。

其中，所述数据传输模块包括即时数据传输模块和离线数据传输模块，所述即时数据传输模块用于以P2P通信方式或通过服务器转发方式实现即时数据传输；所述离线数据传输模块用于实现数据的离线上传和离线下载。

其中，实现所述即时数据传输和实现所述离线数据传输均还包括：设置断线续传功能，用于在传输意外中断时，从断点处重新开始传输，大大地节省了时间和带宽资源。

其中，所述数据传输模块用于监控本地与服务器连接超时、报告服务器下线通知、处理本地网络异常和测试数据传输双方的网络带宽。

所述数据传输模块，其用于为数据处理模块处理后的数据包选择传输路径，并实现即时数据传输和/或离线数据传输。在数据包准确的收、发过程中，可选的传输路径包括直接发送和/或通过服务器转发。

这里，实现即时数据传输包括：通信双方均保持在线状态，经过一次双向认证后，进行数据传输；若通信双方的双向认证不成功，数据发送方会自动将数据发往服务器，由服务器将数据转发给接收方。

电源功能(选配)：监测装置可选配蓄电池，当现场停电的情况下，监测装置仍可以工作一段时间，报警模块将停电信息进行报警。

实现离线数据传输具体包括：当通信的一方离线时，数据发送方向对方发送数据，该数据暂时存放在服务器中进行中转数据缓存，当数据接收方上线时，将自动从服务器中获取缓存的离线数据。

即时数据传输的工作原理，其实现了socket通信，其中包括带宽测试、P2P隧道穿梭、在线心跳维护、补充包机制、数据加密校验和多线程组多缓冲区协同操作。

在线数据传输的数据分为三种类型：小数据块传输、大数据块传输和即时性数据传输。操作指令、UI控制指令等称为小数据块传输。硬盘文件、数据库大数据流等称为大数据流，因为大数据流只为一个数据流接口进行底层读取数据，例如文件数据传输，当用户需要传输文件时，只要编辑消息和文件路径触发在线发送接口就可以完成数据传输，简化了上层序列化等操作，直接提升传输效率。

请参阅图3示出为本发明配电室智能监测系统文件传输方式示意图，以文件为载体的数据传输异地/本地将所要传输的数据加密后打包封装到数据包中，以文件形式进行传输，通过网络将文件传输到本地/异地，再经解密并验证有效性后将数据装人到数据库中，这是上传过程，下载过程相反。这种方式适用于数据库关系相对简单的系统中，这种方式对线路要求不是很高，在短时间内文件传输完毕，节省通信费用。还可采用断点续传的方式将上次没有传输完毕的文件重新传输，保证文件完整性。即使黑客截获，需要有密钥才能解密。若文件破坏后传输到异地/本地，在文件解包时验证文件的正确性，如发现文件被更改，则视为无效文件包，于是要求其重新进行文件传输。正确的文件可以进行备份，即使数据出现丢失，可以通过重新从文件读入数据，以达到恢复丢失的数据。记录下错误文件，系统管理员很容易发现被破坏的文件，即异常现象，采取有效措施，避免系统遭受破坏，这样保证了数据的可靠性和准确性。

即时数据称为可丢失数据，如音视频数据，因为为了保障通信即时、不延时而被迫丢弃延时数据。

离线数据传输包括数据离线上传和数据离线下载，其中数据离线上传功能包括断点续传、多线程并行发送离线数据、内部执行信令和接收。

数据离线上传，包括UI控制层、上传客户端组件、上传组件服务器端组件和服务器上传日志管理中心。离线上传组件是系统的核心部位，嵌入UI监控层和服务器业务层，只提供特定接口响应或被响应。

数据离线下载主要是负责数据下载，主要包含HTTP下载组件和业务控制层模块两部分。HTTP下载组件是整个离线下载的核心部件，同时它很好地封装了断点续传、线程负载调配、转地址等操作而只为外部提供了启动、暂停和关闭三种方法和一种事件委托方法及多个配置属性，通过组件封装可以很好地降低工程的耦合；且由于HTTP是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议，常基于TCP的连接方式，HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制，绝大多数的Web开发，都是构建在HTTP协议之上的Web应用以及嵌入其他语言使用。

请参阅图4示出为图2中本发明配电室智能监测系统中报警模块框架图；

报警功能：支持模拟量越限报警、开关量变位告警、断电报警、通讯状态告警等功能。还支持关键信息就地蜂鸣报警。所述报警模块包括与电流检测单元、储电单元对应连接的报警单元，其中：

电流检测单元，检测电流异常，发送断电报警信息；

报警单元，接收断电报警信息，根据设定的报警方式进行报警；所述的报警单元为蜂鸣报警器、声光报警器、含有SIM卡报警器其中之一。

储电单元与电流检测单元连接，用于接收系统开机后电源充电并存储电能，并对报警单元提供电能。

请参阅图5示出为本发明配电室智能监测系统中终端显示装置框架图；所述的终端显示装置包括与实时监测模块、统计模块、历史查询模块连接的用户交互模块、异常报警模块，其中：

实时监测模块与异常报警模块连接，监测云服务器输出的配电室数据，输出异常报警信息；

统计模块，用于执行用户交互模块输入的统计指令信息，统计云服务器输出的配电室数据，输出配电室数据的统计结果；

历史查询模块，用于执行用户交互模块输入的查询指令信息，检索云服务器输出的配电室数据，输出配电室数据的检索结果；

用户交互模块，用于接收用户输入的操作指令，输出指令执行结果；用户交互模块还支持信息发布、技术交流、业务推广、合同查询、停电查询、意见反馈等功能，对外可以行业交流、经验共享、推动代维行业规范，对内可以监测配电室运维、保障供电安全，同时还可以增加代维服务商与客户之间的粘度，通过长期运行数据的分析，还可以提供降损节能、用电分析等高级功能。

请参阅图6为本发明实施的具有冷却功能的云服务器的结构示意图，图中，各个附图标记表示的含义如下；壳体1、PCB板2、冷却风扇11、过滤装置12、冷却管路13、滑动轴14、阀板15、出气口16、线圈17、弹簧支架19、排风口20、线圈安装体21、电子元件22、弹簧23。

云服务器包括壳体1和PCB板2，PCB板2的第一面上安装有电子元件22，PCB板上设有用于电连接电子元件22的电子线路，电子线路上串联有电动阀门的线圈17，线圈17套设在与阀板15固定连接的线圈安装体21上，当线圈17发生移动时，线圈安装体21也会带动阀板15发生移动，线圈17设置在磁场中，磁场的方向在图中由⊙表示，磁场可以由U形磁铁产生，磁场用于控制阀芯运动以改变电动阀门的开口大小，磁场中的磁感线垂直于线圈轴向，电动阀门的开口处设置有与阀板15连接的弹簧23，弹簧23套设在滑动轴14上，滑动轴14也与阀板15固定连接，弹簧23的另一端抵在固定安装在冷却管路13上的弹簧支架19上，弹簧23用于推动阀板15以关闭电动阀门的开口，电动阀门设置在冷却管路13上，电动阀门的出气口16设置方向为使得由开口喷出的气流朝向电子元件22喷出，冷却管路13位于PCB板2的第二面一侧，第二面为第一面的反面，冷却管路13与冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置连通。

其中冷却管路13的进气采用从壳体外进气的方式，具体说来，由冷却用气体进气装置进气，经过过滤装置12，再有冷却风扇11吹入到冷却管路13中。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件22旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件22加热过的冷却用气体来对这些电子元件22进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件22的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈17串联到电路板用以连接电子元件22的线路中，当电子元件22越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈17可以产生更大的作用力，带动线圈安装体21和阀板15向图中的右侧移动，以对抗弹簧23所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件22的不同冷却效果，或对于同一电子元件22，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

云服务器预留数据接口，供微信终端及其他业务系统进行数据调用，云服务器采用私有加密方式协议存储，保证数据的安全性。微信公众号数据展示功能，支持监测装置在企业公众号上进行数据展示。微信可以作为本发明终端显示装置，集信息发布、技术交流、业务推广、文档查询、实时监测、统计分析等功能于一体，用户只要关注公众号即可使用，方便便捷，投入很低的成本即可实现配电室的实时监测及运维分析。

微信作为本发明终端显示装置通过云服务器的数据为基础，对所有配电室实时监测，异常报警，报表统计，历史查询等业务应用进行呈现，并加入即时通讯，技术交流，信息发布等高级互联网功能包括：电工课堂功能、代维服务功能、客户中心功能。

1)电工课堂

电工课堂主要包含电工知识、技术交流、规程规范模块，针对普通关注客户，关注公众号的客户均可查看相应信息，也可在技术交流模块中发表技术咨询或者服务建议，也可针对具体问题做技术交流。

2)代维服务

代维服务模块主要介绍代维公司的主要服务业务，通过对所提供的业务详细的描述，起到对主营业务的市场推广的作用，使关注的客户很好的了解公司的详细业务范围。

3)客户中心

客户中心模块主要针对签约客户提供用户注册、配电室运维监测、报告查询、合同查询等功能。已签约的客户可通过拿到的用户编码进行注册，注册后即可查看对应配电室的运行数据、运维报告查询、合同查询及可接收配电室实时运行推送信息。用户编码根据用户类型分级管理，同一公司不同权限的用户查看到的内容有区别，同一公司的客户只能看到自有配电室相应数据，保证运行数据的私有性。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：①图6中的弹簧是螺旋压缩弹簧，该弹簧用于推动阀板，以使得出气口关闭，还可以替换为螺旋拉伸弹簧和扭转弹簧，本领域技术人员均可以根据本申请的构思无需创造性劳动直接实现这些技术方案；②实施例2中采用的是通过进气的方式引入冷却用气体，实际上还可以利用液氮来产生冷却用的氮气，实现冷却，采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到电子元件表面，降低电子元件散热能力的问题。③将以上各个实施例中不相矛盾的技术手段相互组合，构成具体实施方式部分中没有直接描述的技术方案。这些均属于本发明的保护范围之内。