一种10kV变电站监控型模拟屏系统的制作方法

本发明涉及电力系统信息化与自动化领域，具体涉及一种10kv变电站监控型模拟屏系统。

背景技术

目前在很多重要场所，如广播电视大楼、通信枢纽大楼、金融中心大楼、调度指挥大楼、矿山井下等等，对于供电可靠性要求十分苛刻，绝对不允许出现任何事故，如出现跳闸情况必须立即处理。

但是，目前10kv变电所低压0.4kv开关没有自动化装置，大多数变电站10kv开关也没有自动化装置，当设备发生故障跳闸时，由于值班室与设备间有一定距离，有时会出现设备跳闸而值班人员不知道的情况，从而出现严重后果，同时由于没有自动化装置，远方或上级调度值班室也无法监测到跳闸情况，也无法提醒现场值班人员立即处理，从而酿成严重的安全生产事故。

并且，传统的10kv变电站模拟屏仅是用来在模拟屏上进行模拟预演，若发生误操作，则有报警提示，即仅具有简单的模拟操作功能，无法监控10kv及0.4kv开关运行状态，也无法监测跳闸情况。

因此，有必要设计一种10kv变电站监控型模拟屏系统，使得在现有10kv变电站模拟屏的基础上融入自动化系统，以实现对10kv及0.4kv开关运行状态的实时监控和报警。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种10kv变电站监控型模拟屏系统，以解决传统的10kv变电站模拟屏无法对10kv及0.4kv开关运行状态进行监控的问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种10kv变电站监控型模拟屏系统，包括遥信量采集器、模拟屏主控制器、遥信量输出驱动器、模拟屏和模拟屏供电ups；

所述遥信量采集器，连接于10kv及0.4kv开关辅助触点和模拟屏主控制器之间，用于检测10kv及0.4kv开关辅助触点的分合状态，并通过rs-485总线将所采集的开关状态发送给模拟屏主控制器；

所述模拟屏主控制器，通过485总线实时读取所述遥信量采集器采集的开关状态，并进一步通过485总线将开关实际状态发送给遥信量输出驱动器；

所述遥信量输出驱动器，其输出端连接有模拟屏，所述模拟屏上设有指示灯，模拟屏主控制器将遥信量采集器所采集的10kv及0.4kv开关的分合状态发送给遥信量驱动器后，所述遥信量输出驱动器驱动指示灯，以在模拟屏上实现实时显示开关状态，当现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，所述遥信量输出驱动器通过驱动模拟屏上的跳闸的开关所对应的指示灯以闪动的方式实时锁定显示跳闸的开关；

所述模拟屏供电ups，用于对所述模拟屏进行供电。

进一步的，还包括：通信上位机，

所述模拟屏主控制器设有3个数据上传接口：1个rs-232串行接口、1个rs-485串行接口、1个tcp/ip网络接口，并分别通过这三个数据接口与所述通信机上位机进行数据通信，将所采集的开关实际分合状态通过以上3个数据上传接口上传给通信上位机。

进一步的，其中，rs-232及rs-485串行接口采用dl451-91循环式远动规约，或采用dl/t634.5101-2002/iec60870-5-101：2002规约，网络接口采用dl/t634.5104-2002/iec60870-5-104：2002规约。

进一步的，还包括：声光报警指示器，

所述声光报警指示器与所述模拟屏主控制器相连接，当现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，所述模拟屏主控制器发出信号至声光报警指示器，使其进行音响及灯光报警。

进一步的，还包括：安全运行记录时钟，

所述安全运行记录时钟，通过485总线与所述模拟屏主控制器相连接，现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，可锁定跳闸时间。

进一步的，还包括：

所述安全运行记录时钟还具有在处理完毕后解除锁定的功能；

进一步的，还包括事故解除按钮，所述事故解除按钮连接模拟屏主控制器，

当值班人员处理完事故后，按下事故解除按钮，相应信号传至模拟屏主控制器，所述模拟屏主控制器发送信号至遥控器输出驱动器和声光报警指示器，所述遥控器输出驱动器驱动灯光恢复显示实际状态，跳闸事故灯停止闪动，所述声光报警指示器停止声光报警，同时，安全运行记录时钟将锁定的跳闸时间解锁，恢复显示实际时间。

进一步的，还包括：电源监控系统和电源监控系统ups，

所述电源监控系统与模拟屏供电ups、电源监控系统ups相连接；

所述电源监控系统ups，用于给电源监控系统供电；

所述电源监控系统，用于对给模拟屏系统供电的模拟屏供电ups及自身电源监控系统ups输出的电源进行监测，当检测到掉电时，进行声音报警及灯光闪动报警。

进一步的，还包括：还包括液晶点阵触摸屏，所述模拟屏主控制器通过485总线与液晶点阵触摸屏相连接，用于操作人员输入指令。

进一步的，还包括：温湿度采集及显示模块，

所述温湿度采集与显示模块与所述模拟屏主控制器通过485总线相连接，所述温湿度采集与显示模块用于采集温湿度数据，并传输至模拟屏主控制器，在主控制器液晶触摸屏上显示出来，或在模拟屏屏面上显示出来。

进一步的，所述遥信量采集器采用模块化结构，即采用8路遥信量采集器，每个所述8路遥信量采集器可采集8个10kv及0.4kv开关的分合状态，所有的遥信量采集器都连接在同一个rs-485总线上，通过485总线将所采集的开关状态发送给模拟屏主控制器。

本发明的有益效果为：

本发明的监控型模拟屏系统，在普通变电所操作模拟屏基础上，设计了一套自动化系统融入模拟屏当中，使得模拟屏不仅具有普通的模拟操作功能，还能够实时监测0.4kv及10kv开关分合状态的功能，具体有益效果如下：

(1)与传统的10kv变电站模拟屏相比，本发明的监控型模拟屏具有实时采集功能，能够实时采集所有10kv及0.4kv开关的实际运行状态。

(2)与传统的10kv变电站模拟屏相比，本发明的监控型模拟屏具有实时显示功能，能够将所采集的所有10kv及0.4kv开关的实际运行状态在模拟屏上实时显示出来。

(3)与传统的10kv变电站模拟屏相比，本发明的监控型模拟屏具有数据上传功能，能够其监测的变电所0.4kv及10kv开关分合状态的遥信量数据，通过rs-232、rs-485串行接口、tcp/ip网络接口方式上传给电力自动化系统(后台机)，这样远方或上级调度值班室同时也获得了变电所0.4kv及10kv开关分合状态的遥信量数据，即实现了变电所0.4kv开关遥信量检测及上传，实现数据共享，扩展了电力自动化系统的功能，对于提高供电可靠性，保障安全生产，起到非常好的作用。

(4)与传统的10kv变电站模拟屏相比，本发明的监控型模拟屏具有现场开关跳闸报警功能，当发生跳闸时能够以闪动的方式实时锁定显示跳闸的开关，并有声光报警，以提示变电所值班人员立即处理，从而避免出现安全生产事故，保证供电可靠性，并且，还能够锁定跳闸的时间。直到值班人员处理完事故后，按下事故解除按钮，灯光恢复显示实际状态，跳闸事故灯停止闪动，安全运行记录时钟将锁定的跳闸时间解锁，恢复显示实际时间。

(5)与传统的10kv变电站模拟屏相比，发明的监控型模拟屏具有掉电保护及电源监视功能，当给模拟屏系统ups供电的电源或自身ups输出的电源掉电时，具有声音报警及灯光闪动报警，以提醒变电所值班人员处理。当模拟屏系统本身供电电源停电时也可正常工作3-4小时以上，从而保证了模拟屏系统的工作可靠性。

本发明的监控型模拟屏系统，特别适用于用于移动通信大楼变电所、广播电视大楼变电所、矿山井下供电变电所等对于供电可靠性要求十分严格的重要场所。

附图说明

图1为本发明实施例监控型模拟屏系统原理框图；

图2为监控型模拟屏控制系统硬件框图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例公开了一种10kv变电站监控型模拟屏系统，所述监控型模拟屏系统包括遥信量采集器、模拟屏主控制器、遥信量输出驱动器、模拟屏和模拟屏供电ups。

所述遥信量采集器，连接于10kv及0.4kv开关辅助触点和模拟屏主控制器之间，用于检测10kv及0.4kv开关辅助触点的分合状态，并通过rs-485总线将所采集的开关状态发送给模拟屏主控制器。

为方便维护更换，所述遥信量采集器采用模块化结构，即采用8路遥信量采集器，每个所述8路遥信量采集器可以采集8个10kv及0.4kv开关的分合状态，接线全部采用端子级联结构，所有的遥信量采集器都连接在同一个rs-485总线上，通过485总线将所采集的开关状态发送给模拟屏主控制器。

为提高抗干扰能力，保证工作可靠性，所采用的rs-485总线具有电源隔离、电气隔离及esd总线保护功能。

所述遥信量采集器和开关辅助触点均连接有12v电源，这样开关现场和模拟屏之间仅需布置一根485总线及两根12v电源线即可，解决了施工布线的问题，并且提高了可靠性，实现了所有10kv及0.4kv开关的实际运行状态的实时采集。

所述模拟屏主控制器，通过485总线实时读取所述遥信量采集器采集的开关状态，并进一步通过485总线将开关实际状态发送给遥信量输出驱动器。

所述遥信量输出驱动器，其输出端连接有模拟屏。所述模拟屏上设有指示灯，模拟屏主控制器将遥信量采集器所采集的10kv及0.4kv开关的分合状态发送给遥信量驱动器后，所述遥信量输出驱动器驱动指示灯，以在模拟屏上实现实时显示开关状态。当现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，所述遥信量输出驱动器可通过驱动模拟屏上的跳闸的开关所对应的指示灯以闪动的方式实时锁定显示跳闸的开关。

所述模拟屏供电ups，用于对所述模拟屏进行供电，通过选用长延时大容量ups作为模拟屏的供电电源，可以保证即使模拟屏系统本身掉电也可正常工作3-4小时以上，从而保证了模拟屏系统的工作可靠性。

作为一种优选的实施例，进一步的，包括：声光报警指示器。

所述声光报警指示器与所述模拟屏主控制器相连接，当现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，所述模拟屏主控制器发出信号至声光报警指示器，使其进行音响及灯光报警，以提醒变电所值班人员及时检查故障发生原因。

进一步的，本实施例所述监控型模拟屏系统还包括安全运行记录时钟。

所述安全运行记录时钟1套分4块显示，其中1块显示安全累计运行天数，1块显示运行起始年、月、日，1块显示当前年、月、日，1块显示时、分、秒、星期。所述安全运行记录时钟具有自动调整闰年、闰月、大小月功能；具有断电保护功能，断电保护可长达十年；具有整点报时功能，可任意整点报时或不报时；具有同上位机通过rs-232/485口进行通讯校时功能，以上所述功能均为现有安全运行记录时钟所能实现的功能，详细实现方式在此不进行赘述。

所述安全运行记录时钟，通过485总线与所述模拟屏主控制器相连接，现场10kv及0.4kv开关发生跳闸事故时，其可以锁定跳闸时间，此时时钟显示锁定在开关跳闸的时间。

当然，其还具有在处理完毕后解除锁定的功能。

进一步的，还包括事故解除按钮，所述事故解除按钮连接模拟屏主控制器。

当值班人员处理完事故后，按下事故解除按钮，相应信号传至模拟屏主控制器，所述模拟屏主控制器发送信号至遥控器输出驱动器和声光报警指示器，所述遥控器输出驱动器驱动灯光恢复显示实际状态，跳闸事故灯停止闪动，所述声光报警指示器停止声光报警，同时，安全运行记录时钟将锁定的跳闸时间解锁，恢复显示实际时间。

进一步的，还包括液晶点阵触摸屏，所述模拟屏主控制器通过485总线与液晶点阵触摸屏相连接，用于操作人员输入指令。

作为一种优选的实施例，进一步的，包括：通信上位机。

模拟屏主控制器还具有数据上传功能，能够将所有遥信量采集器所采集的所有遥信量收集起来，上传给电力自动化系统的上位机，实现进行事故上传、状态上传。

所述模拟屏主控制器设计了3个数据上传接口：1个rs-232串行接口、1个rs-485串行接口、1个tcp/ip网络接口，并分别通过这三个数据接口与所述通信机上位机进行数据通信，将所采集的开关实际分合状态通过以上3个数据上传接口上传给后台机，实现数据上传和数据共享。

其中，rs-232及rs-485串行接口采用dl451-91循环式远动规约，也可采用dl/t634.5101-2002/iec60870-5-101：2002规约，网络接口采用dl/t634.5104-2002/iec60870-5-104：2002规约。

用户可以自己选定所用接口和通信规约，优选tcp/ip网络接口和dl/t634.5104-2002/iec60870-5-104：2002规约，以便于后期单个地区甚至全省数据联网。

作为一种优选的实施例，进一步的，包括：电源监控系统和电源监控系统ups。

为进一步保证工作可靠性，监控型模拟屏系统还设计了一套电源监控系统，所述电源监控系统与模拟屏供电ups相连接，并且，所述电源监控系统还连接有电源监控系统ups。

所述电源监控系统ups，用于给电源监控系统供电；

所述电源监控系统，用于对给模拟屏系统供电的模拟屏供电ups及自身电源监控系统ups输出的电源进行监测，当检测到给模拟屏系统ups供电的电源或自身ups输出的电源掉电时，同样可以进行声音报警及灯光闪动报警，以提醒变电所值班人员处理。

双ups电源互相监测，从而进一步保证了监控型模拟屏系统的工作可靠性，实现掉电保护及电源监视。

作为一种优选的实施例，进一步的，包括：温湿度采集及显示模块。

所述温湿度采集与显示模块与所述模拟屏主控制器通过485总线相连接，所述温湿度采集与显示模块用于采集温湿度数据，并传输至模拟屏主控制器，在主控制器液晶触摸屏上显示出来，也可在模拟屏屏面上显示出来。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。