配电网过负荷预警监控系统的制作方法

本发明涉及计算机信息处理领域，具体而言，涉及一种配电网过负荷预警监控系统。

背景技术：

在电力系统中，配电台区是和用户直接连接的配电网，因覆盖范围广、运行方式复杂，使得台区低压开关跳闸而导致的运维抢修占比超过80％，低压开关跳闸直接影响供电指标。

目前重载台变预防低压开关跳闸措施主要是增大变压器容量、改造供电线路、增大线路保护用低压开关等，以上方式均涉及到对原有设备、线路的整体更换，投资金额大，改造周期长，投资、收益不成正比，即使改造后也不能对低压开关跳闸进行差异化的预防性运维。需要更有效的一种在线监测手段，实时监测低压开关线路的动态负载，通过大数据分析，为低压开关的差异化预防性运维提供决策依据。

目前配网自动化系统已对台区变压器进行在线监测，可实时了解到台变的负载情况，但由于台区配电有多条低压线路，对各线路的实时负荷没有监测，无法监测或预测某条线路的负载情况，从台变整体监测的数据也难以推断出下端线路的负载情况，因此没有办法进行差异化的预防性运维，只能出现低压开关跳闸后，才进行事后运维抢修，使得运维检修没有计划性，也严重影响供电达标率。

当前台区的低压供电线路负载的变化性、复杂性越来越多，有季节性的、时段性的、经济环境影响的，依靠传统的运维模式，越来越难以满足用电需求。

因此，需要一种新的配电网过负荷预警监控系统。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开提供一种配电网过负荷预警监控系统，能够实时监测低压配电回路的全电量以及温度的参数，对影响低压配电回路开关跳闸的安全隐患进行提前预警。

本发明公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明公开的实践而习得。

根据本发明公开的一方面，提出一种配电网过负荷预警监控系统，该系统包括：多个远程监控装置，用于实时获取低压配电回路的监控数据；数据网关，用于获取来自所述多个远程监控装置的监控数据；数据传输装置，用于获取来自所述数据网关的监控数据，并将所述监控数据传输至远端服务器；远端服务器，用于判断所述监控数据是否超过阈值；并在所述监控数据超出阈值时，生成报警信息。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述远程监控装置包括：支持低功耗局域网无线标准的远程监控装置。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述远程监控装置包括：电量监控模块，用于实时获取低压配电回路的电量数据；电压监控模块，用于实时获取低压配电回路的电压数据；以及线缆表层温度监控模块，用于实时获取低压配电回路的线缆表层温度数据。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述数据网关包括：支持modbus串行通信协议的数据网络。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述数据传输装置包括：4g通信模块，用于通过4g通信标准将所述监控数据传输至远端服务器。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述远端服务器为基于云端服务的远端服务器。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述远端服务器包括：判断模块，用于判断所述监控数据是否超过阈值；以及报警模块，用于在所述监控数据在超出阈值时，生成报警信息。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述阈值包括电量阈值，电压阈值与温度阈值；所述判断模块包括：第一判断单元，用于判断所述监控数据中的电量数据是否超过所述电量阈值；第二判断单元，用于判断所述监控数据中的电压数据是否超过所述电压阈值；以及第三判断单元，用于判断所述监控数据中的线缆变成温度是否超过所述温度阈值。

在本发明公开的一种示例性实施例中，所述报警模块包括：预警单元，用于在所述监控数据超出阈值时，生成预警信息；告警单元，用于在所述预警信息在预定时间内未得到处理时，生成告警信息；推送单元，用于将所述预警信息与所述告警信息推送给预定人员。

在本发明公开的一种示例性实施例中，还包括：监控处理单元，用于跟踪所述报警信息，生成故障处理报告。

根据本发明公开的一方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上文的方法。

根据本发明公开的一方面，提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上文中的方法。

根据本发明公开的配电网过负荷预警监控系统，能够实时监测低压配电回路的全电量以及温度的参数，对影响低压配电回路开关跳闸的安全隐患进行提前预警。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

图5是根据一示例性实施例示出一种计算机可读存储介质示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本发明公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明公开所必须的，因此不能用于限制本发明公开的保护范围。

我国的智能配网目前还处在起步阶段，目前国内城市配网馈线自动化率不足10％，仍处在刚刚开始试点和初步建设的阶段。随着国家加大智能电网建设，智能配网将成为我国电力行业新一轮的投资重点，未来市场空间广阔。配网自动化从2009年开始启动，从最开始的五个试点城市扩充到2012年的40多个城市。

电子信息技术、大数据分析技术、通信技术的飞速发展，大大推动了设备物联网的进程，为配电设备的智能化、数字化与网络化创造了条件。在电网中，主网的智能化水平已经处于世界领先地位，但配电网，由于历史欠账太多，很长一段时间，把钱投到成果明显的主网上，对配网的重视不够。配电台区作为配电网网的最后一公里，已经满足不了实际的需求。生产生活用电对供电质量、用电安全的要求越来越高，相应地对配电运维工作就提出了更高的要求，即必须由“被动抢修”向“预防性运维”转变。

配电运维技术水平对电网的稳定性有比较大的影响，为了保证配电运维技术水平，需要充分利用现代化信息技术，建立配电运维技术管理平台，并利用配电运维管控平台对电网进行检测和监控，通过数据分析与运维模型构建，实现配电的可预防性运维。

国外与国内情况比较类似，配电网运维更侧重于10kv以上电网的研究。对供电最后一公里，没有太多关注。如：欧洲发达国家的配电自动化应用较早，基本实现了配电变电站出线断路器、线路分段开关的远程监控，做到了配电网故障及时检测、处理及修复，且配电gis获得了广泛应用，配电调度、停电投诉处理、故障抢修流程的管理基本都实现了自动化。基本没有涉及到低压配电的最后一公里。

对供电线路负载影响供电可靠性的预警分析及评估方法研究方面，国内的研究不多，也缺少大量基础运行数据的支持，研究结果对实际的预防性运维指导不足，同时由于缺乏实时监测数据支撑。配网自动化技术只监测到配电房，没有对配电房的低压出线进行监测，无法预测线路负载情况。

目前配网自动化系统已对台区变压器进行在线监测，可实时了解到台变的负载情况，但由于台区配电有多条低压线路，对各线路的实时负荷没有监测，无法监测或预测某条线路的负载情况，从台变整体监测的数据也难以推断出下端线路的负载情况，因此只能被动性的运维检修，只能出现低压开关跳闸后，才进行事后运维抢修，严重影响供电可靠性，无法做到预防性运维，提前消除影响低压配电回路开关过负荷跳闸的安全隐患。

所以根据本发明公开提出了配电网过负荷预警监控系统，希望借助于无线网络和无线监控系统，实时监测低压配电回路的全电量以及温度的参数，对影响低压配电回路开关跳闸的安全隐患进行提前预警。

下面借助于具体的实施例进行详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。配电网过负荷预警监控系统10包括：远程监控装置102，数据网关104，数据传输装置106，以及远端服务器108。

多个远程监控装置102用于实时获取低压配电回路的监控数据；

其中，所述远程监控装置包括：支持低功耗局域网无线标准的远程监控装置。支持低功耗局域网无线标准可为lora标准，lora是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高，lora的名字就是远距离无线电(longrangeradio)，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

lora的报文分为上行和下行。上行是从传感器到lora网关的，下行是lora网关到传感器的，仅仅作为回复。

数据网关104用于获取来自所述多个远程监控装置的监控数据；

在一个实施例中，数据网关通过网关转换协议，把lora传感器的数据转换为tcp/ip的格式发送到internet上。lora网关用于远距离星型架构，是多信道、多调制收发、可多信道同时解调。由于lora的特性可以同一信道上同时多信号解调。网关使用不同于终端节点的rf器件，具有更高的容量，作为一个透明网桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。网关通过标准ip连接连接到网络服务器，终端设备使用单播的无线通信报文到一个或多个网关。

在一个实施例中，所述数据网关包括：支持modbus串行通信协议的数据网络。modbus协议是一个master/slave架构的协议。有一个节点是master节点，其他使用modbus协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和mb+网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令(在以太网上，任何一个设备都能发送一个modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令)。

一个modbus命令包含了打算执行的设备的modbus地址。所有设备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令(地址0例外，指定地址0的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会运行，不过不回应指令)。所有的modbus命令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的modbus命令能指令一个rtu改变它的寄存器的某个值，控制或者读取一个i/o端口，以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据。

有许多modems和网关支持modbus协议，因为modbus协议很简单而且容易复制。它们当中一些为这个协议特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短消息和gprs的不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。

数据传输装置106用于获取来自所述数据网关的监控数据，并将所述监控数据传输至远端服务器；

在一个实施例中，所述数据传输装置包括：4g通信模块，用于通过4g通信标准将所述监控数据传输至远端服务器。

4g移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4g移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如turbo码、级连码和ldpc等)、自动重发请求(arq)技术和分集接收技术等，从而在低eb/n0条件下保证系统足够的性能。

远端服务器108用于判断所述监控数据是否超过阈值；并在所述监控数据超出阈值时，生成报警信息。其中，所述远端服务器为基于云端服务的远端服务器。云服务器(elasticcomputeservice,ecs)是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。其管理方式比物理服务器更简单高效。用户无需提前购买硬件，即可迅速创建或释放任意多台云服务器。

根据本发明公开的配电网过负荷预警监控系统，通过支持低功耗局域网无线标准的远程监控装置获取远端的实时数据，并将实时数据通过支持modbus串行通信协议的数据网关传输到云端服务器中，在云端服务器中对实时数据进行处理，生成警报信息的方式，能够实时监测低压配电回路的全电量以及温度的参数，对影响低压配电回路开关跳闸的安全隐患进行提前预警。

图2是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。配电网过负荷预警监控系统20在配电网过负荷预警监控系统10的基础上包括如下内容：

在需要监控的低压配电回路不停电安装智能无线监测装置(程监控装置102)，实现低压配电回路全电量和温度的监测和传输；所远程监控装置102包括：

电量监控模块1022，用于实时获取低压配电回路的电量数据；

电压监控模块1024，用于实时获取低压配电回路的电压数据；以及

线缆表层温度监控模块1026，用于实时获取低压配电回路的线缆表层温度数据。

通过平台的预设定监控逻辑对异常的电量参数实现告警、预警，实时推送的告警、预警信息，提前消除低压配电线路过负荷的安全隐患，所述远端服务器108包括：

判断模块1082，用于判断所述监控数据是否超过阈值；以及

报警模块1084，用于在所述监控数据在超出阈值时，生成报警信息。

其中，所述判断模块1082包括：

第一判断单元，用于判断所述监控数据中的电量数据是否超过所述电量阈值；

第二判断单元，用于判断所述监控数据中的电压数据是否超过所述电压阈值；以及

第三判断单元，用于判断所述监控数据中的线缆变成温度是否超过所述温度阈值。

其中，所述报警模块1084包括：

预警单元，用于在所述监控数据超出阈值时，生成预警信息；

告警单元，用于在所述预警信息在预定时间内未得到处理时，生成告警信息；

推送单元，用于将所述预警信息与所述告警信息推送给预定人员。

应用无线智能监测装置对低压配电回路进行全电量和温度的实时监控和数据传输；通过把智能采集装置采集的数据与平台的预设定阀值进行对比，当异常数据超过监控阀值时，平台发出实时预警运维信息，实现预防性运维检修。

在低压配电回路不停电安装智能无线监测装置，对馈线回路实现全电量以及温度等电量参数采集和传输，通过平台预设定的监控逻辑对异常的电气参数告警、预警，从而实现对低压开关过载跳闸预防性的运维检修。

图3是根据一示例性实施例示出的一种配电网过负荷预警监控系统的系统框图。配电网过负荷预警监控系统30包括，lora模块，数据网关模块，4g通信模块，以及云管理系统。

lora模块用于实时获取低压配电回路的监控数据；数据网关，用于获取来自所述多个远程监控装置的监控数据；4g通信模块，用于获取来自所述数据网关的监控数据，并将所述监控数据传输至云管理系统；云管理系统用于判断所述监控数据是否超过阈值；并在所述监控数据超出阈值时，生成报警信息。

下面参照图4来描述根据本发明公开的这种实施方式的电子设备400。图4显示的电子设备400仅仅是一个示例，不应对本发明公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备400以通用计算设备的形式表现。电子设备400的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元410、至少一个存储单元420、连接不同系统组件(包括存储单元420和处理单元410)的总线430、显示单元440等。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元410执行，使得所述处理单元410执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元410可以执行如上文中在远端服务器中所示的步骤。

所述存储单元420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)4201和/或高速缓存存储单元4202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)4203。

所述存储单元420还可以包括具有一组(至少一个)程序模块4205的程序/实用工具4204，这样的程序模块4205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备400也可以与一个或多个外部设备400’(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口450进行。并且，电子设备400还可以通过网络适配器460与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器460可以通过总线430与电子设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本发明公开实施方式的上述方法。

图5示意性示出本发明公开示例性实施例中一种计算机可读存储介质示意图。

参考图5所示，描述了根据本发明公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品500，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现如下功能：判断所述监控数据是否超过阈值；并在所述监控数据超出阈值时，生成报警信息。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本发明公开实施例的方法。