一种智能变电站电源云监护系统的制作方法

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种智能变电站电源云监护系统。

背景技术：

智能变电站以先进、可靠、集成和环保的智能设备为基础，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，能够自动完成信息采集、测量、控制和保护等多项任务，是未来变电站技术发展的必然方向之一。

智能变电站信息的准确性不但直接影响到变电站智能化的实现程度，同时也影响到智能变电站的运行状态，因此如何保证及时、准确、完整地获取足够的变电站运行信息，并对这些信息进行快速准确处理，实时把握和预测智能变电站的运行状态，对各种异常情况进行预警，及时采取措施预防故障的发生，并能够根据变电站的实际运行状况对其进行连续评估，从而有效保证智能变电站工程的建设和运行维护十分重要。

智能站用交直流一体化电源系统适应了智能变电站的发展方向，将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统和通信电源系统统一设计、监控、生产、调试和服务，实现了站用电源安全化、网络化和智能化，对智能变电站的正常运行起着非常重要的作用。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种智能变电站电源云监护系统。

有鉴于此，本申请提供了一种智能变电站电源云监护系统，用于对蓄电池组进行监护，其特征在于，包括：电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组容量检测仪、绝缘监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪、终端智能模块单元、现场终端综合监控单元、本地数据存储器、协议转换器、加密机、第一无线收发单元和远方数据处理平台，其中：

所述电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪、终端智能模块单元分别与所述蓄电池组电连接；

所述现场终端综合监控单元分别与所述电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪以及终端智能模块单元电连接；

所述本地数据存储器也与所述现场终端综合监控单元电连接；

所述协议转换器与所述现场终端综合监控单元电连接；

所述加密机与所述现场终端综合监控单元电连接；

所述第一无线收发单元与所述加密机电连接，并且通过无线方式与所述远方数据处理平台进行通信。

可选地，还包括：安装壳体；

所述安装壳体与所述蓄电池组所在的安装结构相固定；

所述电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组容量检测仪、绝缘监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪、终端智能模块单元、现场终端综合监控单元、本地数据存储器、协议转换器、加密机均设置在所述安装壳体内；

所述第一无线收发单元设置在所述安装壳体外，所述安装壳体上设置有线缆通孔，所述第一无线收发单元通过线缆与所述加密机电连接。

可选地，所述远方数据处理平台包括：监护工作站和远方维护工作站，其中，

所述监护工作站包括：第二无线收发单元、解密机、监护处理器和监护显示屏，第二无线收发单元用于接收第一无线收发单元发送的加密的监控数据；所述解密机用对加密的监控数据进行解密，监护处理器对解密后的监控数据进行分类，并将分类后的监控数据发送给监护显示屏进行展示；

所述远方维护工作站接收监护处理器发送的与所述蓄电池组相关的监控数据，并且根据预设电池模型对所述蓄电池组的运行状态进行分析，并给出处理决策。

可选地，所述远方维护工作站包括：人机接口、电池知识存储器、模型训练仪、神经网络处理器、评价处理器和决策处理器，其中，

所述人机接口与监护处理器连接，接收监护处理器发送的与所述蓄电池组相关的监控数据，并提取与所述蓄电池组相关联的特征项；

所述电池知识存储器内存储有不同类型蓄电池的先验知识、基础知识数据库和专家知识数据库；

所述模型训练仪从所述电池指示存储器内读取与所述特征项对应的目标先验知识，并根据该目标先验知识训练与所述蓄电池组相对应的电池模型；

所述神经网络处理器根据监控数据、基础知识数据库内的知识以及所述电池模型对所述蓄电池组的运行状态进行推理运算及预判；

所述评价处理器根据所述神经网络处理器的推理运算及预判结果以及所述专家知识数据库确定所述蓄电池组评价结果；

所述决策处理器根据所述评价结果以及所述专家知识数据库确定与所述蓄电池组相对应的处理决策指令，并将所述处理决策指令通过人机接口返回给所述监护处理器。

可选地，所述远方维护工作站还包括：服务器，

所述电池知识存储器、模型训练仪、神经网络处理器、评价处理器和决策处理器均在所述服务器上进行运行。

可选地，所述监护处理器还包括：

控制处理器，所述控制处理器接收所述人机接口返回的处理决策指令，并根据所述处理决策指令生成相应的控制信号并通过第二无线收发单元发送给所述终端智能模块单元。

可选地，所述现场终端综合监控单元包括：

信号放大器、嵌入式处理器、存储卡、终端显示屏和指示灯，其中，

所述信号放大器用于对电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪发送的电气数据的信号进行放大处理，并将放大后的信号发送给嵌入式处理器，

所述嵌入式处理器分别与存储卡、显示屏、指示灯相连接，所述存储卡用于将接收到的电气数据的信号进行存储，所述终端显示屏和指示灯用于对电气数据进行显示。

可选地，所述嵌入式处理器为STM32处理器，所述协议转换器为modbus协议转换器，所述STM32处理器的数据输出接口与所述modbus协议转换器的输入接口相连接。

可选地，现场终端综合监控单元还包括：继电器，

所述继电器设置在所述蓄电池组的控制电路中，并且所述继电器的控制端子与所述嵌入式处理器相连接，所述嵌入式处理器生成控制信号并发送给继电器，用于通过控制继电器的导通或断开对蓄电池组进行控制。

可选地，所述第一无线收发单元和第二无线收发单元通过专网进行通信。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例中提供的该系统，可以通过电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组容量检测仪、绝缘监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪采集蓄电池组在充放电过程中的电气数据，并且将数据通过协议转换以及加密后发送给远方数据处理平台，从而可以实现远程监护。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种智能变电站电源云监护系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的远方维护工作站的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的现场终端综合监控单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种智能变电站电源云监护系统，用于对蓄电池组进行监护。

如图1所示，图中，蓄电池组为100，该智能变电站电源云监护系统包括：电压测量仪03、电流测量仪02、蓄电池内阻测量仪01、电池组容量检测仪1、绝缘监测仪2、交流进线监控仪3、放电控制器4、放电监控仪5、终端智能模块单元6、现场终端综合监控单元7、协议转换器8、加密机9、第一无线收发单元10和远方数据处理平台。

所述电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪分别与所述蓄电池组电连接，用于采集所述蓄电池组在充放电过程中的电气数据。在本申请实施例中，电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪内设置有传感器，可以通过传感器采集电气数据，电气数据可以是数字信号也可以是模拟信号。

所述终端智能模块单元与所述蓄电池组电连接，终端智能模块单元可以为处理器加控制电路的形式，以实现控制所述蓄电池组的工作状态。

所述现场终端综合监控单元分别接收所述电压测量仪、电流测量仪、蓄电池内阻测量仪、电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪采集到电气数据，以及接收所述终端智能模块单元的控制数据。

另外，如图1所示，该装置还可以包括：本地数据存储器04，本次数据存储器04与现场终端综合监控单元电连接，用于将现场终端综合监控单元接收到的电气数据和控制数据进行存储，以便后续技术人员可以随时从本地数据存储器中调用历史信息。

所述协议转换器将所述电气数据以及所述控制数据作为监控数据并进行协议转换，所述加密机对协议转换后的监控数据进行加密，所述第一无线收发单元将加密后的监控数据发送给所述远方数据处理平台。

在本申请实施例中，所述远方数据处理平台是指位于后方的数据处理中心，数据处理中心的主要工作，一方面对蓄电池的当前状态进行展示，另一方面对故障或未来的运行状态进行分析。

在本申请实施例中，如图1所示，远方数据处理平台包括：监护工作站和远方维护工作站25，其中，

所述监护工作站包括：第二无线收发单元21、解密机22、监护处理器23和监护显示屏24，第二无线收发单元用于接收第一无线收发单元发送的加密的监控数据；所述解密机用对加密的监控数据进行解密，监护处理器对解密后的监控数据进行分类，并将分类后的监控数据发送给监护显示屏进行展示、

所述远方维护工作站接收监护处理器发送的与所述蓄电池组相关的监控数据，并且根据预设电池模型对所述蓄电池组的运行状态进行分析，并给出处理决策。

在本申请实施例中所述第一无线收发单元和第二无线收发单元通过专网进行通信。

在本申请实施例中，如图2所示，所述远方维护工作站包括：人机接口31、电池知识存储器32、模型训练仪33、神经网络处理器34、评价处理器35和决策处理器36，其中，

所述人机接口与监护处理器连接，接收监护处理器发送的与所述蓄电池组相关的监控数据，并提取与所述蓄电池组相关联的特征项；

所述电池知识存储器内存储有不同类型蓄电池的先验知识、基础知识数据库和专家知识数据库；

所述模型训练仪从所述电池指示存储器内读取与所述特征项对应的目标先验知识，并根据该目标先验知识训练与所述蓄电池组相对应的电池模型；

所述神经网络处理器根据监控数据、基础知识数据库内的知识以及所述电池模型对所述蓄电池组的运行状态进行推理运算及预判；

所述评价处理器根据所述神经网络处理器的推理运算及预判结果以及所述专家知识数据库确定所述蓄电池组评价结果；

所述决策处理器根据所述评价结果以及所述专家知识数据库确定与所述蓄电池组相对应的处理决策指令，并将所述处理决策指令通过人机接口返回给所述监护处理器。

在一个实施例中，所述远方维护工作站还包括：服务器，所述电池知识存储器、模型训练仪、神经网络处理器、评价处理器和决策处理器均在所述服务器上进行运行。

在一个实施例中，所述监护处理器还包括：

控制处理器，所述控制处理器接收所述人机接口返回的处理决策指令，并根据所述处理决策指令生成相应的控制信号并通过第二无线收发单元发送给所述终端智能模块单元。

在一个实施例中，如图3所示，所述现场终端综合监控单元包括：

信号放大器41、嵌入式处理器42、存储卡43、终端显示屏44和指示灯45，其中，

所述信号放大器用于对电池组监测仪、绝缘监测仪、故障状态监测仪、交流进线监控仪、放电控制器、放电监控仪发送的电气数据的信号进行放大处理，并将放大后的信号发送给嵌入式处理器，

所述嵌入式处理器分别与存储卡、显示屏、指示灯相连接，所述存储卡用于将接收到的电气数据的信号进行存储，所述终端显示屏和指示灯用于对电气数据进行显示。

另外图3中还包括上位机47，用于便于技术人员进行设置等操作。

在本申请实施例中，所述嵌入式处理器为STM32处理器，所述协议转换器为modbus协议转换器，所述STM32处理器的数据输出接口与所述modbus协议转换器的输入接口相连接。

在本申请实施例中，如图3所示，现场终端综合监控单元还包括：继电器46，

所述继电器设置在所述蓄电池组的控制电路中，并且所述继电器的控制端子与所述嵌入式处理器相连接，所述嵌入式处理器生成控制信号并发送给继电器，用于通过控制继电器的导通或断开对蓄电池组进行控制。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

可以理解的是，本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。