一种配电设备运行监控系统及其方法与流程

本发明属于配电设备，具体涉及一种配电设备运行监控系统及其方法。

背景技术：

1、配电设备是指用于将电能从输电系统传输到用电设备的设备和系统，它包括变电站、变压器、开关装置、保护装置和配电盘等组件，变电站是电力系统中用于变换电压、控制电流和保护电力设备的设施，它通常由高压侧接收来自输电系统的电能，在低压侧进行变压降为合适的电压，然后输送给用户，变压器是一种用于改变电压的设备，它可以将高电压转换为低电压或者低电压转换为高电压，变压器通常用于将输电系统中的高电压转换为适合用户使用的低电压，开关装置是用于控制电能通断的设备，它可以手动或自动地打开或关闭电路，以实现电能的分配和保护，开关装置通常包括隔离开关、断路器和负荷开关等，保护装置用于检测电力系统中的异常情况并采取保护措施，以防止设备受到损坏或人员受到危险，保护装置可以监测电流、电压、频率等参数，并在发生故障时快速断开电路或采取其他措施，配电盘是用于分配电能和控制用电设备的设备，它通常包括熔断器、开关、配电开关和电能表等组件，用于将电能从变压器引入建筑物或工业设施，并将其分配到各个用电设备。

2、现有的配电设备监控系统的稳定性及可扩展性较差，系统大多适用于专用的厂家设备，不便于对多厂家设备进行兼容，且多数无法与其他的系统进行集成交互，不利于提高系统的远程诊断效率，为此我们提出一种配电设备运行监控系统及其方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种配电设备运行监控系统及其方法，能够实时采集、清洗、分析和计算配电设备数据，提高设备可靠性和性能，支持多厂家设备兼容，简化管理和监控流程，分布式架构提高系统稳定性和可扩展性，与其他系统集成、用户行为分析和智能设备远程诊断提高效率，预测性维护与可靠性分析基于历史数据，提前预防故障，降低停机时间与维护成本。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种配电设备运行监控系统及其方法，所述监控系统包括数据集成模块、智能报警与远程警告模块、多厂家设备兼容性模块、多级分布式架构模块、系统集成和数据交换模块、用户行为分析模块、智能设备远程诊断模块、预测性维护与可靠性分析模块。

4、在一种优选方案中，所述数据集成模块用于采集配电设备的实时数据，包括电流、电压、功率、温度等参数，采集方式为传感器直接读取或通过通信接口获取，将采集到的数据传输到中央服务器或云平台，所述传输方式为以太网、无线网络、物联网通信中的一种或多种，将采集到的数据进行处理、分析和计算，生成运行状态和统计信息，包括数据清洗、实时监测、故障诊断和预警，将采集到的数据长期保存，以供后续查询、分析和报表生成，数据存储方式为数据库、时间序列数据库、云存储中的一种或多种。

5、在一种优选方案中，所述智能报警与远程警告模块：使用智能算法对配电设备的运行数据进行分析，自动识别异常事件，并通过远程通信方式发送告警信息给运维人员，通过智能报警和定位功能，快速响应和解决故障。

6、在一种优选方案中，所述多厂家设备兼容性模块支持对不同厂家的配电设备进行连接和监控，实现多厂家设备的统一管理和监控，与不同品牌和型号的设备进行通信，并解析其数据进行处理和分析。

7、在一种优选方案中，所述多级分布式架构模块将监控系统划分为多个分布式节点，每个节点负责采集和处理指定范围的设备数据，架构提供了高可扩展性和冗余性，可应对大规模配电系统的监控需求。

8、在一种优选方案中，所述系统集成和数据交换模块支持与其他相关系统的集成，包括scada系统、能源管理系统，通过集成，实现数据的共享和交换，提高系统的整体效能和运维效率。

9、在一种优选方案中，所述用户行为分析模块通过分析用户的行为和使用模式，优化系统的用户界面和交互设计，提供个性化的用户体验和操作便利性。

10、在一种优选方案中，所述智能设备远程诊断模块通过与配电设备的通信接口，实现对设备的远程诊断和故障排除，远程诊断功能提高故障处理的速度和效率，减少设备维修的停机时间。

11、在一种优选方案中，所述预测性维护与可靠性分析模块基于历史数据和统计分析，实现对配电设备的预测性维护和可靠性分析，通过模型建立和预测算法，推断设备的寿命和故障概率，制定相应的维护策略。

12、在一种优选方案中，一种配电设备运行监控系统及其方法，所述配电设备运行监控方法包括以下步骤：

13、步骤1.设备和传感器安装：确定要监控的配电设备，并安装合适的传感器和仪表以采集相关数据，传感器测量电流、电压、功率、温度参数，并将数据传输到监控系统；

14、步骤2.数据采集和传输：配置数据采集设备和通信接口，以实时采集配电设备的运行数据，数据采集设备为数据采集器、plc、数据总线中的一种或多种，通信接口为以太网、无线网络或物联网通信，采集到的数据通过通信网络传输到中央服务器或云平台；

15、步骤3.数据处理与分析：在中央服务器或云平台上，采用数据处理和分析算法对采集到的数据进行处理，算法包括数据清洗、异常检测、故障诊断、能源消耗分析，通过这些算法，识别异常情况、故障预测、能耗优化；

16、步骤4.实时监测和报警：将处理后的数据实时展示在监控系统的用户界面上，提供实时监测和报警功能，运维人员通过监控系统实时查看设备的运行状态、参数趋势和报警信息，系统通过智能算法对数据进行实时分析，并发送告警信息给相关人员，以便及时采取措施；

17、步骤5.历史数据存储和分析：采集到的数据长期保存，用于后续的查询、分析和报表生成，通过数据库或时间序列数据库，对历史数据进行统计分析、趋势分析和异常检测，为决策提供支持；

18、步骤6.远程诊断和维护：监控系统提供远程访问配电设备的功能，运维人员通过系统远程诊断设备的故障和异常，诊断结果为具体的故障码、建议的维修步骤，或是提供远程维修支持；

19、步骤7.维护管理和优化：配电设备运行监控系统还包括维护管理功能，管理维护任务、维修事件跟踪、维护人员任务分配和维护材料库存，通过维护管理，可制定和执行维护计划，提高设备的可靠性和运行效率；

20、步骤8.数据分析和报表生成：根据用户需求和系统配置，将采集到的数据进行分析，并生成报表和图表，报表提供设备运行状态、能耗统计、维护记录、效能评估信息，帮助用户进行决策和优化措施。

21、本发明取得的技术效果为：

22、通过数据集成模块，该系统能够实时采集配电设备的各种参数数据，并对这些数据进行清洗、分析和计算，这有助于实时监测设备的运行状态、诊断故障并提前预警，从而提高设备的可靠性和性能；

23、系统具备多厂家设备兼容性模块，可以支持连接不同品牌和型号的配电设备，并解析其数据进行处理和分析，这使得用户能够对多种设备进行统一管理和监控，简化了系统的配置和维护流程；

24、通过多级分布式架构模块，该系统能够将监控任务划分为多个分布式节点，每个节点负责特定范围内设备数据的采集和处理，这种架构提供了高可扩展性和冗余性，能够应对大规模配电系统的监控需求，并提高整体系统的稳定性和可靠性；

25、系统支持与其他相关系统的集成，如scada系统和能源管理系统，实现数据的共享和交换，这有助于提高系统的整体效能和运维效率，同时也为决策提供了更全面的数据基础；

26、通过用户行为分析模块，该系统可以对用户的行为和使用模式进行分析，并根据分析结果来优化系统的用户界面和交互设计，提供更个性化的用户体验和操作便利性，同时，系统还配备智能设备远程诊断模块，可以通过与配电设备的通信接口，实现对设备的远程诊断和故障排除，提高故障处理的速度和效率，减少设备维修的停机时间；

27、配电设备运行监控系统还具备预测性维护与可靠性分析模块，能够基于历史数据和统计分析，建立模型和预测算法，推断设备的寿命和故障概率，并制定相应的维护策略，这有助于提前预防和解决设备故障，减少维护成本和停机时间。