一种配电室的自动监控装置、远程管理系统

技术领域

本发明涉及配电室监控管理技术领域，具体涉及一种配电室的自动监控装置、远程管理系统。

背景技术

随着城市经济发展速度不断加快，对电力需求日益增长，电网的建设将继续加快。近年来国家大力发展智能电网，输变电系统的智能化信息化已具备相当高的水平，而配网由于其使用环境和结构的复杂性使得智能化信息化水平较低。

配电室中安装有众多变电运行设备，这些设备的正常运行对变电站的环境要求比较高。同时随着我国无人值守配电室建设及投运数量的逐渐增多，对其设备运行可靠性提出了更高的要求；而设备的运行状态以及环境对设备的使用寿命及运行质量都会产生重大影响。

发明内容

同时随着我国无人值守配电室建设及投运数量的逐渐增多，对其设备运行可靠性提出了更高的要求；而设备的运行状态以及环境对设备的使用寿命及运行质量都会产生重大影响的问题，本发明提供一种配电室的自动监控装置、远程管理系统。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明技术方案提供一种配电室的自动监控装置，包括运行数据采集模块、环境数据采集模块、数据处理模块、液晶显示模块、报警模块；

数据处理模块，用于接收运行数据采集模块和环境数据采集模块发送的采集数据并对接收到的数据进行处理；

数据处理模块包括单片机处理单元和FPGA处理单元；

数据采集模块，布设于配电室内，用于采集配电室设备运行数据，实时发送采集数据至FPGA处理单元；

环境数据采集模块，用于采集配电室内外的环境监测数据，实时发送采集数据到单片机处理单元；

液晶显示模块，用于接收数据处理模块输出的处理后的数据，并对接收到的数据进行帧像素的分析，并根据分析结果控制图像的输出显示；

报警模块，用于接收数据处理模块处理后的数据，并根据数据处理结果控制输出报警信息；

该装置还包括智能控制开关模块，所述的智能控制开关模块分别连接到配电室的照明设备以及运行设备，所述的智能控制开关模块，用于接收用户的输入信息，并根据接收到输入信息对应的用户的权限控制开关配电室对应等级的照明设备以及运行设备。

优选地，该装置还包括数据存储模块，所述的数据存储模块，用于存储运行数据采集模块、环境数据采集模块采集的原始数据以及数据处理模块处理后的数据；

液晶显示模块包括液晶显示屏、显示数据处理单元以及时序控制单元；

显示数据处理单元，用于读取数据存储模块中存储的数据处理模块处理后的待显示的图像信号，并对读取的每一帧图像信号进行像素亮度以及驱动电压极性的分析，根据分析结果控制该信号的帧频率；还用于将读取的图像信号以及对应该信号的帧频率处理输出图像信号到时序控制单元；

时序控制单元，用于根据接收到的图像信号控制液晶显示屏显示的动作时序。

显示数据处理单元分析每一帧图像信号的像素亮度以及驱动电压极性，若该图像信号的像素亮度大于设定的亮度阈值并且该图像信号的驱动电压极性不一致，显示数据处理单元保持该图像信号的帧频率输出；若该图像信号的像素亮度大于设定的亮度阈值并且该图像信号的驱动电压极性一致，显示数据处理单元将图像信号的帧频率提高后输出。由于配电室环境比较恶劣，工作人员巡检时，图像显示对人眼有一定的影响，通过对图像显示过程进行闪烁频率的改变，降低对人眼的影响。

优选地，智能控制开关模块包括控制芯片、指纹识别芯片和信号处理电路；

控制芯片连接指纹识别芯片，用于指纹识别芯片接收到用户的指纹信息并将接收到的指纹信息发送到控制芯片；

信号处理电路，用于接收控制芯片发来的与指纹对应的信号并将接收到的指纹信号进行滤波、放大、调制后发送到对应的照明设备以及运行设备。通过输入的指纹信号进行控制配电室照明设备以及运行设备的开关，提高工作人员巡检效率。

优选地，智能控制开关模块还包括存储模块，存储模块，用于存储用户注册时的指纹信息以及指纹信息对应的权限信息；

所述的存储模块与控制芯片连接，用于将控制芯片接收到的用户的指纹信息与预存储的指纹信息进行比对，若信息一致时，输出接收到的指纹信息到信号处理电路。

将用户进行等级划分，不同等级的用户权限不同，将不同等级用户的指纹信息以及对应的权限进行预存储，当接收到用户输入的指纹信息时，首先将接收到的指纹信息与预存储的用户的指纹信息进行比对，若存在一致的预存储指纹信息，查找对应的权限信息输出控制信号控制对应的照明设备以及运行设备的开启；若不存在一致的预存储指纹信息，控制芯片输出报警信息到报警模块。

优选地，智能控制开关模块包括第一智能控制开关模块和第二智能控制开关模块；

第一智能控制开关模块连接到配电室的照明设备；

第二智能控制开关模块连接到配电室的运行设备。

优选地，环境数据采集模块包括温湿度传感器、风速传感器和液位传感器。

优选地，该装置还包括电源模块；

电源模块，用于连接到交流电，并对交流电进行降压整流滤波稳压处理后给配电室的自动监控装置供电。

优选地，该装置还包括触电报警模块，触电报警模块包括电流互感器、第一继电器、第二继电器和报警器；电流互感器与第一继电器组成电性回路，第一继电器与第二继电器电性连接，第二继电器与电源模块电性连接，报警器一端与电源模块连接，报警器的另一端通过第二继电器与电源模块连接。

电流互感器设置在电源开关上，当电源开关漏电时，电流互感器产生感应电流；第一继电器的线圈通电；第一继电器的线圈通电后第一继电器的开关吸合；电源模块通过吸合的第一继电器的开关提供电流使第二继电器的线圈通电，第二继电器的线圈通电使第二继电器的第一开关和第二开关吸合，电源模块通过第二继电器的第一开关连接到报警器给报警器提供电，报警器报警。

本装置选择两个继电器的目的是：当第一继电器由于电流过大而烧毁时，为了不影响正常工作，第二继电器保证报警器持续报警，能维持触电报警的稳定。

另一方面，本发明技术方案还提供一种配电室远程管理系统，包括管理服务平台和若干与管理服务平台通信连接的配电室，配电室为带有如第一方面所述的自动监控装置的配电室；

配电室还包括无线通信模块；

数据处理模块和液晶显示模块分别通过无线通信模块与管理服务平台通信连接；

自动监控装置包括数据存储模块时，数据存储模块与管理服务平台通信连接；

管理服务平台包括运行状态评估子系统和信息安全子系统；

运行状态评估子系统，用于对配电室发送的运行状态数据以及环境数据进行评估，并输出评估信息；

根据接收到的配电室发送的运行状态数据以及环境数据分析计算各采集监控点的故障概率，确定故障概率最大的采集监控点，对故障概率最大的采集监控点进行分析并输出结果。

信息安全子系统，用于对外部的访问请求进行处理。

通过对配电室运行状态数据以及环境数据的评价，可以快速、准确、全面地评价配电室的运行状态，便于及时发现配电室故障，防止发生安全事故；提高了配电室管理水平和效率，保障配电室供电安全。

优选地，信息安全子系统包括若干管理服务器，每个管理服务器连接有若干个延时器，每个延时器接收来自管理服务器的一个访问请求，并允许该访问请求，并将反馈信号反馈给管理服务器，继续下一个访问请求的处理。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：通过采集配电室设备的设备信息，把各个回路和装置的信息以图形化、数据化的界面，在液晶显示屏的一端展示给监控人员，帮助监控人员更加快捷、方便的监测整个配电室的使用情况。进一步的，通过对配电室运行状态数据以及环境数据的评价，可以快速、准确、全面地评价配电室的运行状态，便于及时发现配电室故障，防止发生安全事故；提高了配电室管理水平和效率，保障配电室供电安全。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的装置的示意性框图。

图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种配电室的自动监控装置，包括运行数据采集模块、环境数据采集模块、数据处理模块、液晶显示模块、报警模块；

数据处理模块，用于接收运行数据采集模块和环境数据采集模块发送的采集数据并对接收到的数据进行处理；

数据处理模块包括单片机处理单元和FPGA处理单元；

数据采集模块，布设于配电室内，用于采集配电室设备运行数据，实时发送采集数据至FPGA处理单元；

本实施例提供的装置，为了提高处理速度，数据处理模块包括单片机处理单元和FPGA处理单元，采用两种处理芯片进行数据处理保证监控的实时性。

环境数据采集模块，用于采集配电室内外的环境监测数据，实时发送采集数据到单片机处理单元；

液晶显示模块，用于接收数据处理模块输出的处理后的数据，并对接收到的数据进行帧像素的分析，并根据分析结果控制图像的输出显示；

报警模块，用于接收数据处理模块处理后的数据，并根据数据处理结果控制输出报警信息；

该装置还包括智能控制开关模块，所述的智能控制开关模块分别连接到配电室的照明设备以及运行设备，所述的智能控制开关模块，用于接收用户的输入信息，并根据接收到输入信息对应的用户的权限控制开关配电室对应等级的照明设备以及运行设备。

在有些实施例中，该装置还包括数据存储模块，所述的数据存储模块，用于存储运行数据采集模块、环境数据采集模块采集的原始数据以及数据处理模块处理后的数据；

液晶显示模块包括液晶显示屏、显示数据处理单元以及时序控制单元；

显示数据处理单元，用于读取数据存储模块中存储的数据处理模块处理后的待显示的图像信号，并对读取的每一帧图像信号进行像素亮度以及驱动电压极性的分析，根据分析结果控制该信号的帧频率；还用于将读取的图像信号以及对应该信号的帧频率处理输出图像信号到时序控制单元；

时序控制单元，用于根据接收到的图像信号控制液晶显示屏显示的动作时序。

显示数据处理单元分析每一帧图像信号的像素亮度以及驱动电压极性，若该图像信号的像素亮度大于设定的亮度阈值并且该图像信号的驱动电压极性不一致，显示数据处理单元保持该图像信号的帧频率输出；若该图像信号的像素亮度大于设定的亮度阈值并且该图像信号的驱动电压极性一致，显示数据处理单元将图像信号的帧频率提高后输出。由于配电室环境比较恶劣，工作人员巡检时，图像显示对人眼有一定的影响，通过对图像显示过程进行闪烁频率的改变，降低对人眼的影响。

在有些实施例中，智能控制开关模块包括控制芯片、指纹识别芯片和信号处理电路；

控制芯片连接指纹识别芯片，用于指纹识别芯片接收到用户的指纹信息并将接收到的指纹信息发送到控制芯片；

信号处理电路，用于接收控制芯片发来的与指纹对应的信号并将接收到的指纹信号进行滤波、放大、调制后发送到对应的照明设备以及运行设备。通过输入的指纹信号进行控制配电室照明设备以及运行设备的开关，提高工作人员巡检效率。

进一步需要说明的是，智能控制开关模块还包括存储模块，存储模块，用于存储用户注册时的指纹信息以及指纹信息对应的权限信息；

所述的存储模块与控制芯片连接，用于将控制芯片接收到的用户的指纹信息与预存储的指纹信息进行比对，若信息一致时，输出接收到的指纹信息到信号处理电路。

将用户进行等级划分，不同等级的用户权限不同，将不同等级用户的指纹信息以及对应的权限进行预存储，当接收到用户输入的指纹信息时，首先将接收到的指纹信息与预存储的用户的指纹信息进行比对，若存在一致的预存储指纹信息，查找对应的权限信息输出控制信号控制对应的照明设备以及运行设备的开启；若不存在一致的预存储指纹信息，控制芯片输出报警信息到报警模块。设置通过智能控制开关模块进行配电室照明以及设备运行的开关的目的是，防止没有权限的人员进行入配电室进行不必要的操作或者进行破坏，只有注册过并且有权限的人员(在这里一般指的是配电室运维巡检人员)进行操作时，属于合法操作，进一步保障了配电室工作的安全性。

在有些实施例中，智能控制开关模块包括第一智能控制开关模块和第二智能控制开关模块；

第一智能控制开关模块连接到配电室的照明设备；

第二智能控制开关模块连接到配电室的运行设备。通过设置两个智能控制开关模块将配电室的照明设备和运行设备进行分开控制。

在有些实施例中，环境数据采集模块包括温湿度传感器、风速传感器和液位传感器。通过设置传感器对配电室环境进行检测，保证后续对配电室运行的评估，及时有效的对配电室进行管理。温湿度传感器、风速传感器和液位传感器的设置以及采集过程采用现有的处理方式即可。

在有些实施例中，该装置还包括电源模块；

电源模块，用于连接到交流电，并对交流电进行降压整流滤波稳压处理后给配电室的自动监控装置供电。

在有些实施例中，该装置还包括触电报警模块，触电报警模块包括电流互感器、第一继电器、第二继电器和报警器；电流互感器与第一继电器组成电性回路，第一继电器与第二继电器电性连接，第二继电器与电源模块电性连接，报警器一端与电源模块连接，报警器的另一端通过第二继电器与电源模块连接。

在这里需要说明的是，第一继电器包括线圈和开关，第二继电器也包括线圈、第一开关和第二开关，在设置的过程中，将第一继电器的开关与第二继电器的第二开关并联；将电流互感器与第一继电器的线圈组成回路，第一继电器的第一开关与电源模块电性连接，报警器的一端连接所述电源模块的一端，报警器的另一端通过第二继电器的第一开关连接到电源模块的一端，第二继电器的第一开关的另一端电性连接到报警器的另一端。这种连接方式是将第一继电器和第二继电器同时连接到电路，实际上是一备一用的作用。

电流互感器设置在电源开关上，当电源开关漏电时，电流互感器产生感应电流；第一继电器的线圈通电；第一继电器的线圈通电后第一继电器的开关吸合；电源模块通过吸合的第一继电器的开关提供电流使第二继电器的线圈通电，第二继电器的线圈通电使第二继电器的第一开关和第二开关吸合，电源模块通过第二继电器的第一开关连接到报警器给报警器提供电，报警器报警。

本装置选择两个继电器的目的是：当第一继电器由于电流过大而烧毁时，为了不影响正常工作，第二继电器保证报警器持续报警，能维持触电报警的稳定。

如图2所示，本发明实施例还提供一种配电室远程管理系统，包括管理服务平台和若干与管理服务平台通信连接的配电室，配电室为带有如上市实施例所述的自动监控装置的配电室；

配电室还包括无线通信模块；

数据处理模块和液晶显示模块分别通过无线通信模块与管理服务平台通信连接；

自动监控装置包括数据存储模块时，数据存储模块与管理服务平台通信连接；

管理服务平台包括运行状态评估子系统和信息安全子系统；

运行状态评估子系统，用于对配电室发送的运行状态数据以及环境数据进行评估，并输出评估信息；

根据接收到的配电室发送的运行状态数据以及环境数据分析计算各采集监控点的故障概率，确定故障概率最大的采集监控点，对故障概率最大的采集监控点进行分析并输出结果。

信息安全子系统，用于对外部的访问请求进行处理。

通过对配电室运行状态数据以及环境数据的评价，可以快速、准确、全面地评价配电室的运行状态，便于及时发现配电室故障，防止发生安全事故；提高了配电室管理水平和效率，保障配电室供电安全。

在有些实施例中，信息安全子系统包括若干管理服务器，每个管理服务器连接有若干个延时器，每个延时器接收来自管理服务器的一个访问请求，并允许该访问请求，并将反馈信号反馈给管理服务器，继续下一个访问请求的处理。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。