[发明专利]一种传感器数据处理模块及变电站分布式监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种传感器数据处理模块及变电站分布式监测系统及方法，属于变电站监测技术领域。现有的监测布线方式，导致连接各种状态感知传感器的电缆又多又长，这给安装、施工和调试带来诸多不便。本发明的一种变电站分布式监测系统，设置一种工字型感知单元进行拓扑结构扩展，使得状态感知传感器能够通过一个设有传感器测量转换电路和边缘计算节点的工字型感知单元结构接入变电站设备状态智能监测系统。同时，本发明的工字型感知单元，相邻传感器以及被监测设备设置，形成就近数据处理结构，实现在被监测设备的本地，就能获知被监测设备状态，大大缩短了传感器线缆的长度，有效避免了电磁环境的干扰。

技术领域

本发明涉及一种传感器数据处理模块及变电站分布式监测系统及方法，属于变电站监测技术领域。

背景技术

变电站是国家电力电网中的主要构成单元，其主要变电设备的工作状态直接关系到电力电网的安全性、可靠性和稳定性，因此，包括主变压器和GIS(Gas InsulatedSubstation)在内的各变电设备的工作状态监测一直是业内研究的重点之一。

传统监测的技术手段通常采用集总式系统结构。按照监测设备对象，整个系统划分为变压器监测系统，GIS监测系统，避雷绝缘监测系统等多个设备监测系统。而在每个设备监测系统内，由根据状态感知传感器的种类继续细分。

例如变压器监测系统又分为油色谱监测系统，光纤测温系统，铁心监测系统等。再根据每个子监测系统的测量需要，选用不同种类的状态感知传感器，例如特高频局部放电传感器、高频局部放电传感器、超声局部放电传感器、机械振动监测传感器、接地电流传感器、温度传感器等。一方面，每个监测设备的每种传感器不仅需要专门的控制柜来测量转换和数据处理，还需要通过专用线槽用较长的电缆来将上述的状态感知传感器连接至对应的控制柜。在控制柜中再对各传感器的测量信号进行统一的测量转换、信号处理、数据采集和状态监测。另外一方面，全变电站内包括各种变电设备，这些设备状态监测系统也需要另外的控制柜和线缆连接下才能协同起来。

由此导致连接各种状态感知传感器的电缆又多又长，同时，还需要布置大量机柜，这给安装、施工和调试带来诸多不便。另外，各传感器的微弱信号在长线缆信号传输过程中容易受到变电站复杂电磁环境的干扰，会导致测量结果出现较大的误差，甚至出现完全错误结果，影响设备工作状态的判断，这种结构方式直接限制了传感器感知性能的发挥。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种工字型感知单元，并能相邻传感器以及被监测设备设置，形成就近数据处理结构，实现在被监测设备的本地，就能获知被监测设备状态，大大缩短了传感器线缆的长度，有效避免传感器的微弱信号在长线缆信号传输过程中受到电器设备复杂电磁环境的干扰，进而避免测量结果出现较大的误差，影响设备工作状态的判断，有效提升了传感器感知性能发挥的传感器数据处理模块。

本发明的目的二在于提供一种本发明给出了一种能实现分布式监测的工字型感知单元，使得传感器能够通过一个设有传感器测量转换电路和边缘计算节点的工字型感知单元结构接入变电站设备状态智能监测系统；同时，本发明的工字型感知单元，相邻传感器以及被监测设备设置，形成就近数据处理结构，实现在被监测设备的本地，就能获知被监测设备状态，大大缩短了传感器线缆的长度，有效避免各传感器的微弱信号在长线缆信号传输过程中受到电器设备复杂电磁环境的干扰，进而避免测量结果出现较大的误差，影响设备工作状态的判断，有效提升了传感器感知性能的发挥，实现不同监测设备之间快速互联互通，并可大幅度节省变电站智能监测系统的安装空间，以及降低现场安装和调试所需的时间的变电站分布式监测系统及方法。

为实现上述目的之一，本发明的第一种技术方案为：

一种传感器数据处理模块，

设置一能与传感器电连接的工字型感知单元；

所述工字型感知单元，能相邻传感器以及被监测设备设置，形成就近数据处理结构，其包括传感器测量转换电路、边缘计算节点，用于对传感器的数据进行处理；