[发明专利]一种用于电力系统具有视频智能监控配电设备的监控系统

摘要

本发明提供一种用于电力系统具有视频智能监控配电设备的监控系统，包括：服务器以及多个与服务器通过GPRS或光纤通信连接的现场数据采集终端；Web服务器提供了通过浏览器访问摄像头及对摄像头进行控制的功能，用户通过PC客户机的访问浏览器，并输入摄像头的编码，获取对应摄像头摄取的视频信息；还可以实现对摄像头的动作控制。对摄像头进行水平方向调节控制，竖直方向调节控制，变焦调节控制指令；这样用户可以根据需要实时调节摄像头的摄取方位，达到对被监控的变电站或被监控的电力设备进行多角度全方位监控管理。

主权项

1.一种用于电力系统具有视频智能监控配电设备的监控系统，其特征在于，包括：服务器以及多个与服务器通过GPRS或光纤通信连接的现场数据采集终端；现场数据采集终端设置在被监控的变电站或被监控的电力设备，现场数据采集终端用于对被监控的变电站或被监控的电力设备内部的数据信息进行采集，并将采集的数据信息上传至服务器；现场数据采集终端包括：处理器、低通滤波器、信号放大模块、无线通信模块、数据采集储存模块、用于获取监控区域视频图像或获取被监控电力设备视频图像，并将摄取的视频图像传输至服务器的摄像头、用于根据服务器发送的控制指令控制摄像头动作的云台控制模块、状态量采集模块、交流模拟量采集模块、历史数据处理模块、变压设备数据采集模块、供电线路数据采集模块、断路器数据采集模块、隔离开关数据采集模块、接地开关数据采集模块、设置在变电站一次侧的电流互感器，设置在变电站一次侧的电压互感器，设置在变电站二次侧的电流互感组件，设置在变电站二次侧的电压互感组件；一次侧电流互感器实时采集一次侧三相电流数据并传输给服务器；一次侧电压互感器实时采集一次侧三相电压数据并传输给服务器；二次侧电流互感组件实时采集二次侧三相电流数据并传输给服务器；二次侧电压互感组件实时采集二次侧三相电压数据并传输给服务器；状态量采集模块用于实时采集低压台区低压开关位置状态，低压开关发生变位时，将低压开关变位信息储存，并发送给处理器；交流模拟量采集模块用于按使用要求预设电压、电流、功率、功率因数模拟量采集，测量电压、电流、功率、功率因数，并具有电压监测越限统计，电压准确度等级为0.5，具有谐波数据统计，谐波分量准确度等级为1；历史数据处理模块用于将采集的数据以日为单位，在次日零点形成历史日数据，并保存最近30日数据，按照设定的冻结间隔以15min，30min，45min，60min形成各类冻结曲线数据，并保存最近30天曲线数据，并发送给处理器；变压设备数据采集模块用于采集现场变压设备及与变压设备相适配的配电设备的模拟量，变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度、油温，并发送给处理器；所述供电线路数据采集模块用于采集供电线路的电流、有功功率、无功功率；母线的电压、频率；供电线路的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流，并发送给处理器；所述断路器数据采集模块、隔离开关数据采集模块、接地开关数据采集模块分别用于采集现场设备的开关量，开关量包括：隔离开关、接地开关位置、断路器开关位置、保护动作总信号、就地/远方转换开关位置、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号，并发送给处理器；二次侧电流互感组件包括：电流互感器、电流互感器的输入端接二次侧线路，电流互感器的第一输出端分别接二极管DdL1的阴极，二极管DdL2的阳极，运放器正极输入端，电容CdL1第一端，电阻RdL1，电流互感器的第二输出端分别接二极管DdL1的阳极，二极管DdL2的阴极，运放器负极输入端，运放器输出端接二次侧电流互感组件的输出端；二次侧电流互感组件的输出端通过低通滤波器接处理器；二次侧电压互感组件包括：电压互感器U1，电压互感器U1的输入端分别通过电阻Rdy1和电阻Rdy2接二次侧线路，电压互感器的第一输出端分别接二极管Ddy1的阴极，二极管Ddy2的阳极，运放器正极输入端，电容Cdy1第一端，电阻Rdy3第一端，电压互感器的第二输出端分别接二极管Ddy1的阳极，二极管Ddy2的阴极，运放器负极输入端，运放器输出端、电容Cdy1第二端，电阻Rdy3第二端，二次侧电压互感组件的输出端同时连接；二次侧电压互感组件的输出端通过低通滤波器接处理器；低通滤波器包括：滤波第一电容、滤波第二电容、滤波第三电容、滤波第四电容、滤波第五电容、滤波第一电阻、滤波第二电阻、滤波第三电阻、滤波第四电阻、滤波第五电阻、滤波第六电阻、滤波二极管一、滤波二极管二、滤波运放器一、滤波运放器二；滤波第一电阻第一端、滤波二极管一负极、滤波二极管二正极与滤波第二电阻第一端连接；滤波第一电阻第二端，滤波二极管一正极，滤波二极管二负极，滤波第一电容第一端同时接地；滤波第二电阻第二端，滤波第一电容第二端，滤波第三电阻第一端连接；滤波第三电阻第二端，滤波第二电容第一端，滤波第四电阻第一端同时连接，滤波第四电阻第二端，滤波第三电容第一端，滤波运放器一正极输入端同时连接，滤波第三电容第二端接地；滤波运放器一负极输入端，滤波运放器一输出端，滤波第二电容第二端，滤波第五电阻第一端同时连接；滤波第五电阻第二端，滤波第四电容，滤波第六电阻同时连接，并通过滤波第五电容接地；滤波第六电阻接滤波运放器二的正极输入端；滤波运放器二的负极输入端，滤波运放器二的输出端，滤波第四电容同时连接；滤波运放器一、滤波运放器二分别连接5V电源；处理器用于对接收的数据信息储存至数据采集储存模块内部，并且控制无线通信模块，将数据信息发送至服务器；服务器包括：电压监测模块、功率因数监测模块、开关量监测模块、校时模块、限值设置模块、线路损耗分析模块、视在功率曲线生成模块、视在功率对比模块、数据库、数据统计分析模块、Web服务器、用于使服务器与用户进行人机交互的PC客户机；Web服务器包括：摄像头编辑模块、摄像头控制单元、浏览器访问模块；摄像头编辑模块用于对每个现场数据采集终端的摄像头进行编码，编码包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号；浏览器访问模块用于使用户通过PC客户机的访问浏览器，并输入摄像头的编码，获取对应摄像头摄取的视频信息；摄像头控制单元用于实现对摄像头的动作控制；摄像头控制单元包括：摄像头动作控制指令编辑模块、摄像头动作控制指令发出模块、摄像头控制指令执行模块；摄像头动作控制指令编辑模块用于使用户通过PC客户机的浏览器，输入摄像头的编码及摄像头动作指令，position_pantilt_x为水平方向调节控制指令，position_pantilt_y为竖直方向调节控制指令，zoom为变焦调节控制指令；摄像头动作控制指令发出模块用于通过通信网关层的device_uri接口，获取待调用摄像头的地址ptz_uri以及视频服务地址media_uri，并将控制指令输送至对应的摄像头，ptz_uri是Web服务器提供摄像头操作的服务入口地址，media uri是Web服务器提供视频服务入口地址；摄像头控制指令执行模块用于根据摄像头控制指令，构造请求摄像头的动作指令数据包以及视频数据包，动作指令数据包包括横向移动量、纵向移动量、放大缩小值；并将动作指令数据包以及视频数据包发送至云台控制模块，实现对摄像头的动作控制；电压监测模块用于对用电网电压偏差监测，对用电网电压合格率统计；功率因数监测模块用于按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计，记录每月功率因数越限值发生在各区段的累计时间；开关量监测模块用于根据现场数据采集终端传输的配电开关状态，监测供电网络的开关状态信息；校时模块用于向现场数据采集终端发送时钟校时指令，使现场数据采集终端采集的时钟与服务器的晶振时钟相同；限值设置模块用于设置监控区域内电能表的电压及电流越限值、功率因数分段限值；线路损耗分析模块用于根据电网的拓扑结构，按天采集线路的单相、三相用户和台区总表的用电量，通过建立线损分析模型，实时地分析每条线路的实际损耗，在超过一定阀值后进行告警；视在功率曲线生成模块用于根据实时传输的一次侧三相电电流，一次侧三相电压，二次侧三相电电流，二次侧三相电压，计算出有功功率，无功功率，并得出视在功率，制成视在功率曲线；视在功率对比模块用于对比一次侧用电信息和二次侧用电信息，进行数据对比并在同一页面绘制成两条视在功率曲线，在显示屏上反映给用户一、二次侧用电信息是否存在用电异常；数据统计分析模块用于对现场数据采集终端采集并发送的数据并结合数据库储存的历史数据信息，基于分类、统计、计算和分析的结果，提供信息查询、定制报表和分析报告形成一系列功能，以便支持停电原因查找、可靠性数据统计方面的综合应用；配电网各类数据包括实时数据、非实时数据和准实时数据；具体的模块功能包括：配电网故障的原因归类分析；调度工作计划的检索和分析；调度操作票统计和分类；停电工作分类与工作评定；供电可靠性分析与统计；其它应用户需要而专门进行的综合应用。