高壓母線運行狀態的網絡化監測方法及其系統技術方案

本發明專利技術公開了一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法及其系統，該系統包括若干測量區域，各測量區域內設置若干測量節點，且每一個測量區域均配置一臺分布式主機；每一個測量節點均包括三至六個傳感器單元；每個測量節點的傳感器單元之間，其中一個傳感器單元具有無線通信模塊，余下的各傳感器單元具有紅外通信模塊；每個測量節點中，具有紅外通信模塊的傳感器單元與具有無線通信模塊的傳感器單元之間紅外通信連接；各測量節點均依次通過具有無線通信模塊的傳感器單元、單片機與相應的分布式主機無線通信連接；各分布式主機之間網絡通信連接。因此，本發明專利技術所述高壓母線運行狀態的網絡化監測系統根據分散監控、集中管理的思想而構建，具有可擴展性。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法及其系統，該系統包括若干測量區域，各測量區域內設置若干測量節點，且每一個測量區域均配置一臺分布式主機；每一個測量節點均包括三至六個傳感器單元；每個測量節點的傳感器單元之間，其中一個傳感器單元具有無線通信模塊，余下的各傳感器單元具有紅外通信模塊；每個測量節點中，具有紅外通信模塊的傳感器單元與具有無線通信模塊的傳感器單元之間紅外通信連接；各測量節點均依次通過具有無線通信模塊的傳感器單元、單片機與相應的分布式主機無線通信連接；各分布式主機之間網絡通信連接。因此，本專利技術所述高壓母線運行狀態的網絡化監測系統根據分散監控、集中管理的思想而構建，具有可擴展性。【專利說明】高壓母線運行狀態的網絡化監測方法及其系統
本專利技術涉及一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法及其系統，屬于采用無線傳感網絡進行智能電網的狀態監測領域。
技術介紹
隨著供電可靠性要求的不斷提高，電網運行朝著智能化方向發展。智能電網是將先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術和自動控制技術、能源電力技術以及網絡基礎設施高度集成而形成的新型現代化電網。智能電網將實現對電網全景信息的獲取，以可靠的物理電網和信息交互平臺為基礎，整合電網運行中實時產生的各種數據信息，向電網運行管理人員展示全面、完整和精細的電網運營狀態，同時能提供相應的輔助決策支持和控制實施方案及應對預案。在電網中，母線是用來連接各級電壓配電裝置及其變壓器之間的輸電設備，是電網系統中的關鍵組成之一。隨著智能電網對實時監測、控制、診斷和分析等需求的不斷增力口，母線智能化技術正逐步發展。母線的正常安全運行，是保障電力傳輸的必要條件，一旦母線發生故障，將會導致輸電中斷甚至引發不安全事故。而如果能實時了解母線的運行狀態，在故障發生前能及時發現問題并排除隱患，就能夠避免不必要的損失。當前已有的母線監測系統，常采用CAN總線、光纖傳感器、無線傳感網絡等通信實現方式。CAN總線是國際上應用廣泛的現場總線之一，是一種多主方式的串行通信總線。CAN總線應用于母線運行狀態的監測，存在布線及改線工程大、不可移動、部署工作量較大等問題。光纖傳感器是一種將被測參數轉變為可測的光信號的裝置，并以光作為敏感信息的載體，以光纖作為傳遞敏感信息的媒質。光纖傳感器具有耐高溫、不受電磁干擾、電絕緣性能好，在強電磁場等惡劣環境中能夠穩定工作等一系列優點。但截至目前，光纖傳感器成本高，不適合大范圍推廣應用。而無線傳感網絡具有布置方便、抗電磁干擾和構建成本較低等諸多優勢，因此已得到研究與較廣泛的應用。現有的基于無線傳感網絡的高壓母線溫度監測系統存在以下不足，即難以在保證高壓絕緣可靠的情況下準確、高效實現通信及故障定位；有限的系統最大節點個數少，限制了組網的規模。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法，其根據分散監控、集中管理的思想而構建，同時具有可擴展性。為實現以上的技術目的，本專利技術將采取以下的技術方案: 一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法，首先，將電網劃分為若干測量區域，對處于各測量區域內的被測高壓母線，根據該被測高壓母線的走線連接情況，設置若干測量節點；其次，對應于每個測量節點，設置三至六個傳感器單元，以分別用于測量該測量節點對應的各相母線的相關參數；每個測量節點的各傳感器單元之間，其中一個傳感器單元具有無線通信模塊，余下的各傳感器單元具有紅外通信模塊，所述的具有紅外通信模塊的傳感器單元通過紅外傳輸的方式將所采集到的相關參數傳輸至具有無線通信模塊的傳感器單元，具有無線通信模塊的傳感器單元將各傳感器單元采集到的相關參數匯總后，通過無線通信方式傳輸至相應測量區域內的分布式主機，各分布式主機通過單片機，根據所接收到的相關參數對相應的測量節點進行實時監控。作為本專利技術的進一步改進，所述傳感器單元為溫度傳感器單元，所述單片機為單片機Msp430，集成有數據處理模塊，根據所接收到的各溫度傳感器單元反饋的溫度信息，與單片機Msp430內預設的溫度閾值進行比較，若溫度傳感器單元反饋的溫度信息大于溫度閾值，觸發報警電路，若溫度傳感器單元反饋的溫度信息小于溫度閾值，則判斷當前溫度傳感器單元反饋的溫度信息與此前被測高壓母線溫度信息相比是否存在變化，若當前溫度傳感器單元反饋的溫度信息呈上升變化，則更新分布式主機中相應測量節點對應的溫度信息，反之則根據分布式主機輸入的指令進行相應操作。本專利技術的另一技術目的是提供一種實現上述高壓母線運行狀態的網絡化監測方法的監測系統，包括若干測量區域，各測量區域內的被測高壓母線根據走線連接情況設置若干測量節點，且每一個測量區域均配置一臺分布式主機；每一個測量節點均包括三至六個傳感器單元，以分別用于測量該測量節點對應的各相母線的相關參數；每個測量節點的傳感器單元之間，其中一個傳感器單元具有無線通信模塊，余下的各傳感器單元具有紅外通信模塊；每個測量節點中，具有紅外通信模塊的傳感器單元與具有無線通信模塊的傳感器單元之間紅外通信連接；各測量節點均依次通過具有無線通信模塊的傳感器單元、單片機與相應的分布式主機無線通信連接；各分布式主機之間網絡通信連接。所述的傳感器單元包括電源模塊，該電源模塊包括電流互感電路、備用電源以及用于切換電流互感電路、備用電源的電源切換芯片。所述的傳感器單元為溫度傳感器單元，包括溫度測量電路，該溫度測量電路包括熱電偶。所述單片機為單片機Msp430,該單片機Msp430包括Zigbee無線通信模塊以及數據處理模塊，單片機Msp430通過Zigbee無線通信模塊接收測量節點反饋的溫度信息，同時將所接收到的測量節點反饋的溫度信息經數據處理模塊處理后，通過Zigbee無線通信模塊傳輸至分布式主機。數據處理模塊具有實時數據顯示、實時曲線繪制、歷史數據記錄及存儲、事件記錄、自動生成報表、實時控制等功能；且還具有故障或故障隱患報警功能。根據以上的技術方案，相對于現有技術，本專利技術具有以下的優點: 1、本專利技術所述高壓母線運行狀態的網絡化監測系統根據分散監控、集中管理的思想而構建，具有可擴展性； 2、本專利技術所述測量節點中的傳感器單元之間通過紅外方式實現通信，優點主要有:傳感器單元之間的通信不受電磁干擾的影響，適用于強電場的環境；不同測量節點之間的通信也不會相互干擾，各個測量節點網絡能彼此獨立地在同一個大環境下共存。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術的系統框圖； 圖2是本專利技術所述單個測量節點的結構示意圖； 圖3是本專利技術所述監測系統的結構示意圖； 圖4是電源切換電路圖； 圖5是溫度測量電路圖； 圖6是數據處理模塊流程圖。【具體實施方式】以下將結合附圖詳細地說明本專利技術的技術方案。本專利技術所述高壓母線(這里只要指10kV/6kV/lkV高壓母線)監測系統是一個分布式監測系統，根據分散監控、集中管理的思想而構建，同時為提高本文系統的可擴展性，設計了如圖1所示的系統架構。在被測高壓母線上，根據母線走線的連接情況，設置若干個測量節點，每個測量點有3個傳感器單元，分別測量A、B、C三相母線的相關參數。每個節點的3個傳感器單元之間的數據信息，通過紅外線方式實現通信(圖1中的I級網絡)，并將數據信息匯總到其中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓母線運行狀態的網絡化監測方法，其特征在于：首先，將電網劃分為若干測量區域，對處于各測量區域內的被測高壓母線，根據該被測高壓母線的走線連接情況，設置若干測量節點；其次，對應于每個測量節點，設置三至六個傳感器單元，以分別用于測量該測量節點對應的各相母線的相關參數；每個測量節點的各傳感器單元之間，其中一個傳感器單元具有無線通信模塊，余下的各傳感器單元具有紅外通信模塊，所述的具有紅外通信模塊的傳感器單元通過紅外傳輸的方式將所采集到的相關參數傳輸至具有無線通信模塊的傳感器單元，具有無線通信模塊的傳感器單元將各傳感器單元采集到的相關參數匯總后，通過無線通信方式傳輸至相應測量區域內的分布式主機，各分布式主機通過單片機，根據所接收到的相關參數對相應的測量節點進行實時監控。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡擁軍，葉朝鋒，趙偉，黃松嶺，陳俊杰，肖勇，
申請(專利權)人：江蘇潤圣電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32