【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于中壓線路檢測領域，特別涉及一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統。
技術介紹
1、配電網作為電網的重要組成部分，直接面向電力客戶，與廣大群眾的生產生活息息相關，是保障和改善民生的重要基礎設施，是客戶對電網服務感受和體驗的最直觀對象。當前，配電網發展不平衡、不充分，已無法完全滿足經濟社會發展需求。為此，配電網需要引入“大云物移智鏈”等新技術和新理念，全力打造一個以實現“配電網+物聯網”深度融合為導向的配電物聯網生態系統，從本質上提升配電網建設、運維、管理水平，推動業務模式、服務模式和管理模式不斷創新，支撐數字化電網的快速發展。
2、目前配電網環節現行的模型和標準存在以下問題：現有模型和標準不能很好的支撐一流配電網相關系統的實際應用需求；配電網領域不同系統遵循的信息模型并不統一，相同模型的擴展并不規范；現有配電網各系統間的數據交互未形成統一標準的規范。在此基礎上，如何對中壓線路進行在線監測、預警數據統一，成為當前待解決的問題。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術公開了一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，包括中壓標準化模塊、物聯網模塊、單向通信隔離模塊，所述的中壓標準化模塊用于配電自動化業務，配電自動化業務包括配電數據監測、故障信息監測，配電數據上報，對接入的其他設備進行標準化轉換；所述的物聯網模塊用于建立物聯網通道，通過物聯網通道對電力數據進行傳輸。
2、所述的單向通信隔離模塊用于確定中壓標準化模塊和物聯網模
3、所述的物聯網模塊包括通信單元和擴展單元，通信單元用于建立加密傳輸的物聯網安全通道，擴展單元用于其他物聯網模塊的擴展接入。
4、進一步的，所述的中壓標準化模塊包括采集單元，監測單元，標準化單元，，在中壓標準化模塊的各單元之間建立實時通道，通過實時通道進行收發數據；所述的采集單元用于對電路中帶有時序信息的電力信息進行采集，通過實時通道將電力信息數據發送至檢測單元，通過監測單元對電力信息數據進行監測，在電力信息的時序區間進行監測結果標注；標準化單元用于對警報信息和故障信息進行數據上報，所述故障信息包括數據波形和對應監測結果。
5、進一步的，所述的單向通信隔離模塊設置在中壓標準化模塊和物聯網模塊之間，用于數據從中壓標準化模塊到物聯網模塊的單向傳輸，單向通信隔離模塊內管理兩個數據收發緩存區，一個用于接收中壓標準化模塊的數據，一個用于拷貝中壓標準化模塊的數據發送給物聯網模塊，在對數據進行拷貝時，需驗證數據完整性，驗證數據完整性時，首先使用預置在單向通信隔離模塊中的中壓標準化模塊的公鑰信息對中壓標準化模塊的證書簽名進行驗證，通過密鑰協商出會話密鑰，對會話密鑰進行密鑰派生，使用派生后的密鑰對每次接收的數據進行完整性驗證。
6、進一步的，所述的物聯網模塊在對數據收發緩存區內的數據進行發送時，首先判斷數據頭是否存在采集單元端口號，若存在采集單元端口號，物聯網模塊在發送數據時，將數據頭修改為物聯網模塊通信單元號+采集單元端口號；若不存在采集單元端口號，物聯網模塊需要對數據產生一個虛擬端口號；物聯網采用mqtt協議將數據發送至云端。
7、進一步的，系統中存在不具備物聯網功能的其他終端接入系統時，需要通過中壓標準化模塊的標準化單元對其他終端進行傳輸協議的標準化轉換，其他終端將數據發送給標準化單元，再通過標準化單元發送給物聯網模塊使其他終端具備物聯網功能，當其他終端發送數據中包含采集單元端口號時，由物聯網模塊進行虛擬。
8、進一步的，所述的中壓標準化模塊還包括設備狀態檢測單元、設備機械特性監測單元、早期故障絕緣監測單元，所述的設備狀態檢測單元用于對環網柜/配電站內的肘型頭溫度監測、柜內測溫、水浸、煙霧、局放傳感器數據進行監測，對設定異常數據通過標準化單元進行上報；所述的設備機械特性監測單元用于分析開關分合閘線圈動作時電流波形，對電流波形呈現的特征進行識別，反應電磁鐵、脫扣裝置、操動機構的情況；所述的早期故障絕緣監測單元用于對早期絕緣故障進行監測并分析故障原因。
9、所述的早期故障監測單元的工作流程包括，
10、步驟s1，通過中壓標準化模塊的采集單元對環網柜、開閉所、電纜線路、柱上開關、架空線路的電纜線路瞬時故障波形進行采集。
11、步驟s2，通過早期故障監測單元對采集的電流波形進行有效值幅值的擾動研判，通過參數識別發、相不對稱法、零序功率法對單項接地進行判斷。
12、步驟s3，對出現線纜故障接地的線纜編號進行故障次數記錄，分析線纜故障趨勢，通過人工智能算法對單項接地進行區域性排查。
13、本專利技術與現有技術相比的有益效果是：（1）本專利技術通過單向通信隔離模塊實現數據的有效物理隔離，防止數據泄露；（2）通過對故障數據進行采集和分析，實現對中壓線路的監測和報警；（3）通過設置標準化單元，便于擴展其他物聯網模塊，提供易用性和可擴展性。
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1.一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，包括中壓標準化模塊、物聯網模塊、單向通信隔離模塊，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的中壓標準化模塊包括采集單元，監測單元，標準化單元，在中壓標準化模塊的各單元之間建立實時通道，通過實時通道進行收發數據；所述的采集單元用于對電路中帶有時序信息的電力信息進行采集，通過實時通道將電力信息數據發送至檢測單元，通過監測單元對電力信息數據進行監測，在電力信息的時序區間進行監測結果標注；標準化單元用于對警報信息和故障信息進行數據上報，所述故障信息包括數據波形和對應監測結果。
3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的單向通信隔離模塊設置在中壓標準化模塊和物聯網模塊之間，用于數據從中壓標準化模塊到物聯網模塊的單向傳輸，單向通信隔離模塊內管理兩個數據收發緩存區，一個用于接收中壓標準化模塊的數據，一個用于拷貝中壓標準化模塊的數據發送給物聯網模塊，在對數據進行拷貝時，需驗證數據完整性，驗證數據完整性
4.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的物聯網模塊在對數據收發緩存區內的數據進行發送時，首先判斷數據頭是否存在采集單元端口號，若存在采集單元端口號，物聯網模塊在發送數據時，將數據頭修改為物聯網模塊通信單元號+采集單元端口號；若不存在采集單元端口號，物聯網模塊需要對數據產生一個虛擬端口號；物聯網采用MQTT協議將數據發送至云端。
5.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：系統中存在不具備物聯網功能的其他終端接入系統時，需要通過中壓標準化模塊的標準化單元對其他終端進行傳輸協議的標準化轉換，其他終端將數據發送給標準化單元，再通過標準化單元發送給物聯網模塊使其他終端具備物聯網功能，當其他終端發送數據中包含采集單元端口號時，由物聯網模塊進行虛擬。
6.根據權利要求2所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的監測單元包括設備狀態檢測單元、設備機械特性監測單元、早期故障絕緣監測單元，所述的設備狀態檢測單元用于對環網柜/配電站內的肘型頭溫度監測、柜內測溫、水浸、煙霧、局放傳感器數據進行監測，對設定異常數據通過標準化單元進行上報；所述的設備機械特性監測單元用于分析開關分合閘線圈動作時電流波形，對電流波形呈現的特征進行識別，反應電磁鐵、脫扣裝置、操動機構的情況；所述的早期故障絕緣監測單元用于對早期絕緣故障進行監測并分析故障原因。
7.根據權利要求6所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的早期故障監測單元的工作流程包括，
...【技術特征摘要】
1.一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，包括中壓標準化模塊、物聯網模塊、單向通信隔離模塊，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的中壓標準化模塊包括采集單元，監測單元，標準化單元，在中壓標準化模塊的各單元之間建立實時通道，通過實時通道進行收發數據；所述的采集單元用于對電路中帶有時序信息的電力信息進行采集，通過實時通道將電力信息數據發送至檢測單元，通過監測單元對電力信息數據進行監測，在電力信息的時序區間進行監測結果標注；標準化單元用于對警報信息和故障信息進行數據上報，所述故障信息包括數據波形和對應監測結果。
3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的單向通信隔離模塊設置在中壓標準化模塊和物聯網模塊之間，用于數據從中壓標準化模塊到物聯網模塊的單向傳輸，單向通信隔離模塊內管理兩個數據收發緩存區，一個用于接收中壓標準化模塊的數據，一個用于拷貝中壓標準化模塊的數據發送給物聯網模塊，在對數據進行拷貝時，需驗證數據完整性，驗證數據完整性時，首先使用預置在單向通信隔離模塊中的中壓標準化模塊的公鑰信息對中壓標準化模塊的證書簽名進行驗證，通過密鑰協商出會話密鑰，對會話密鑰進行密鑰派生，使用派生后的密鑰對每次接收的數據進行完整性驗證。
4.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的中壓線路在線監測及故障檢測預警系統，其特征在于：所述的物聯網模塊在對數據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：儲海兵，相海明，李聰，羅凌云，薛英杰，
申請(專利權)人：南京易立智研電氣技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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