变电站监测系统技术方案

变电站监测系统涉及电力系统监测领域，尤其涉及一种变电站监测系统。其包括：包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站。设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器。设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器。监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连。通讯网络选用GPRS远程无线通讯。监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。

Substation monitoring system

A substation monitoring system relates to the field of power system monitoring, in particular to a transformer substation monitoring system. It includes: monitoring module of equipment running status, monitoring module of equipment running environment, monitoring and warning terminal, communication network and monitoring and warning master station. The monitoring module of equipment running condition includes temperature and humidity sensor, magnetic induction sensor, voltage sensor and current sensor. The monitoring module of equipment running environment includes temperature and humidity sensor, smoke sensor and photosensitive sensor for detecting fire information. Temperature and humidity sensors, magnetic monitoring terminal respectively and equipment running status monitoring module of sensor, voltage sensor, current sensor and equipment operating environment monitoring module of temperature and humidity sensor, smoke sensor and photosensitive sensor. The communication network uses GPRS remote wireless communication. The monitoring and warning terminal is connected with the monitoring and warning main station through the GPRS remote wireless communication, and the GPRS signal detection module is also integrated in the monitoring and warning master station.

【技术实现步骤摘要】
变电站监测系统
本技术涉及电力系统监测领域，尤其涉及一种变电站监测系统。
技术介绍
在电力行业，变电站是电力传输的中间枢纽。变电站的温度、湿度、电流、电压等都有严格的要求，所以每个变电站都要有专业人员管理，保证业务正常运行，但目前对此缺乏监控和提前预警，导致机房发生故障时给用户带来巨大损失。
技术实现思路
本技术就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种变电站监测系统，能够监测变电站内的运行环境，当事故发生时还能实现远程通报。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：变电站监测系统，其特征是，包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站。所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器。所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连。所述通讯网络选用GPRS远程无线通讯。所述监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，所述的监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。作为本技术的一种优选方案，所述的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均为无线传感器。作为本技术的另一种优选方案，所述的无线传感器均采用以Zigbee为传输方式的无线传感器。作为本技术的另一种优选方案，所述的监测预警终端采用三星公司的S3C6410处理器。作为本技术的另一种优选方案，所述的监测预警终端与无线传感器通过Zigbee协调器进行数据传输。作为本技术的另一种优选方案，所述的Zigbee协调器使用了TI公司的CC2530芯片。进一步地，所述GPRS信号检测模块包括用于采集GPRS信号的下位机子系统和用于向所述下位机子系统发送AT指令的上位机子系统，所述下位机子系统包括用于采集GPRS信号的GPRS调制解调模块、用于进行GPRS通信认证的SIM卡、天线模块及电源；所述GPRS调制解调模块分别与SIM卡和天线模块相连，所述电源分别与GPRS调制解调模块及SIM卡相连，所述GPRS调制解调模块接收所述AT指令、响应所述AT指令对GPRS通信信号进行调制解调、并将调制解调后的GPRS通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测。与现有技术相比本技术有益效果。本技术在各种电压等级的变电站投入运行之后，可以保证设备运行的可靠性问题，解决变电站无人值守后的安全管理问题；实现了无人值守变电站的远程监视问题，建立了一个变电站设备安全稳定的运行环境；能够对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线检测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使运行人员实时掌握设备运行工况，解决了操作队巡视周期内的监控空白，加强了对变电设备的监控，从而保障了变电站设备的安全运行并且降低了变电站设备的管理维护成本。特别是对温度、湿度、防火各项数据的采集，并将采集到的数据进行分析后反馈给监测预警主站，监测人员可以不在现场，就可实现全方位监测。本技术所述传感器均采用无线传感器，解决了监测预警终端与传感器因距离远而连线不便的问题；同时，将GPRS远程通讯技术与Zigbee协调器相结合，Zigbee协调器将自己网络内的传感器节点采集到的数据汇总，然后通过GPRS网络，最后以TCP/IP协议格式传送到监测预警主站上，从而实现了对变电站的远程监控。本技术监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块，用于GPRS信号质量检测，当远程通信过程中出现信号质量差等问题，检测人员可及时了解情况并排查。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。本技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本技术原理框图。图2是本技术监测预警终端与监测预警主站连接示意图。图3为GPRS信号检测模块原理框图。具体实施方式如图1所示，本技术包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站；所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器；所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连；通讯网络采用GPRS远程无线通信，所述监测预警终端通过GPRS远程无线通信与监测预警主站相连。所述的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均采用无线传感器。所述烟雾传感器和光敏传感器用于检测火灾，电流传感器、电压传感器及磁场传感器用于监测电力系统。如图2所示，所述的无线传感器均选用以Zigbee为传输方式的无线传感器。所述的监测预警终端与该无线传感器通过Zigbee协调器进行数据传输，所述的监测预警主站内集成有GPRS信号检测模块。优选地，监测预警终端选用ARM11芯片(三星S3C6410)作为主处理器，该CPU基于ARM1176JZF-S核设计。有性能高、功能强、体积小、功耗低等优点，接口资源丰富可以很方便的开发和外设进行数据通信。主处理器还包含主控芯片外围电路（时钟、FLASH、复位、RAM等）。GPRS远程无线通信即使用GPRS模块完成与监测预警主站的通信。优选地，工作时，抛洒出去的Zigbee无线传感器采集节点将采集到的数据发送到Zigbee协调器上，并经监测预警终端（S3C6410）进行数据处理，然后经GPRS模块将数据发送到监测预警主站。Zigbee协调器，优选使用TI公司的CC2530作为协调器的控制芯片，芯片适应2.4GHz，IEEE802.15.4的RF收发器具有极高的接收灵敏度和抗干扰性，需要极少的外接元件并且可编程高达4.5dBm的输出功率，IR发生电路中的32kHz的睡眠定时器具有捕获功能。上电后，Zigbee协调器自动完成建立网络、允许节点加入网络、绑定节点的工作并开始采集各节点数据，与此同时主控制芯片也完成启动工作并将Zigbee采集到的数据通过GPRS模块发送到监测预警主站。Zigbee协调器需要组建ZigBee网络，该网络采用星形拓扑，允许传感节点加入网络、绑定传感节点，对各节点采集信息进行采集、融合。将采集到的无线传感器数据通过天线发送至协调器上，并由协调器对各节点采集的信息进行计算，将处理好的数据通过串口传入ARM11控制端。如图3所示，GPRS信号检测模块用于采集GPRS信号的下位机子系统和用于向所述下位机子系统发送AT指令的上位机子系统，所述下位机子系统包括用于采集GPRS信号的GPRS调制解调模块、用于进行GPRS通信认证的SIM卡及天线模块；所述GPRS调制解调模块分别与SIM卡和天线模块相连，所述GPRS调制解调模块接收所述AT指令、响应所述AT指令对所述GPRS通信信号进行调制解调、并将调制解调后的GPRS通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测。下位机子系统，可响应所述AT指令对所述GPRS通信信号进行调制解调、本文档来自技高网...

【技术保护点】
变电站监测系统，包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站；其特征在于，所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器；所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连；所述通讯网络选用GPRS远程无线通讯；所述监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，所述的监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。

【技术特征摘要】
1.变电站监测系统，包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站；其特征在于，所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器；所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连；所述通讯网络选用GPRS远程无线通讯；所述监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，所述的监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。2.根据权利要求1所述的变电站监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均为无线传感器。3.根据权利要求2所述的变电站监测系统，其特征在于：所述的无线传感器均采用以Zigbee为传输方式的无线传感器。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明理，宋卓然，梁毅，高靖，侯玉琤，史喆，张娜，叶鹏，赵叙龙，牛潇，赵思雯，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，沈阳工程学院，
类型：新型
国别省市：北京,11