无人值班变电站应急监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无人值班变电站应急监控系统，包括站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统、音频采集装置、站端数据服务器、终端服务器以及人机交互平台；站内后台监控系统采集无人站内后台监控系统的数据信息；室内外设置移动监控系统分别监测室内外的设备外观和发热情况；定点监控系统用以进行单个设备缺陷与通讯中断时的定点监测；所述音频采集装置设备异响情况下设备音频的采集和分析、传输；以上系统均与携带至无人站的站端数据服务器通过无线网络进行连接；站端服务器根据终端服务器的指令将特定数据发送至终端服务器，用以使工作人员通过所述人机交互平台进行访问。该系统具有广泛适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站监控系统领域，特别是涉及一种无人值班变电站应急监控系统。
技术介绍
随着电力技术的发展，以及“三集五大”制度在国网公司中的推行，越来越多的变电站在向无人值守方向发展。对于无人值守变电站，确保变电设备运行状态始终处于可控状态，是电网安全可靠运行的前提。无人值班变电站的监控，分为正常状态下的监控和特殊情况下的监控。对于正常情况下的监控，目前各无人值班变电站大部分采用电网监视控制与数据采集系统（SCADA系统）及视频系统、消防系统等各站内辅助系统相结合，并辅以人工巡视的方式。SCADA系统以两个独立的电力系统内网通道（A网、B网）作为支撑，可以对电力设备的电压、电流、开关量等遥测遥信信息进行监控。在正常运行情况下，基本能够保证电力设备处于可控状态。然而，当变电站处于下列特殊情况下，现有的监控方式并不足以提供可靠的设备监控需求。一、通讯中断条件下的设备监控。当调度监控系统发生通道设备故障或其他原因造成内网通讯中断（A、B网通讯中断）时，则无人值班变电站将脱离远方监控。当站内设备发生故障时不仅无法及时发现处理，将可能造成电网事故。对于通讯中断条件下变电站的监控，目前普遍采取的方式是，调度下放监控权，并将无人值班变电站恢复为有人值班。采用该方式存在的问题是：1、无人值班变电站多处于偏远地区，恢复为有人值班变电站不仅需要消耗人力，同时对于值班人员的生活条件也无法保证；2、对于非全站通讯中断，而仅是站内通讯出现问题时（例如，主变间隔出现通讯中断，造成开关状态、电流大小等无法采集），对于通讯中断设备的监控，值班人员无法做到长时监控设备状态，并作出报警。因而，无论是局部设备通讯中断，还是全站通讯中断，恢复有人值班的做法显然不能满足对于变电设备实时监控的要求。二、缺陷设备的跟踪监控。当前对于无法及时处理的变电设备缺陷的跟踪监控，特别是发热、设备异响类型的跟踪监控，大部分变电站依然采用的是人工巡视、视频巡视相结合的方式。采用该方式存在的问题是：1、对于无人值守变电站，需要从运维站中频繁的派出人员到无人值守站，存在缺陷跟踪不及时、费时费力、运维成本高等问题；2、采用人工巡视，受到作业人员业务素质、工作责任心等影响，巡视效果无法保证；3、人工巡视无法实现对设备的连续实时监控，对于分析设备缺陷产生的原因及预测缺陷发展无法提供足够数据支撑；4、对于设备异响类型的缺陷，由于变电站变压器的设备本身存在噪声，即使通过视频监控系统也无法准确获得设备的异响音频。因而，设备缺陷的跟踪监控，依靠人工巡检无法达到应有的巡视质量。三、保电监控。除了上述通讯中断条件下的设备监控，和缺陷设备的实时监控，变电站还经常面临的一类应急监控是保供电监控，和高电网风险时的应急监控。例如在国庆、运动会等其他节日或重大特殊事件时，为特定对象提供可靠的电力保障，以及双主变变电站其中一台主变停电时另一台主变的监控。对于此类情况的监控，当前的各变电站的做法是，除了加强对后台系统的监控外，增加人员现场巡视。采用此方法存在的问题是：1、后台监控尽管可以监控到设备电流、开关状态等信息，但对于高负荷情况下，设备各部位的发热情况无法完全监控；2、现场人工巡视同样存在巡视质量无法保证和无法连续实时监控的缺点。因而，对于保供电及高电网风险情况下的设备应急监控，单靠后台监控和人工巡视配合的方式依然无法满足要求。需要说明的是，目前部分无人值班变电站还引入了智能巡检机器人来代替人工巡检，部分避免了人工巡视大量消耗人力及巡视效果无法保证的问题。然而智能巡检机器人存在如下问题：1、成本造价高，项目前期研发和后期维护都要投入大量的人力财力；2、仅能用于单站，无法移植到其他无人值守站，当前智能巡检机器人多采用地磁轨道或其他轨道导航，也有部分团队利用空间建模进行机器人导航，其共同点都是需要大量的前期投入准备，可移植性差，不适用于应急处理。因而，智能巡检机器人无法满足应急情况下设备的监控要求。因而，鉴于通讯中断条件下的设备监控、缺陷设备的监控、保供电及高电网风险情况下设备的监控，对于应急监控系统的需求，当前急需一套无人值班变电站便携应急监控系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种无人值班变电站应急监控系统，是具有广泛适应性的无人值班变电站便携应急监控系统。本专利技术采用以下方案实现：一种无人值班变电站应急监控系统，包括站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统、音频采集装置、站端数据服务器、终端服务器以及人机交互平台；所述站内后台监控系统用以采集无人站内后台监控系统的数据信息；所述室内设置移动监控系统用以监测室内设备外观和发热情况；所述室外设置移动监控系统用以监测室外设备外观和发热情况；所述定点监控系统用以进行单个设备缺陷与通讯中断时的定点监测；所述音频采集装置用以设备异响情况下设备音频的采集和分析、传输；所述站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统以及音频采集装置均与携带至无人站的所述站端数据服务器通过无线网络进行连接；所述站端服务器根据所述终端服务器的指令将特定数据发送至所述终端服务器，用以使工作人员通过所述人机交互平台进行访问。进一步地，所述站内监控后台监控系统包括高清摄像头、电源模块、电源适配器、支架以及无线通讯模块；所述高清摄像头、电源模块、电源适配器、支架、无线通讯模块均设置于一箱体内；所述高清摄像头用以实时拍摄后台监控系统界面，所述高清摄像头内置无线网卡，用以通过无线网络与站端服务器进行数据交换；所述高清摄像头包括电池供电和外接电源供电两种供电模式；所述电池供电模式下，所述高清摄像头与所述电源模块下相连，由其供电，所述电源模块包括电池以及所述电池与所述高清摄像头之间的连接线；所述外接电源模式下，所述高清摄像头通过所述电源适配器与站内电源连接；所述电源模块通过外接电源对电池进行充电；所述支架用以支撑和调节所述高清摄像头高度；所述无线通讯模块用以实现巡检机器人与站端数据服务器之间的无线数据交换。进一步地，所述室内设备移动监控系统包括室内应急智能巡检机器人、临时充电装置以及临时轨迹线组成；所述室内应急智能巡检机器人上设置有高清摄像头、红外摄像头、升降支架、拾音器、数据存储器、无线通讯模块、运动模块、循迹模块以及电源模块；所述高清摄像头和红外摄像头一体封装；所述升降支架用以承载所述高清摄像头和红外摄像头；所述拾音器用以采集站内现场音频数据；所述数据存储器用以存储所述长焦高清摄像头与所述红外摄像头拍摄采集到的视频数据和红外测温数据以及所述拾音器采集的音频数据；所述无线通讯模块用以实现巡检机器人与站端数据服务器之间的无线数据交换；所述运动模块用以实现前进和后退的双向移动；所述循迹模块用以监测巡检机器人是否沿设置的临时轨迹线行驶，当无法探测到临时轨迹线时，使巡检机器人停止移动；所述电源模块包括一与所述临时充电装置相连的充电接口；所述临时充电装置包括电源盘和充电接口，所述电源盘内卷有长电缆，用以将所述充电接口连接到站内电源上，所述充电接口用以与所述巡检机器人连接进行充电；所述临时轨迹线设置于无人站室内场地，用以巡检机器人循迹移动。进一步地，所述室外设备移动监控系统包括室外应急智能巡检机器人、临时充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人值班变电站应急监控系统，其特征在于：包括站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统、音频采集装置、站端数据服务器、终端服务器以及人机交互平台；所述站内后台监控系统用以采集无人站内后台监控系统的数据信息；所述室内设置移动监控系统用以监测室内设备外观和发热情况；所述室外设置移动监控系统用以监测室外设备外观和发热情况；所述定点监控系统用以进行单个设备缺陷与通讯中断时的定点监测；所述音频采集装置用以设备异响情况下设备音频的采集和分析、传输；所述站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统以及音频采集装置均与携带至无人站的所述站端数据服务器通过无线网络进行连接；所述站端服务器根据所述终端服务器的指令将特定数据发送至所述终端服务器，用以使工作人员通过所述人机交互平台进行访问。

【技术特征摘要】
1.一种无人值班变电站应急监控系统，其特征在于：包括站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统、音频采集装置、站端数据服务器、终端服务器以及人机交互平台；所述站内后台监控系统用以采集无人站内后台监控系统的数据信息；所述室内设置移动监控系统用以监测室内设备外观和发热情况；所述室外设置移动监控系统用以监测室外设备外观和发热情况；所述定点监控系统用以进行单个设备缺陷与通讯中断时的定点监测；所述音频采集装置用以设备异响情况下设备音频的采集和分析、传输；所述站内监控后台监控系统、室外设备移动监控系统、室内设备移动监控系统、定点监控系统以及音频采集装置均与携带至无人站的所述站端数据服务器通过无线网络进行连接；所述站端服务器根据所述终端服务器的指令将特定数据发送至所述终端服务器，用以使工作人员通过所述人机交互平台进行访问。2.根据权利要求1所述的一种无人值班变电站应急监控系统，其特征在于：所述站内监控后台监控系统包括高清摄像头、电源模块、电源适配器、支架以及无线通讯模块；所述高清摄像头、电源模块、电源适配器、支架、无线通讯模块均设置于一箱体内；所述高清摄像头用以实时拍摄后台监控系统界面，所述高清摄像头内置无线网卡，用以通过无线网络与站端服务器进行数据交换；所述高清摄像头包括电池供电和外接电源供电两种供电模式；所述电池供电模式下，所述高清摄像头与所述电源模块下相连，由其供电，所述电源模块包括电池以及所述电池与所述高清摄像头之间的连接线；所述外接电源模式下，所述高清摄像头通过所述电源适配器与站内电源连接；所述电源模块通过外接电源对电池进行充电；所述支架用以支撑和调节所述高清摄像头高度；所述无线通讯模块用以实现巡检机器人与站端数据服务器之间的无线数据交换。3.根据权利要求1所述的一种无人值班变电站应急监控系统，其特征在于：所述室内设备移动监控系统包括室内应急智能巡检机器人、临时充电装置以及临时轨迹线组成；所述室内应急智能巡检机器人上设置有高清摄像头、红外摄像头、升降支架、拾音器、数据存储器、无线通讯模块、运动模块、循迹模块以及电源模块；所述高清摄像头和红外摄像头一体封装；所述升降支架用以承载所述高清摄像头和红外摄像头；所述拾音器用以采集站内现场音频数据；所述数据存储器用以存储所述长焦高清摄像头与所述红外摄像头拍摄采集到的视频数据和红外测温数据以及所述拾音器采集的音频数据；所述无线通讯模块用以实现巡检机器人与站端数据服务器之间的无线数据交换；所述运动模块用以实现前进和后退的双向移动；所述循迹模块用以监测巡检机器人是否沿设置的临时轨迹线行驶，当无法探测到临时轨迹线时，使巡检机器人停止移动；所述电源模块包括一与所述临时充电装置相连的充电接口；所述临时充电装置包括电源盘和充电接口，所述电源盘内卷有长电缆，用以将所述充电接口连接到站内电源上，所述充电接口用以与所述巡检机器人连接进行充电；所述临时轨迹线设置于无人站室内场地，用以巡检机器人循迹移动。4.根据权利要求1所述的一种无人值班变电站应急监控系统，其特征在于：所述室外设备移动监控系统包括室外应急智能巡检机器人、临时充电装置以及临时轨迹线；所述室外应急智能巡检机器人上设置有长焦高清摄像头、红外摄像头、拾音器、数据存储器、无线通讯模块、运动模块、循迹模块以及电源模块；所述长焦高清摄像头与所述红外摄像头一体封装；所述拾音器用以采集站内现场音频数据；所述数据存储器用以存储所述长焦高清摄像头与所述红外摄像头拍摄的采集到的视频数据和红外测温数据以及所述拾音器采集的音频数据；所述无线通讯模块用以实现巡检机器人与站端数据服务器之间的无线数据交换；所述运动模块用以使机器人直线或按一定角度转弯移动；所述运动模块用以实现前进和后退的双向移动；所述循迹模...

【专利技术属性】
技术研发人员：林昌熔，赖龙龙，张秀平，郭承辉，赖仕达，叶俊卿，尤裕敬，张智敏，林纪灿，黄长协，郑烈翔，李家祥，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司三明供电公司，国网福建大田县供电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35