基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统及其运行方法，包括变电站监控中心、智慧杆和信息采集设备，智慧杆中设置有动环管理一体机和超融合边缘装置；动环管理一体机连接信息采集设备，获取信息采集设备采集到的信息，并且对采集到的信息进行监测判定，得到监测判定结果；动环管理一体机连接超融合边缘装置，将监测判定结果信息发送给超融合边缘装置进行汇聚、计算和/或存储处理后，通过5G通信单元传送到变电站监控中心。本发明专利技术结合智慧杆和5G技术，利用智慧杆承载变电站全域物联组网，能够实现变电站信息基础设施建设，使得变电站物联设备能灵活接入、统一管理和统一运行，降低了变电站智能化信息基础设施的建设和管理难度。管理难度。管理难度。

【技术实现步骤摘要】
基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及变电站组网
，特别涉及一种基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]变电站是电网公司的重要资产，在电网数字化转型中具有不可替代的重要作用。变电站数字化的发展经历了四个阶段。第一个阶段是传统变电站，以晶体管、集成电路为实现主保护设备，二次设备均按照传统方式布置，各部门独立运行。随着微处理器和通信技术的发展，远动装置的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”和“遥调”四遥功能。
[0003]第二阶段是综合自动化变电站。利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠。
[0004]第三个阶段是数字化变电站。随着数字化技术的不断进步和IEC61850标准在国内的推广应用，国内出现了数字化变电站。数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个变电站内信息的网络化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。
[0005]第四个阶段是智能变电站。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以提升运营效率、提高安全生产水平为目标，以全站信息数字化、可视化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成关键设备与核心场景的信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，利用人工智能、5G、AI、大数据等技术，实现变电站的智能感知、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
[0006]目前变电站智能化建设主要在第四个阶段，其主要由两部分组成：一是建设智能化变电站，二是通过变电站的智能化改造把已经运行的常规变电站改造成为智能变电站，把常规变电站经过智能化改造成为具有数字化、网络化、标准化、互动化等自动化程度较高的智能变电站。通过智能化变电站可实现图像监视、设备感知、安全警卫、火灾报警、消防、给排水、采暖通风等变电站各种设备管理、协同交互、运维的智能化。
[0007]变电站全域物联网新型信息基础设施是以创新驱动为引领，以信息网络为基础，优化资源要素组织配置，承载经济社会新供给新需求，支撑数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。第五代智能变电站通过智能化、数字化，利用大量传感器、机器人和摄像头等感知手段，实现变电站运维效率的大幅提升。但大量智能化设备的运行，大量不同智能系统的投入，导致变电站智能化改造过程中存在设备散乱、施工多批次、重复施工、安全施工压力大、运维困难等特点。

技术实现思路

[0008]本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于智慧杆和5G变电站全域物联网系统，该系统结合智慧杆和5G技术，实现变电站信息基础设施建设，使得变电站物联设备能灵活接入、统一管理和统一运行，降低了变电站智能化信息基础设施的建设和管理难度，有效提高升变电运维效率。
[0009]本专利技术的第二目的在于提供一种变电站全域物联网系统的运行方法。
[0010]本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，包括变电站监控中心、设置在变电站各位置的智慧杆和信息采集设备；
[0011]所述智慧杆中设置有动环管理一体机和超融合边缘装置；
[0012]所述动环管理一体机连接信息采集设备，用于获取信息采集设备采集到的信息，并且对采集到的信息进行监测判定，得到监测判定结果；
[0013]所述动环管理一体机连接到变电站输电线上，用于采集变电站输电线的电压和电流信号，并且根据电压和电流信号监测变电站输电线的输电情况；
[0014]所述动环管理一体机连接超融合边缘装置，用于将监测判定结果信息和变电站输电线的输电情况信息发送给超融合边缘装置，由超融合边缘装置进行汇聚、计算和存储处理；
[0015]所述超融合边缘装置通过5G通信模块与变电站监控中心进行通信，用于将其汇聚、计算和存储处理后的信息发送到变电站监控中心，并且用于接收变电站监控中心发送的控制指令。
[0016]优选的，所述信息采集系统包括设置在智慧杆上的第一信息采集设备和设置在智慧杆之外的第二信息采集设备；
[0017]所述动环管理一体机连接有第一无线通信模块，当所述第二信息采集设备中设置有第二无线通信模块时，所述第二信息采集设备通过第二无线通信模块和第一无线通信模块连接动环管理一体机。
[0018]优选的，还包括设置在智慧杆上的摄像头和/或显示器；所述摄像头连接超融合边缘装置，将所拍摄到的视频信息发送给超融合边缘装置，通过超融合边缘装置发送到变电站监控中心；
[0019]所述显示器连接超融合边缘装置，由超融合边缘装置控制显示器显示信息。
[0020]优选的，所述智慧杆中设置有检修门，检修门上设置有电子锁，所述电子锁连接超融合边缘装置；
[0021]所述检修门相应位置上设置有限位开关，所述限位开关连接动环管理一体机，动环管理一体机根据限位开关发送的信号检测检修门当前是否为打开状态。
[0022]优选的，超融合边缘装置设置以下一种或多种信息接口：网口、RJ485接口、USB接口和HDMI接口；超融合边缘装置通过信息接口连接各设备，
[0023]智慧杆上设置有多种电压的供电接口，为各设备进行供电；
[0024]动环管理一体机包括多路采样设备和锰铜片，多路采样设备通过锰铜片分别连接到各设备的供电回路中，用于检测各设备的电流，并且将检测到的各设备电流信息发送给超融合边缘装置；
[0025]上述设备包括智慧杆上的设备和/或智慧杆外部的设备。
[0026]优选的，所述动环管理一体机包括多回路检测装置、电压处理电路和电流处理电路；
[0027]所述变电站输电线的电压监测端口连接电压处理电路的输入端；
[0028]所述变电站输电线的电流监测端口连接各电流处理电路的输入端；
[0029]多回路检测装置连接电压处理电路和电流处理电路输出端，用于采集电压处理电路输出的第一信号以及各电流处理电路输出的第二信号，然后进行AD转换后进行边缘计算，根据边缘计算结果确定变电站输电线的输电情况。
[0030]本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种变电站全域物联网系统的运行方法，包括：
[0031]信息采集模块将采集到的信息发送给动环管理一体机，由动环管理一体机进行监测判定，并且将监测判定结果信息发送给超融合边缘装置；
[0032]动环管理一体机采集变电站输电线的电压和电流信号，并且根据电压和电流信号监测变电站输电线的输电情况，然后将变电站输电线的输电情况信息传送给超融合边缘装置；
[0033]超融合边缘装置针对于从动环管理一体机接收到的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，包括变电站监控中心、设置在变电站各位置的智慧杆和信息采集设备；所述智慧杆中设置有动环管理一体机和超融合边缘装置；所述动环管理一体机连接信息采集设备，用于获取信息采集设备采集到的信息，并且对采集到的信息进行监测判定，得到监测判定结果；所述动环管理一体机连接到变电站输电线上，用于采集变电站输电线的电压和电流信号，并且根据电压和电流信号监测变电站输电线的输电情况；所述动环管理一体机连接超融合边缘装置，用于将监测判定结果信息和变电站输电线的输电情况信息发送给超融合边缘装置，由超融合边缘装置进行汇聚、计算和存储处理；所述超融合边缘装置通过5G通信模块与变电站监控中心进行通信，用于将其汇聚、计算和存储处理后的信息发送到变电站监控中心，并且用于接收变电站监控中心发送的控制指令。2.根据权利要求1所述的基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，所述信息采集系统包括设置在智慧杆上的第一信息采集设备和设置在智慧杆之外的第二信息采集设备；所述动环管理一体机连接有第一无线通信模块，当所述第二信息采集设备中设置有第二无线通信模块时，所述第二信息采集设备通过第二无线通信模块和第一无线通信模块连接动环管理一体机。3.根据权利要求1所述的基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，还包括设置在智慧杆上的摄像头和/或显示器；所述摄像头连接超融合边缘装置，将所拍摄到的视频信息发送给超融合边缘装置，通过超融合边缘装置发送到变电站监控中心；所述显示器连接超融合边缘装置，由超融合边缘装置控制显示器显示信息。4.根据权利要求1所述的基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，所述智慧杆中设置有检修门，检修门上设置有电子锁，所述电子锁连接超融合边缘装置；所述检修门相应位置上设置有限位开关，所述限位开关连接动环管理一体机，动环管理一体机根据限位开关发送的信号检测检修门当前是否为打开状态。5.根据权利要求1所述的基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，超融合边缘装置设置以下一种或多种信息接口：网口、RJ485接口、USB接口和HDMI接口；超融合边缘装置通过信息接口连接各设备，智慧杆上设置有多种电压的供电接口，为各设备进行供电；动环管理一体机包括多路采样设备和锰铜片，多路采样设备通过锰铜片分别连接到各设备的供电回路中，用于检测各设备的电流，并且将检测到的各设备电流信息发送给超融合边缘装置；上述设备包括智慧杆上的设备和/或智慧杆外部的设备。6.根据权利要求1所述的基于智慧杆和5G的变电站全域物联网系统，其特征在于，所述动环管理一体机包括多回路检测装置、电压处理电路和电流处理电路；所述变电站输电线的电压监测端口连接电压处理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，尹中华，姚晓微，张业勤，
申请(专利权)人：深圳电网智慧能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：