基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，包括监测中心、移动终端、无线信息集中器、5G基站和多个信息采集模块，信息采集模块设置在各个变电站内，5G基站发送和接收5G通讯信号，信息采集模块采集每个变电站直流系统的状态信息后通过无线局域网发送至无线信息集中器，无线信息集中器汇总设定区域内所有变电站直流系统的状态信息后通过5G通讯信号发送至监测中心，移动终端无线连接监测中心。与现有技术相比，本发明专利技术通过5G通讯技术将现场采集的直流供电设备信息，传输到远方监测中心，并利用移动终端实现对信息的实时监控和处理，无需额外布线，降低建设成本，便于维护和使用。

【技术实现步骤摘要】
基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统
本专利技术涉及在线监测领域，尤其是涉及一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统。
技术介绍
随着计算机技术、网络通信技术，以及数据采控技术的不断发展，变电站自动化运行水平越来越高。同时对电力系统设备运行情况的在线监控，也越来越必要。其中，变电站直流供电设备在线监测的建设，可以改善当前的直流系统生产管理模式，提升安全运行管理和便于检修维护。也可以提高故障实时处理时效，实现各项生产业务流程的优化，最终达到管理效率和效益的双提高。近年来，在电力系统在线监测领域中，关于变电站直流系统在线监测，有较少文献涉及，一般的设计思想是将分散的设备有线接入一个数据采集设备，并将所采集数据信息送入开放数据库，使设备运行状态信息能及时得到集中分析处理。比如文献《变电站交直流在线监测系统的研发与应用》、《变电站直流系统智能监测管理系统构想》等，都是仅研究了对各设备信息进行采集、分析，其信息传输方法都是通过有线的方式进行信息传输，对于远方监测中心信息的接收有建设成本较高、布线困难、维护难度大的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，包括监测中心、移动终端、无线信息集中器、5G基站和多个信息采集模块，信息采集模块设置在各个变电站内，所述5G基站发送和接收5G通讯信号，所述信息采集模块采集每个变电站直流系统的状态信息后通过无线局域网发送至无线信息集中器，所述无线信息集中器汇总设定区域内所有变电站直流系统的状态信息后通过5G通讯信号发送至监测中心，所述移动终端无线连接监测中心，实时获取设定区域内每个变电站直流系统的状态信息。进一步地，所述信息采集模块包括控制器、连接控制器的A/D板卡和通讯板，以及连接A/D板卡的电流传感器、电压传感器、温度传感器和湿度传感器，所述通讯板上设有无线局域网传输单元。进一步地，所述移动终端和监测中心的无线连接方式为5G、WiFi、4G、GPRS或ZigBee无线连接。进一步地，所述监测中心中执行以下步骤：接收无线信息集中器发送的设定区域内所有变电站直流系统的状态信息，判断是否存在超过设定值的状态信息，若是，则推送相关的状态信息警报至移动终端。进一步地，所述信息采集模块通过电流传感器、电压传感器、温度传感器和湿度传感器获取模拟量后通过A/D转换得到数字量，然后将数字量通过查表程序获得具体数值。进一步地，所述信息采集模块中，采集的电压信号和电流信号通过傅里叶变换获得最大值和有效值，然后根据通讯协议封装传输至无线信息集中器。进一步地，所述在线监测系统通过设置于监测中心内的监控软件进行监控，该监控软件通过移动终端进行操作，在移动终端中显示有图形界面，所述每个变电站直流系统的状态信息通过图形界面进行显示。进一步地，状态信息的每个参数都配有一个表盘和数显框，对参数进行显示。进一步地，每个参数的数显框一侧设有指示灯，当参数在阈值范围内显示为绿色，当参数在在阈值范围外显示为红色。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术在设定区域内设置5G基站替代传统的缆线连接方式，并且通过无线信息集中器对数据进行汇总并最终传输至监测中心，即通过5G通讯技术将现场采集的直流供电设备信息，传输到远方监测中心，并利用移动终端实现对信息的实时监控和处理，无需额外布线，降低建设成本，便于维护和使用。2.本专利技术在监测中心中通过软件实现现场数据接收、数据分析和状态显示功能，软件通过移动终端进行操作，在操作界面中具有表盘和数显框，以及指示灯，可以简明扼要的展现监控信息，功能丰富、操作方便。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为移动终端的监控显示界面示意图。图3为移动终端的数据导出界面示意图。图4为监测软件的实现流程示意图。附图标记：1-监测中心；2-移动终端；3-无线信息集中器；4-5G基站；5-信息采集模块；51-控制器；52-A/D板卡；53-通讯板；54-电流传感器；55-电压传感器；56-温度传感器；57-湿度传感器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供了一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，包括监测中心1、移动终端2、无线信息集中器3、5G基站4和多个信息采集模块5。信息采集模块5设置在各个变电站内，信息采集模块5包括控制器51、连接控制器51的A/D板卡52和通讯板53，以及连接A/D板卡52的电流传感器54、电压传感器55、温度传感器56和湿度传感器57。通讯板53上设有无线局域网传输单元，使每个信息采集模块5都通过无线局域网连接无线信息集中器3。5G基站4发送和接收5G通讯信号。无线信息集中器3通过5G通讯信号连接检测中心。移动设备为常规的智能手机或移动电脑，内置软件，通过常规的无线连接方式，如5G、WiFi、4G、GPRS或ZigBee等无线连接方式连接监测中心1。本实施例的工作原理为：信息采集模块5采集每个变电站直流系统的状态信息后通过无线局域网发送至无线信息集中器3；无线信息集中器3汇总设定区域内所有变电站直流系统的状态信息后通过5G通讯信号发送至监测中心1。移动终端2无线连接监测中心1，实时获取设定区域内每个变电站直流系统的状态信息，并且对监测中心1内的监控软件进行操作。也就是说，变电站直流系统在线监测系统主要由三部分组成：现场信息采集部分。使用具有电压、电流、温度、湿度感知采集能力的传感器进行监控变量的采集，并通过无线局域网传送至具有信息封装功能和发射5G通讯信号的信息集中器；通讯传输部分。使用5G基站，接收信息集中器发送的现场直流供电设备状态信息，并传向远方监测中心；监测中心部分。监测中心通过5G基站接收现场上传的有关设备状态信息，将其进行保存。然后通过开发的专用信息处理软件，对采集到的监测数据进行分析处理、判断，并在数据库预设的设备位置布置地图中显示现场设备的即时状态信息。发现被监控设备出现异常时，可以通过远程下发控制命令进行操作，并通知巡检人员快速到现场进行处置。变电站直流系统在线监测系统的监测软件展开如下：首先，其功能为完成信息分析和处理软件装设在监测中心电脑，具有接受现场设备状态信息、分析判断现场设备状态、向现场设备发送命令、必要时通知巡查人员的功能。在移动终端的显示的监测界面共有“通讯设置”“监测参数设置”“实时监测仪表”“实时监测曲线”和“数据导出”五个模块，可以设置通讯端口、设置信息提取间隔、以数字显示设备状态信息等功能；还可以以时间为横坐标，画出设备温度、周边环境温度曲线。(1)通讯设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，其特征在于，包括监测中心(1)、移动终端(2)、无线信息集中器(3)、5G基站(4)和多个信息采集模块(5)，信息采集模块(5)设置在各个变电站内，所述5G基站(4)发送和接收5G通讯信号，所述信息采集模块(5)采集每个变电站直流系统的状态信息后通过无线局域网发送至无线信息集中器(3)，所述无线信息集中器(3)汇总设定区域内所有变电站直流系统的状态信息后通过5G通讯信号发送至监测中心(1)，所述移动终端(2)无线连接监测中心(1)，实时获取设定区域内每个变电站直流系统的状态信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，其特征在于，包括监测中心(1)、移动终端(2)、无线信息集中器(3)、5G基站(4)和多个信息采集模块(5)，信息采集模块(5)设置在各个变电站内，所述5G基站(4)发送和接收5G通讯信号，所述信息采集模块(5)采集每个变电站直流系统的状态信息后通过无线局域网发送至无线信息集中器(3)，所述无线信息集中器(3)汇总设定区域内所有变电站直流系统的状态信息后通过5G通讯信号发送至监测中心(1)，所述移动终端(2)无线连接监测中心(1)，实时获取设定区域内每个变电站直流系统的状态信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，其特征在于，所述信息采集模块(5)包括控制器(51)、连接控制器(51)的A/D板卡(52)和通讯板(53)，以及连接A/D板卡(52)的电流传感器(54)、电压传感器(55)、温度传感器(56)和湿度传感器(57)，所述通讯板(53)上设有无线局域网传输单元。


3.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，其特征在于，所述移动终端(2)和监测中心(1)的无线连接方式为5G、WiFi、4G、GPRS或ZigBee无线连接。


4.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯技术的变电站直流系统在线监测系统，其特征在于，所述监测中心(1)中执行以下步骤：接收无线信息集中器(3)发送的设定区域内所有变...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴薇，吴兆友，潘朝阳，呙年，李保杰，何飓，钱大成，王玮，程樱，王佩佩，李睿，刘建锋，周波，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司安庆供电公司，上海电力大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34