[實(shí)用新型]一種海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320105866.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN203233229U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德駿;張鋒;陳燕虎;金波;楊燦軍;蔡庚午
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J9/00
• 分類號(hào): H02J9/00;H02J9/04;H02J9/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)。

背景技術(shù)

海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)就是要把給定能源點(diǎn)的電能源源不斷地輸送到海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，為水下觀測(cè)儀器供電，維持各個(gè)觀測(cè)儀器的正常運(yùn)行。電能供給的好壞將直接影響海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否能正常運(yùn)行。因此在整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，電能供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建占有舉足輕重的地位。現(xiàn)有的岸基供電系統(tǒng)只包括市電、電源柜，而并沒(méi)有相應(yīng)的斷電應(yīng)急設(shè)備，也不具有相應(yīng)的岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)所有供電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及相應(yīng)的故障操作，一旦供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)造成整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，形成很大的損失。由于網(wǎng)絡(luò)是布置在海底的，一旦出現(xiàn)故障有很大的維修難度，另一方面，如果供電設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障，造成過(guò)壓過(guò)流、短路開路或溫度過(guò)高等狀況，如果不采取措施，也會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)?yè)p害，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。因此對(duì)于岸基供電系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，尤其是異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提出一種運(yùn)行可靠，具有故障診斷能力及自動(dòng)處理能力的海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)。????

本實(shí)用新型的海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)包括岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)，市電380V供電電源、發(fā)電機(jī)、自動(dòng)切換系統(tǒng)、不間斷電源監(jiān)控設(shè)備、控制繼電器、主工頻電源、備用工頻電源和直流負(fù)高壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

自動(dòng)切換系統(tǒng)：其輸入端與市電380V供電電源輸出端及發(fā)電機(jī)電源輸出端連接，自動(dòng)檢測(cè)輸入電壓，當(dāng)檢測(cè)到市電電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，則自動(dòng)切斷380V供電電源，接通發(fā)電機(jī)，當(dāng)檢測(cè)到市電電壓達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，則自動(dòng)連接380V供電電源，切斷發(fā)電機(jī)；

不間斷電源監(jiān)控設(shè)備：其輸入端與自動(dòng)切換系統(tǒng)的輸出端相連，當(dāng)輸入電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，則切斷與自動(dòng)切換系統(tǒng)的連接，由不間斷電源監(jiān)控設(shè)備自帶的電池組供電，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，則恢復(fù)與自動(dòng)切換系統(tǒng)的連接；

控制繼電器：其輸入端與不間斷電源監(jiān)控設(shè)備的輸出端相連，輸出端分兩路，一路與主工頻電源的輸入端相連，另一路與備用工頻電源的輸入端相連；

主工頻電源和備用工頻電源用于將380V電壓變換為-10kV直流電壓，主工頻電源的輸出端和備用工頻電源的輸出端均與直流負(fù)高壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入端相連；

直流負(fù)高壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)工頻電源的輸出電壓，其輸出端為連接水下設(shè)備端；

上述的自動(dòng)切換系統(tǒng)、不間斷電源監(jiān)控設(shè)備、控制繼電器和直流負(fù)高壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通訊接口均與岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)以串行通信的方式連接。

工作原理：

海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的岸基供電運(yùn)行及保障系統(tǒng)中的自動(dòng)切換系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)市電供電狀態(tài)，如市電供電電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，則自動(dòng)切斷380V供電電源，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，由發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電，并將供電狀態(tài)反饋回岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)，當(dāng)市電380V供電電壓恢復(fù)正常時(shí)，則切斷發(fā)電機(jī)供電電源，由市電繼續(xù)進(jìn)行供電；不間斷電源監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入端供電電壓，當(dāng)其輸入電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，則切斷與自動(dòng)切換系統(tǒng)的連接，由不間斷電源監(jiān)控設(shè)備自帶的電池組供電，并將狀態(tài)反饋回岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)，發(fā)出供電異常報(bào)警，當(dāng)其輸入電壓正常時(shí)，則恢復(fù)與自動(dòng)切換系統(tǒng)的連接，并由供電電源對(duì)不間斷電源監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部電池組進(jìn)行充電；控制繼電器接收岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)的控制命令，當(dāng)主工頻電源正常運(yùn)行時(shí)，控制繼電器控制供電電源接通主工頻電源，切斷備用工頻電源的連接，而當(dāng)主工頻電源的輸出電壓發(fā)生異常時(shí)，則切斷供電電源對(duì)主工頻電源的供電，并接通供電電源對(duì)備用工頻電源的供電；主、備用工頻電源將380V電源轉(zhuǎn)換為-10kV直流負(fù)高壓輸出；直流負(fù)高壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)工頻電源輸出狀態(tài)，并通過(guò)串口通訊與岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)通信，如發(fā)生異常，則由岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)遠(yuǎn)程操縱控制繼電器，切換主、備用工頻電源；岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件對(duì)整個(gè)岸基供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及輸出狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)控制繼電器做出相應(yīng)的故障處理動(dòng)作。

本實(shí)用新型中的岸基供電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)對(duì)故障狀態(tài)的判斷有兩種診斷模式，域值判斷和運(yùn)行圖譜判斷：1）域值判斷：根據(jù)預(yù)設(shè)的域值（高限或低限）來(lái)判斷相關(guān)設(shè)備是否工作正常，可以設(shè)置多級(jí)域值，對(duì)不同域值采用不同的應(yīng)對(duì)策略；2）運(yùn)行圖譜判斷：若某設(shè)備已正常運(yùn)行一段時(shí)間，則可以獲得此設(shè)備相關(guān)特征量（如電壓、電流等）的運(yùn)行圖譜（柱狀圖、概率分布圖等），將最近時(shí)間（一小時(shí)、幾小時(shí)、一天或幾天）的圖譜與之相比較，若運(yùn)行圖譜變化較大，可以據(jù)此發(fā)出預(yù)警。