[發(fā)明專利]一種NB-IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010119876.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111355300A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐友剛;沈曉峰;曹基南;顧華;陸敏安;方祺;任堂正;張佳棟;吳奕峰;黃強(qiáng);陳敬德;吳繼健;黃一楠;巨國嬌;周青;肖遠(yuǎn)兵;孫進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H02B1/24
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種NB?IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括10kv變電箱、在線監(jiān)測(cè)裝置和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，所述在線監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在變電箱內(nèi)，包括電源模塊、CPU模塊、交流采集電路、直流量采集電路、開關(guān)量采集電路、RS485接口轉(zhuǎn)換模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、NB?IoT通信模塊和外部存儲(chǔ)模塊；所述在線監(jiān)測(cè)裝置通過所述交流采集電路、所述直流量采集電路及所述開關(guān)量采集電路采集10kv變電箱的交流量、直流模擬量和開關(guān)量，通過所述RS485接口轉(zhuǎn)換模塊接入所述10kv變電箱內(nèi)的通信設(shè)備，通過網(wǎng)路接口連接外部檢修設(shè)備，通過NB?IoT通信模塊與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心通信連接。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于10kv變電箱的智能數(shù)據(jù)采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力運(yùn)維管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種NB-IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

10kV箱式變電站是城市配電系統(tǒng)中重要的配電終端設(shè)備，數(shù)量多，覆蓋面廣，地理位置分散。目前10kV箱式變電站僅對(duì)箱變的電量和負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，主要用于電費(fèi)收繳。這些數(shù)據(jù)采集周期長(zhǎng)，一般15分鐘采集一次；采集內(nèi)容少，只涉及到電耗量信息，不能為設(shè)備運(yùn)維帶來更多數(shù)據(jù)支撐。目前隨著配電設(shè)備增多，電力運(yùn)維管理逐步有無人化的趨勢(shì)，需要對(duì)主要的配電設(shè)備，尤其是10kV箱變實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和在線監(jiān)視，預(yù)警，以代替人工巡檢巡視的管理模式。

10kV箱式變電站的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要包含以下幾部分內(nèi)容。首先是高低壓進(jìn)出線回路的電氣運(yùn)行數(shù)據(jù)采集。其次是和環(huán)境相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，如環(huán)境溫濕度，SF6壓力告警，漏水傳感告警等。最后是和箱變相關(guān)的各種智能設(shè)備的信息集成，如變壓器智能溫控儀，微機(jī)保護(hù)控制器，接地電阻監(jiān)測(cè)器等。

此外，10kV箱式變電站一般不具備現(xiàn)成的通信網(wǎng)絡(luò)接口，需要充分利用公共網(wǎng)絡(luò)資源，通過公用網(wǎng)絡(luò)把集成數(shù)據(jù)上傳到運(yùn)維管理數(shù)據(jù)中心。

因此，電力運(yùn)維管理部門需要一種通用的設(shè)備和技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)10kV 箱式變電站綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)采集，智能設(shè)備集成，并具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通信能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種NB-IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于10kv變電箱的智能數(shù)據(jù)采集。

實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是：一種NB-IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括10kv變電箱、在線監(jiān)測(cè)裝置和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心；

所述在線監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在變電箱內(nèi)，包括電源模塊、CPU模塊、交流采集電路、直流量采集電路、開關(guān)量采集電路、UART通信接口、RS485接口轉(zhuǎn)換模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、NB-IoT通信模塊和外部存儲(chǔ)模塊；所述在線監(jiān)測(cè)裝置通過所述交流采集電路、所述直流量采集電路及所述開關(guān)量采集電路采集10kv變電箱的交流量、直流模擬量和開關(guān)量，通過所述RS485接口轉(zhuǎn)換模塊接入所述10kv變電箱內(nèi)的通信設(shè)備，通過網(wǎng)路接口連接外部檢修設(shè)備，通過NB-IoT通信模塊與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心通信連接。

進(jìn)一步的，所述電源模塊由外部交流/直流電源轉(zhuǎn)換成DC 3.3V為單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各模塊提供電源。

進(jìn)一步的，所述CPU模塊完成數(shù)據(jù)采集、分析、計(jì)算、存儲(chǔ)和通信的核心控制。

進(jìn)一步的，所述外部存儲(chǔ)模塊包括SRAM、FLASH和SD卡，SRAM為裝置運(yùn)行提供內(nèi)存，F(xiàn)LASH提供程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，SD卡為裝置提供大容量擴(kuò)展外部存儲(chǔ)，如歷史數(shù)據(jù)記錄。

本發(fā)明的一種NB-IoT箱式變電站狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置有如下優(yōu)勢(shì)。

1、實(shí)現(xiàn)了10kV箱式變電站的高低壓進(jìn)出線回路電氣參數(shù)采集，開關(guān)量采集以及環(huán)境運(yùn)行參數(shù)采集等多種不同信號(hào)的同時(shí)采集和箱式變電站綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析。