专利名称：一种电网智能网络化实时在线雷电预警系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电カ电网设备、石油、化工行业的在线监测系统，具体涉及电力电网系统中变电站、机房、库房、办公楼等重要设施的雷电在线预警系统。
背景技术：
变电站是电网的核心环节，担负着所在区域的供电任务。但变电站具有数目巨大，地域分布广且很多地处人烟稀少区域的特点，给维护管理带来了诸多不便。随着变电站智能化程度的提高、“四遥 ”功能(遥控、遥信、遥测、遥调)的普及，少人或无人值守模式开始在电カ系统得到大力推广，为电力部门节约了人力资源，提高了管理效率，提升了经济效益。防雷属于变电站安全工作的重中之重，目前已有针对不同地区进行雷击次数统计的安全监测系统，通过统计分析了解各个变电站常年来的雷击伤害情况，从而有针对性地为每个变电站制定相应的防雷方案提供有效的依据。然而目前的监测系统尚不能实现雷电的预警，只能是待雷击伤害事件发生后，才能了解到相关的信息，而不能提前给相关调度指挥中心一定的预警信息，使调度中心采取合理配置措施，避免财产损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够针对变电站进行实时在线雷电预警的无人值守智能系统。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案
ー种电カ电网智能网络化变电站实时在线雷电预警系统，包括设于变电站的站端系统和设于各行政区域调度中心的主站系统，
其中站端系统包括RPU以及分别与RTO相连接的摄像头、雷电在线传感器、温湿度传感器、风速传感器、水浸探头、红外对射器、门禁控制器、烟雾传感器、火灾报警主机，所述所述RPU设有上传数据用的El接ロ；
主站系统包括设于市局与县局指挥中心的終端电脑，RPU通过El接ロ与县局指挥中心的终端电脑实现线路对接，县局到市局的終端电脑之间则采用有线带宽通信。本申请中的RPU即站端处理单元，是变电站通用的核心设备，通过相关的外设可实现视频、语音及环境信息实时处理、传输、存储等功能。RPU的出现解决了站端多系统集成的问题，它可以通过4_20mA模拟量输入、开关量输入、RS-485/232串ロ或以太网与各子系统连接，对各种数据进行汇集，处理成数字信号，并可以提供向上的接口供外部访问、管理。采用本发明的技术效果有
A、多种传感智能控制的应用，实现变电站管理的无人值守；
B、信息在线采集，实时上传，实现电力系统对变电站的高精度实时控制；
C、无线传感，远程监测，集视频、数值多种数据的网络多媒体信息传输。
图I是本发明整体结构框 图2为本发明雷电在线监测传感器的结构示意 图3是旋转圆盘的俯视图。
具体实施例方式如图I 3所示，一种电网智能网络化变电站实时在线雷电预警系统，包括设于变电站的站端系统和设于各行政区域调度中心的主站系统， 其中站端系统包括RPU (采用海康出产的型号为DS-8516H1的RPU产品)以及与RPU相连的多路摄像头、环境监测设备(如温湿度传感器、风速传感器、水浸探头，这些环境监测设备通过RPU实现数据集中上传)、红外对射器(在变电站中红外对射器一般分别与电子围栏、声光报警器相连组成安全防范子系统)烟雾传感器、火灾报警主机、门禁控制器。其中烟雾传感器通过报警信号线缆与RPU相应端ロ相连，由RPU内设的处理装置对信号进行分析处理，当符合报警条件时RPU将报警信号传送给火灾报警主机，进行报警；RPU还可以通过与门禁控制器的通信，实现对现有门禁系统的控制。所述RI3U还可以发出一定的开关信号，控制变电站的其他设备的启、停，如灯光、风机、水泵、门禁等。主站系统可通过网络发送开关控制命令，远程控制设备的启、停；也可以设置相应的联动规则，比如通过水浸报警联动水泵启动排水、SF6泄漏联动风机排气、红外双鉴联动灯光照明、消防报警联动门禁开门等；
主站包括市局与县局指挥中心，在站端到县端方面，RPU可才用2M的El 口上传数据到县端，也可以多站共享百兆的方式上传。在县局到市局，则仅使用4M带宽上传。所述站端系统还包括与RPU相连的雷电在线传感器，其构成包括开有槽ロ的旋转圆盘1，与旋转圆盘I固定连接的外壳2，设于外壳2内并依次电性连接的探测导体电极3、电荷栅4、Α/D转换板5、PLC控制单元6、输出电极7，其中探测导体电极3设于旋转圆盘I正下方，输出电极7通过报警线缆直接与RPU连接。旋转圆盘I受电机传动实现高速旋转，位于旋转圆盘I正下方的探测导体在不断被屏蔽及开放过程中产生带电量(具体原理详见《电场与仪表》1993年第4期“KDY型旋转式电场仪”)并通过电荷栅4与Α/D转换板5转换为数字量，由PLC控制单元6 (基于单片机开发机制作)判断是否属于预警情況，并根据所述数字量所反映的雷电状态进行分级(ー级、ニ级等)，最后将这些信息经由RPU传给主站系统，由主站的相关负责人员进行相应调控。所述El接口和Tl均是是物理连接技术，是数字网络，可以同轴也可以是光纤，Tl是美国标准，I. 544M，El是欧洲标准，2. 048M，我国的专线一般都是E1，然后根据用户的需要再划信道分配(以64K为单位)。比如PPP的DDN线路以及frame-relay的线路等都可以使用他们
采用本发明在线监控传感器的技术效果有
雷电在线传感器能完电荷感应原理在线检测感应电场强度，从而反应雷电云层与地面的距离以及雷电强度，根据程序设定，可以在所测得的不同电场强度下进行分级预警，并将预警信息通过RPU上传至主站。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实 施的效果和专利的实用性。
权利要求
1.ー种电カ电网智能网络化变电站实时在线雷电预警系统，其特征在于，包括设于变电站的站端系统和设于各行政区域调度中心的主站系统， 其中站端系统包括RPU以及分别与RPU相连接的摄像头、雷电在线传感器、温湿度传感器、风速传感器、水浸探头、红外对射器、门禁控制器、烟雾传感器、火灾报警主机，所述所述RPU设有上传数据用的El接ロ； 主站系统包括设于市局与县局指挥中心的終端电脑，RPU通过El接ロ与县局指挥中心的终端电脑实现线路对接，县局到市局的終端电脑之间则采用有线带宽通信。
2.如权利要求I所述变电站实时在线雷电预警系统，其特征在于，所述雷电在线传感器包括开有槽ロ的旋转圆盘，与旋转圆盘固定连接的外壳，设于外壳内并依次电性连接的探测导体电极、电荷柵、Α/D转换板、PLC控制单元、输出电极，其中探测导体电极设于旋转圆盘正下方，输出电极通过报警线缆直接与RPU连接。
全文摘要
本发明公开了一种涉及电力电网系统中变电站、机房、库房、办公楼等重要设施的雷电在线预警系统，一种电力电网智能网络化变电站实时在线雷电预警系统，包括设于变电站的站端系统和设于各行政区域调度中心的主站系统，其中站端系统包括RPU以及分别与RPU相连接的传感、监测及报警元件；主站系统包括设于市局与县局指挥中心的终端电脑，RPU通过E1接口与县局指挥中心的终端电脑实现线路对接，县局到市局的终端电脑之间则采用有线带宽通信。本发明解决了现有需要人员值守的缺陷，实现了能够针对变电站进行实时在线雷电预警的无人值守智能系统。
文档编号G05B19/418GK102692906SQ20121017600
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者孙继川 申请人:重庆渝电防雷技术有限公司