专利名称：无功补偿装置智能化在线监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无功补偿在线监测系统。
背景技术：
传统无功补偿装置的监测系统一般由电流互感器，电压传感器、采集卡以及计算机系统组成。方法是将电流互感器，电压传感器的输出直接通过导线引至后端采集箱，后通过电缆连接到位于计算机系统中的采集卡，并通过计算机端的软件进行傅立叶变换等分析数据，从而得到所需结果，实现监测功能。上述方法的不足之处在于当被监测目标较多时，需要连接大量导线，接线十分复杂，导致安装、调试困难，不易于维护。同时，过多的监测目标将导致计算机系统资源占用率过高，易造成当机和系统崩溃等问题，降低了系统的可靠性。特别是当监测目标为高压、超高压时，上述方式无法运作。
发明内容
本发明的主要目的就是提供一种无功补偿装置的在线监测系统，使得监测系统安装、调试简单，易于维护。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种无功补偿装置智能化在线监测系统，包括智能化数据前置处理模块，网络交换单元，嵌入式人机交互单元和后端服务器系统；所述智能化数据前置处理模块元包括电源部分、测量部分、数据处理部分、通信部分，所述智能化数据前置处理模块通过光纤或以太网与网络交换单元连接，网络交换单元通过以太网与嵌入式人机交互单元和后端服务器系统连接。所述电源部分通过协互感器窃电供能；所述测量部分包括传感器和互感器，可量化传感器和互感器的输入，可自动零飘矫正、智能温度补偿；所述数据处理部分包括主处理器、协处理器和缓存，用于完成数据的累积，可进行傅立叶变换以及谐波分析；所述通信部分包括光纤和以太网，用于智能化数据前置处理模块的直连或级联。本发明的在线监测系统，具有智能化数据前置处理模块，由于该智能化数据前置处理模块具有处理器，它可以进行复杂的数学运算，不需要后端的计算机来进行处理，后端计算机只需存储数据和显示结果，又由于本发明可以采用直连或级联，在网络交换单元与人机交互单元和后端服务器系统之间不需要连接大量导线，因此监测系统安装、调试简单。同时，本发明的智能化数据前置处理模块是模块化的形式，也大大方便了安装以及后续的维护。
图I是一种星型拓扑结构的无功补偿装置智能化在线监测系统。图2是一种级联拓扑结构的无功补偿装置智能化在线监测系统。图3是一种无功补偿装置智能化在线监测系统的嵌入式智能化数据前置处理模块架构图。
附图标记说明光纤或者以太网1，以太网2，电源3，后备电池31，测量部分4，数据处理部分5，主处理器51，协处理器52，通信部分6。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明，但本发明不局限于以下的实施例。一种无功补偿装置的智能化在线监测系统，该系统包括位于前端的嵌入式数据实时采集、处理、变换的前端单元(或称智能化数据前置处理模块)，高速网络交换单元，位于控制中心的嵌入式人机交互管理单元，控制台服务器数据分析综合系统以及高速网络组成。位于前端的嵌入式前端单元可通过百兆以太网或者光纤级联接入网络交换单元(如图2所示，图中①表示光纤或者以太网，②表示以太网)，或者以星型方式通过百兆以太网或者光线直接接入网络交换单元(如图I所示，图中①表示光纤或者以太网，②表示以太网)，网络交换单元通过以太网连接至后端的嵌入式人机交互单元和服务器单元(后端服务器系统)。由于前端单元可级联通信，前端到后端仅仅需要一条物理链路，这就大大方便了现场安装，降低了施工成本。后端的嵌入式人机交互单元可以在脱离服务器的情况下，实现危险预警，并可以查看关键数据以及对系统进行配置和管理。服务器系统可以保存长期实时数据并向更高一级数据中心汇报状态。另外，当无功补偿设备发生重大事故时，可以通过实时数据的回溯来查找分析事故原因。为解决传统无功补偿装置监测系统存在的问题，本系统提供了一种以前端单元为核心，以嵌入式人机交互单元和服务器为辅助的智能化在线监测系统。其中，前端单元安置于被检监测目标附近，人机交互单元和服务器系统位于管理中心。上述系统中，作为核心的前端单元(即智能化数据前置处理模块)(图3)，本单元由电源部分③，测量部分④，数据处理部分⑤，通信部分⑥以及保护部分(图3中未示)组成，各部分通过高速总线互联。电源③包括电源管理电路和后备电池Q(图示为后备锂电池)。一般情况下通过协互感器窃电供能，互感窃电装置(图中未示)与电源管理电路连接。在高压线路失电时，互感窃电装置失电，其内置的后备电池Q足以维持正常运作。测量部分④包括电压采集装置、电流采集装置和模拟信号调理电路，测量部分④用于量化传感器和互感器的输入，可以实现自动零飘矫正，智能温度补偿等。数据处理部分⑤由主处理器(MIPS) Cl协处理器(DSP) Ci程序存储器(FLASH)以及缓存(RAM)组成，对测量部分④的测量数据进行处理，用于完成数据的累积，傅立叶变换以及谐波分析等。通信部分⑥由若干光纤和以太网接口组成，以直连或级联实现高速数据传输，如图I所示，若干(至少2个)前端单元可与网络交换单元直连，形成星型拓扑结构，如图2所示，若干(至少2个)前端单元之间可进行级联后再与网络交换单元连接，形成级联拓扑结构。本系统的特点在于完全摆脱了传统设备的线束(电缆束)，前端的被测目标没有数量限制，前端单元可以无限级联，前端到后端仅仅需要一根光纤且不需要给前端供能；复杂的数学运算不由后端计算机处理，而是前端单元执行，后端处理机只需存储数据和显示结果；模块化的设计大大方便了安装以及后续的维护等；大大降低了过程中各阶段的成本。权利要求
1.一种无功补偿装置智能化在线监测系统，其特征在于包括智能化数据前置处理模块、网络交换单元、嵌入式人机交互单元和后端服务器系统；所述智能化数据前置处理模块包括电源部分(3)、测量部分(4)、数据处理部分(5)、通信部分(6)，所述智能化数据前置处理模块通过光纤或以太网与网络交换单元连接，网络交换单元通过以太网与嵌入式人机交互单元和后端服务器系统连接。
2.根据权利要求I所述的无功补偿装置智能化在线监测系统，其特征在于所述测量部分(4 )包括电压采集装置、电流采集装置和模拟信号调理电路。
3.根据权利要求I所述的无功补偿装置智能化在线监测系统，其特征在于所述数据处理部分(5)包括主处理器、协处理器、程序存储器以及缓存。
4.根据权利要求2所述的无功补偿装置智能化在线监测系统，其特征在于所述数据处理部分(5)包括主处理器、协处理器、程序存储器以及缓存；电源部分包括电源管理电路和后备电池；通信部分由若干光纤和以太网接口组成。
全文摘要
本发明公开了一种无功补偿装置智能化在线监测系统，该监测系统包括智能化数据前置处理模块，网络交换单元，嵌入式人机交互单元和后端服务器系统；智能化数据前置处理模块包括电源部分(3)、测量部分(4)、数据处理部分(5)、通信部分(6)。本发明具有智能化数据前置处理模块，是模块化形式的，具有数据处理功能，可以进行复杂的数学运算，不需要后端的计算机来进行处理，本发明可以采用直连或级联，不需要连接大量导线，因此监测系统安装、调试简单，方便维护。
文档编号G01R15/18GK102692547SQ201210204169
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者刘瑞云, 唐思超, 庄剑, 范立社 申请人:中网电气有限公司