专利名称：变电站保护压板状态监测系统的制作方法
技术领域：
变电站保护压板状态监测系统
技术领域：
本实用新型涉及一种变电站，特别涉及一种变电站压板状态的监测系统。
背景技术：
变电站二次压板操作已经占到全站操作的近50 % ，但到目前为止，压板操作的正确性一直没有自动化手段可以监管；由于压板位置的正确与否直接影响到继电保护等自动化装置动作的正确性，进而影响电力系统的安全与稳定运行；因此，二次系统压板状态的"监管真空"是电力安全生产的潜在危险。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种变电站压板状态的监测系统，实现变电站压板状态在线实时监测，同时还可报警，提醒运行人员及时校正压板操作，减少安全隐患，提高了变电站自动化水平。 本实用新型是这样实现的一种变电站保护压板状态监测系统，包括复数个压板状态智能探测点、复数个分布式管理单元、复数个通信服务器、一个信息转换器、一个网络交换机及一个监控工控机，所述每个分布式管理单元与至少一个压板状态智能探测点连接，所述每个通信服务器与至少一个分布式管理单元连接后，再连接至所述网络交换机，所述网络交换机则分别连接监控工控机以及信息转换器。 所述压板状态智能探测点包括相互连接的红外对管和单总线芯片，该单总线芯片通过单总线连接至所述分布式管理单元。 所述压板状态智能探测点探测A类压板时，该A类压板的面板的侧面对应所述压板状态智能探测点处增设一延伸部分。 所述分布式管理单元包括顺次连接的10接口、第一逻辑处理单元、MCU及第一串行接口 ，所述10接口连接所述压板状态智能探测点，所述串行接口连接所述通信服务器。[0008] 所述压板状态智能探测点和所述分布式管理单元从所述单总线上获取电源。[0009] 所述分布式管理单元还包括一声光报警装置。 所述通信服务器包括顺次连接的第二串行接口、第二逻辑处理单元、数字信号处理器、网络协议栈、第三逻辑处理单元、网络接口 ，所述第二串行接口与所述分布式管理单元的第一串行接口连接，所述网络接口与所述网络交换机连接。 本实用新型的优点在于通过实时追踪端压板状态，当压板状态发生变化或者实际操作与设定不一致时，发出报警信息，防止了运行人员难以充分和及时地掌握压板状态而造成的继电保护误动作事故；且压板状态智能探测点安装方便，不需要对压板进行物理改造，具有更强的环境适用能力和更高的性价比。


下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
3[0013] 图1是本实用新型变电站压板状态的监测系统的架构图。 图2是压板状态智能探测点结构的逻辑框图。 图3A至图3C是压板状态智能探测点根据压板的类型采取不同的安装方式结构示意图。 图4是分布式管理单元结构的逻辑框图。 图5是通信服务器结构的逻辑框图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型变电站保护压板状态监测系统，包括复数个压板状态智能探测点1、复数个分布式管理单元2、复数个通信服务器3、一个信息转换器4、一个网络交换机5及一个监控工控机6，每个压板至少安装一个压板状态智能探测点l，所述每个分布式管理单元2与至少一个压板状态智能探测点1连接，所述每个通信服务器3通过RS485总线与至少一个分布式管理单元2连接后，再通过以太网连接至所述网络交换机5，所述网络交换机5则分别连接监控工控机6以及信息转换器4。其中，所述压板状态智能探测点l通过单总线(1Wire)连接至所述分布式管理单元2。 一段单总线最多可支持32个压板状态智能探测点l，一个分布式管理单元2最多支持8路单总线通信，一套通信服务器3最多支持32路RS485总线通信，而通信服务器3的数量不限。 每块压板的状态由一个或多个所述压板状态智能探测点1负责监测，该一个或多个所述压板状态智能探测点l把压板状态送给与之连接的一个分布式管理单元2。所有分布式管理单元2再将每个压板状态探测点1的信息汇总后，通过RS485/422总线，将这些信息传送到所述通信服务器3，接入工业以太网中，所述网络交换机5负责工业以太网络的信息交换，可以通过所述信息转换器4将全站压板状态和用户自定义信息转发给系统外的各相关管理部门，也可以将压板状态传送到所述监控工控机6，压板状态与管理软件安装在所述监控工控机6上，负责图形化人机界面的生成与管理、信息定义与管理、自动化装置屏工作状态设定与管理、报表生成与管理、告警管理、信息转发配置等。 如图2所示，所述压板状态智能探测点1包括相互连接的红外对管11和单总线芯片12，该单总线芯片12通过单总线连接至所述分布式管理单元。当压板处于投入状态时，红外对管11的接收管收到反射光而导通，单总线芯片12接收到低电平信号，当压板处于退出位置时，没有光的反射，接收管处于截止状态，单总线芯片12接收到高电平信号。[0021] 所述压板状态探测点1的安装方式根据压板的类型采取不同的解决。[0022] (l)A类压板，如图3A所示 图3A的左边为投入状态Al，右边为退出状态A2，由于该类压板的结构紧凑、体积小，无法把所述压板状态智能探测点1安装在A类压板7之下，因此需要对A类压板7上的的面板进行改造。可将的面板的侧面延伸一小块72，在A类压板7闭合时，延伸的面板能够接触到所述压板状态智能探测点1即可。这样，当A类压板7处于投入位置时，所述压板状态智能探测点l可以正确收到自身发出的经调制的红外信号；当A类压板7处于退出位置时，因所述压板状态智能探测点1上方无近距离的遮挡物，无法收到其自身发出的经调制的红外信号。 (2)B类压板，如图3B所示
4[0025] 图3B的左边为投入状态B1，右边为退出状态B2，该B类压板8的下方空间较大，可以直接把所述压板状态智能探测点1安装在下方靠近活动端一侧当B类压板8处于投入位置时，所述压板状态智能探测1点可以正确收到自身发出的经调制的红外信号，当B类压板8处于退出位置时，因所述压板状态智能探测点1上方无近距离的遮挡物，无法收到其
自身发出的经调制的红外信号。[0026] (3)C类压板，如图3C所示 图3C的左中右分别显示C类压板9的退出状态Cl、压板9投入到状态C2以及压板9投入到状态C3，该C类压板9和B类压板8 —样，其下方的空间较大，可以直接把所述压板状态智能探测点1安装在下方靠近活动端一侧，不同之处在于其有多种投入状态；为了统一探测点，这里每种投入状态用一个所述压板状态智能探测点1进行监测，监测结果由后台监控软件进行逻辑组合；当选择某一投入状态时，所述压板状态智能探测点1可以正确收到自身发出的经调制的红外信号，而其他投入状态的所述压板状态智能探测点1无法收到其自身发出的经调制的红外信号。 如图4所示，所述分布式管理单元2具体是包括顺次连接的10接口 21、第一逻辑处理单元22、 MCU23及第一 串行接口 24，所述10接口 21连接所述压板状态智能探测点l，所述串行接口 24连接所述通信服务器3。所述分布式管理单元2采用MCU(MicroControllerUnit微控制单元)为核心，负责把所有探测点的信息接入到通信服务器3中。所述压板状态智能探测点1和所述分布式管理单元2用了基于单总线供电技术，这样压板状态智能探测点1和分布式管理单元2可以从单总线上获取电源，无需独立供电，避免分散地从每个保护装置等自动化屏上获取电源。所述分布式管理单元2还包括一声光报警装置(未图示)。 如图5所示，所述通信服务器3具体包括顺次连接的第二串行接口 31 、第二逻辑处理单元32、数字信号处理器33 (Digital Signal Processing,简称DSP)、网络协议栈34、第三逻辑处理单元35、网络接口 36，所述第二串行接口 31与所述分布式管理单元2的第一串行接口 24连接，所述网络接口 36与所述网络交换机5连接。该通信服务器3采用数字信号处理器33和FPGA (Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)为核心，负责把所有分布式管理单元2采集的压板信息通过RS485总线接进来，并把信息进行打包处理，然后通过工业以太网送给后台软件系统，以减轻后台处理计算机即监控工控机6的负担。为了提高可靠性，DSP采用了 UCOS-II嵌入式操作系统，支持标准的TCP/IP网络协议栈。[0030] 与本实用新型配套使用的压板监测软件分为运行在所述分布式管理单元2的前台软件和在所述监控工控机6上运行的后台管理软件。前台软件主要实现探测点状态的采集、数据的转发和就地告警，后台管理软件通过以太网，获取各个压板状态智能探测点1的压板状态信息，并以图形的方式反映，当压板状态发生变化或者用户实际操作与设定操作不一致时，予以报警，并及时将告警信号传至前台软件，由所述分布式管理单元2的声光报警装置发出声光进行报警。[0031] 本实用新型的工作原理是 所述压板状态智能探测点1每5s采集一次压板状态，通过单总线送到分布式管理单元2，分布式管理单元2的工作方式有两种，一是压板状态有变位就主动上送，二是按照设置的时间间隔，周期性地主动上送所有的压板状态。数据通过RS485总线发送给通信服务器3，通信服务器3将数据按照一定的格式打包后，通过工业以太网发送给监控工控机6上的后台软件，后台软件接收到数据后对其进行解析后存储在自身的数据库中，并将实时压板状态显示在人机界面上。 综上所述，本实用新型的变电站保护压板状态监测系统提供数据显示，历史数据查询、打印，报警提醒等功能。在压板状态发生变化或者操作出错等，后台软件在发出声光报警的同时，将告警信号传至前台软件，通过分布式管理单元实现声音告警，提醒工作人员对压板状态进行检查或修正操作，提高操作可靠性，减少安全隐患。
权利要求一种变电站保护压板状态监测系统，其特征在于包括复数个压板状态智能探测点、复数个分布式管理单元、复数个通信服务器、一个信息转换器、一个网络交换机及一个监控工控机，所述每个分布式管理单元与至少一个压板状态智能探测点连接，所述每个通信服务器与至少一个分布式管理单元连接后，再连接至所述网络交换机，所述网络交换机则分别连接监控工控机以及信息转换器。
2. 根据权利要求1所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述压板状态 智能探测点包括相互连接的红外对管和单总线芯片，该单总线芯片通过单总线连接至所述 分布式管理单元。
3. 根据权利要求2所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述压板状态 智能探测点探测A类压板时，该A类压板的面板的侧面对应所述压板状态智能探测点处增 设一延伸部分。
4. 根据权利要求2所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述分布式管理单元包括顺次连接的10接口 、第一逻辑处理单元、MCU及第一串行接口 ，所述10接口连接所述压板状态智能探测点，所述串行接口连接所述通信服务器。
5. 根据权利要求2所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述压板状态智能探测点和所述分布式管理单元从所述单总线上获取电源。
6. 根据权利要求4所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述分布式管理单元还包括一声光报警装置。
7. 根据权利要求4所述的变电站保护压板状态监测系统，其特征在于所述通信服务器包括顺次连接的第二串行接口、第二逻辑处理单元、数字信号处理器、网络协议栈、第三 逻辑处理单元、网络接口 ，所述第二串行接口与所述分布式管理单元的第一串行接口连接， 所述网络接口与所述网络交换机连接。
专利摘要本实用新型提供了一种变电站保护压板状态监测系统，其包括复数个压板状态智能探测点、复数个分布式管理单元、复数个通信服务器、一个信息转换器、一个网络交换机及一个监控工控机，所述每个分布式管理单元与至少一个压板状态智能探测点连接，所述每个通信服务器与至少一个分布式管理单元连接后，再连接至所述网络交换机，所述网络交换机则分别连接监控工控机以及信息转换器。本实用新型可实现变电站压板状态在线实时监测，同时还可报警，提醒运行人员及时校正压板操作，减少安全隐患，提高了变电站自动化水平。
文档编号G01V8/10GK201514491SQ20092018310
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者张维杰, 杨耿杰, 赖安定, 郭文坚 申请人:泉州科力电气有限公司