一种智能变电站光功率在线监控系统的制作方法

1.本发明涉及光功率在线监控系统的技术领域，特别是涉及一种智能变电站光功率在线监控系统。


背景技术：

2.智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
3.目前在对智能变电站通信光纤进行光功率在线监控时，如现有技术公开号为cn106981928a的中国发明申请中，该系统包括网管中心及安装在智能变电站内的多个光功率监测装置，多个光功率监测装置与变电站内的ied设备相连接实时监测ied设备的光功率，光功率监测装置通过电力传输网与网管中心相连接，在网管中心内安装有智能变电站光功率监控软件；该监控软件由安全管理模块、配置管理模块、实时数据管理模块、历史数据管理模块、告警管理模块、拓扑图管理模块和通信管理模块连接构成。本发明实现对智能变电站ied设备光功率的实时监测功能，同时，光功率监测板卡采用对数比放大电路代替传统的线性放大电路，提高了测量精度，而且电路简洁、易于校准，保证了智能变电站安全可靠地运行。
4.但该系统使用过程中发现，该系统不便于对故障进行智能分析，不便于辅助维修人员快速对故障情况了解，快速将故障排除处理。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种提高智能变电站光功率在线监控系统的稳定性和可靠性，便于将分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，快速将故障排除，提高检修效率的智能变电站光功率在线监控系统。
6.本发明的一种智能变电站光功率在线监控系统，包括主管中心、光功率监测单元和数据储存中心；
7.主管中心：实现对光功率监测单元的监管及测试，对光功率监测单元发出的信息接收并进行分析，将信息结果进行相应的流程控制；
8.光功率监测单元：光功率监测单元由多个光功率监测组件组成，多个光功率监测组件布设在智能变电站的ied设备上，光功率监测组件用于实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，通过主管中心对光功率的大小分析后得出系统中的故障或异常情况；
9.数据储存中心：用于接收光功率监测组件发出的监测信息和主管中心发出的故障信息，并将信息分别以本地储存和云储存方式进行存储，并生成故障数据库；通过光功率监
测单元实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，及时分析故障，及时通知处理，以提高智能变电站光功率在线监控系统的稳定性和可靠性，主管中心对光功率的大小分析，并结合故障数据库得出系统中的故障或异常情况，并将信息结果进行相应的流程控制，从而便于将智能分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，辅助维修人员快速对故障情况了解，快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率。
10.优选的，所述主管中心包括光功率接收模块、分析单元、测试单元、报警单元、系统管理单元和移动终端；
11.光功率接收模块：用于接收光功率监测组件发出的ied设备光功率；
12.分析单元：用于对接收的ied设备光功率进行分析，当光功率监测组件的发射光功率和光功率接收模块接收光功率处于上下门限值内，即传输性能良好，则分析单元将结果生成赋值为“1”，若光功率监测组件的发射光功率或光功率接收模块接收光功率中任意一项超出下门限值时，即传输性能故障，则赋值结果为“0”并发送至报警单元；
13.测试单元：用于对光功率监测组件的电路进行实时监测，当测试单元检测到光功率监测组件电路故障时，赋值信号为“2”并发送至报警单元；
14.报警单元：用于接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息；
15.系统管理单元：用于接收报警单元发出的报警信息，将报警信息二次细化处理，结合数据储存中心故障数据库，智能分析出大概率故障原因，将故障信息及故障原因发送至维修人员移动终端；
16.移动终端：移动终端由维修人员随身携带，移动终端用于接收系统管理单元发出的故障信息，维修人员通过移动终端对故障信息查看；当光功率接收模块接收的光功率或光功率监测组件发出的光功率超出下门限值时，分析单元将故障信息发送至报警单元，报警单元将信息发送至系统管理单元，系统管理单元在将故障信息二次细化处理，即当光功率接收模块接收出的光功率或光功率监测组件发出的光功率小于-31dbm时，系统管理单元则将结果显示为没有发送或接收到实际信号，若是接收光功率小于-15dbm时，系统管理单元则将结果显示为线缆设备中出现某种故障，如连接污染、接头损坏或者污染，或光纤跳线原因导致信号损失过多等原因，通过将分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，维护人员通过参考故障信息，便于快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率。
17.优选的，所述移动终端包括人脸识别模块、指纹解锁功能模块和动态密码锁功能模块；
18.动态密码锁功能模块：态密码由维修人员向动态密码锁功能模块提出申请，动态密码验证成功后激活并进入人脸识别模块或指纹解锁功能模块；
19.人脸识别模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如人脸录入；
20.指纹解锁功能模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如添加人员照片、姓名、工号、身份证号码、指纹信息；动态密码锁功能模块将动态密码以短信发送方式传递给维修人员，若维修人员连续输入三次错误密码，动态密码锁功能模块则自动冻结5min并向系统管理单元发出报警处理，当人脸识别模块或指纹解锁功能模块任一项验证通过后，维
修人员即可对移动终端上故障信息进行查看，并做出现场实际故障信息回应。
21.优选的，所述数据储存中心包括本地储存单元和云储存单元；
22.本地储存单元：将系统管理单元分析的故障信息储存，将维修人员现场排查的故障信息储存；
23.云储存单元：用于将系统管理单元分析的故障信息和维修人员现场排查的故障信息上传至云端；通过本地储存单元和云储存单元将信息双重备份，有效提高信息储存的可靠性，便于系统管理单元结合历史分析故障和实际故障作出现有故障分析，提高故障分析正确率，提高维修人员维修效率。
24.优选的，所述主管中心还包括环境检测单元；
25.环境检测单元：用于监测光功率监测单元的使用环境，包括温度感应、烟雾感应、震动感应、移位感应和湿度感应，环境检测单元用于将感应信息发送至系统管理单元；当系统管理单元接收到环境检测单元监测的异常信息后，系统管理单元则通过移动终端通知维修人员前往现场产看，提高光功率监测单元故障及时排除效果。
26.优选的，所述移动终端还包括gps定位单元；
27.gps定位单元用于对移动终端的位置实时定位，并将信息发送至系统管理单元；由于维修人员随身携带移动终端，因此通过gps定位单元实时定位维修人员位置，以便于发生故障后派遣距离最近的维修人员前往，提高修护效率。
28.优选的，所述系统管理单元包括显示大屏和操作终端；
29.工作人员通过显示大屏对系统管理单元接收及处理的信息进行查看，并通过操作终端对信息进行灵活调配；提高系统使用灵活性。
30.优选的，所述报警单元包括处理器和蜂鸣器；
31.通过处理器接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息，同时蜂鸣器发出警报声音提醒人员及时对报警信息处理。
32.优选的，所述系统管理单元还包括高清摄像头、电子书写板和指纹录入器；提高维修人员信息录入操作的便利性。
33.优选的，还包括日志生成单元，日志生成单元用于将光功率在线监控从故障发现到故障排除整体流程生成维修日志。
34.与现有技术相比本发明的有益效果为：通过光功率监测单元实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，及时分析故障，及时通知处理，以提高智能变电站光功率在线监控系统的稳定性和可靠性，主管中心对光功率的大小分析，并结合故障数据库得出系统中的故障或异常情况，并将信息结果进行相应的流程控制，从而便于将智能分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，辅助维修人员快速对故障情况了解，快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率。
附图说明
35.图1是本发明的结构示意图；
36.图2是分析单元与测试单元的工作流程示意图；
37.图3是主管中心与光功率监测单元等结构示意图；
38.图4是系统管理单元与移动终端结构示意图；
39.图5光功率监测单元的结构示意图；
40.图6是人脸识别模块与gps定位单元等结构示意图；
具体实施方式
41.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
42.实施例1
43.如图1至图6所示，本发明的一种智能变电站光功率在线监控系统，包括主管中心、光功率监测单元和数据储存中心；
44.主管中心：实现对光功率监测单元的监管及测试，对光功率监测单元发出的信息接收并进行分析，将信息结果进行相应的流程控制；
45.光功率监测单元：光功率监测单元由多个光功率监测组件组成，多个光功率监测组件布设在智能变电站的ied设备上，光功率监测组件用于实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，通过主管中心对光功率的大小分析后得出系统中的故障或异常情况；
46.数据储存中心：用于接收光功率监测组件发出的监测信息和主管中心发出的故障信息，并将信息分别以本地储存和云储存方式进行存储，并生成故障数据库；
47.如图1所示，所述主管中心包括光功率接收模块、分析单元、测试单元、报警单元、系统管理单元和移动终端；
48.光功率接收模块：用于接收光功率监测组件发出的ied设备光功率；
49.分析单元：用于对接收的ied设备光功率进行分析，当光功率监测组件的发射光功率和光功率接收模块接收光功率处于上下门限值内，即传输性能良好，则分析单元将结果生成赋值为“1”，若光功率监测组件的发射光功率或光功率接收模块接收光功率中任意一项超出下门限值时，即传输性能故障，则赋值结果为“0”并发送至报警单元；
50.测试单元：用于对光功率监测组件的电路进行实时监测，当测试单元检测到光功率监测组件电路故障时，赋值信号为“2”并发送至报警单元；
51.报警单元：用于接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息；
52.系统管理单元：用于接收报警单元发出的报警信息，将报警信息二次细化处理，结合数据储存中心故障数据库，智能分析出大概率故障原因，将故障信息及故障原因发送至维修人员移动终端；
53.移动终端：移动终端由维修人员随身携带，移动终端用于接收系统管理单元发出的故障信息，维修人员通过移动终端对故障信息查看；
54.还包括日志生成单元，日志生成单元用于将光功率在线监控从故障发现到故障排除整体流程生成维修日志；
55.在本实施例中，通过光功率监测单元实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，及时分析故障，及时通知处理，以提高智能变电站光功率在线监控系统的稳定性和可靠性，主管中心对光功率的大小分析，并结合故障数据库
得出系统中的故障或异常情况，并将信息结果进行相应的流程控制，从而便于将智能分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，辅助维修人员快速对故障情况了解，快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率。
56.实施例2
57.如图1至图6所示，本发明的一种智能变电站光功率在线监控系统，包括主管中心、光功率监测单元和数据储存中心；
58.主管中心：实现对光功率监测单元的监管及测试，对光功率监测单元发出的信息接收并进行分析，将信息结果进行相应的流程控制；
59.光功率监测单元：光功率监测单元由多个光功率监测组件组成，多个光功率监测组件布设在智能变电站的ied设备上，光功率监测组件用于实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，通过主管中心对光功率的大小分析后得出系统中的故障或异常情况；
60.数据储存中心：用于接收光功率监测组件发出的监测信息和主管中心发出的故障信息，并将信息分别以本地储存和云储存方式进行存储，并生成故障数据库；
61.如图1所示，所述主管中心包括光功率接收模块、分析单元、测试单元、报警单元、系统管理单元和移动终端；
62.光功率接收模块：用于接收光功率监测组件发出的ied设备光功率；
63.分析单元：用于对接收的ied设备光功率进行分析，当光功率监测组件的发射光功率和光功率接收模块接收光功率处于上下门限值内，即传输性能良好，则分析单元将结果生成赋值为“1”，若光功率监测组件的发射光功率或光功率接收模块接收光功率中任意一项超出下门限值时，即传输性能故障，则赋值结果为“0”并发送至报警单元；
64.测试单元：用于对光功率监测组件的电路进行实时监测，当测试单元检测到光功率监测组件电路故障时，赋值信号为“2”并发送至报警单元；
65.报警单元：用于接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息；
66.系统管理单元：用于接收报警单元发出的报警信息，将报警信息二次细化处理，结合数据储存中心故障数据库，智能分析出大概率故障原因，将故障信息及故障原因发送至维修人员移动终端；
67.移动终端：移动终端由维修人员随身携带，移动终端用于接收系统管理单元发出的故障信息，维修人员通过移动终端对故障信息查看
68.如图1所示，所述移动终端包括人脸识别模块、指纹解锁功能模块和动态密码锁功能模块；
69.动态密码锁功能模块：态密码由维修人员向动态密码锁功能模块提出申请，动态密码验证成功后激活并进入人脸识别模块或指纹解锁功能模块；
70.人脸识别模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如人脸录入；
71.指纹解锁功能模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如添加人员照片、姓名、工号、身份证号码、指纹信息；
72.如图1所示，所述数据储存中心包括本地储存单元和云储存单元；
73.本地储存单元：将系统管理单元分析的故障信息储存，将维修人员现场排查的故
障信息储存；
74.云储存单元：用于将系统管理单元分析的故障信息和维修人员现场排查的故障信息上传至云端；
75.如图1所示，所述主管中心还包括环境检测单元；
76.环境检测单元：用于监测光功率监测单元的使用环境，包括温度感应、烟雾感应、震动感应、移位感应和湿度感应，环境检测单元用于将感应信息发送至系统管理单元；
77.如图4所示，所述移动终端还包括gps定位单元；
78.gps定位单元用于对移动终端的位置实时定位，并将信息发送至系统管理单元；
79.如图4所示，所述系统管理单元包括显示大屏和操作终端；
80.工作人员通过显示大屏对系统管理单元接收及处理的信息进行查看，并通过操作终端对信息进行灵活调配；
81.如图1所示，所述报警单元包括处理器和蜂鸣器；
82.通过处理器接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息，同时蜂鸣器发出警报声音提醒人员及时对报警信息处理；
83.如图4所示，所述系统管理单元还包括高清摄像头、电子书写板和指纹录入器，日志生成单元用于将光功率在线监控从故障发现到故障排除整体流程生成维修日志；
84.在本实施例中，当光功率接收模块接收的光功率或光功率监测组件发出的光功率超出下门限值时，分析单元将故障信息发送至报警单元，报警单元将信息发送至系统管理单元，系统管理单元在将故障信息二次细化处理，即当光功率接收模块接收出的光功率或光功率监测组件发出的光功率小于-31dbm时，系统管理单元则将结果显示为没有发送或接收到实际信号，若是接收光功率小于-15dbm时，系统管理单元则将结果显示为线缆设备中出现某种故障，如连接污染、接头损坏或者污染，或光纤跳线原因导致信号损失过多等原因，通过将分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，维护人员通过参考故障信息，便于快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率，动态密码锁功能模块将动态密码以短信发送方式传递给维修人员，若维修人员连续输入三次错误密码，动态密码锁功能模块则自动冻结5min并向系统管理单元发出报警处理，当人脸识别模块或指纹解锁功能模块任一项验证通过后，维修人员即可对移动终端上故障信息进行查看，并做出现场实际故障信息回应。
85.实施例3
86.如图1所示，所述主管中心包括光功率接收模块、分析单元、测试单元、报警单元、系统管理单元和移动终端；
87.光功率接收模块：用于接收光功率监测组件发出的ied设备光功率；
88.分析单元：用于对接收的ied设备光功率进行分析，当光功率监测组件的发射光功率和光功率接收模块接收光功率处于上下门限值内，即传输性能良好，则分析单元将结果生成赋值为“1”，若光功率监测组件的发射光功率或光功率接收模块接收光功率中任意一项超出下门限值时，即传输性能故障，则赋值结果为“0”并发送至报警单元；
89.测试单元：用于对光功率监测组件的电路进行实时监测，当测试单元检测到光功率监测组件电路故障时，赋值信号为“2”并发送至报警单元；
90.报警单元：用于接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出
报警信息；
91.系统管理单元：用于接收报警单元发出的报警信息，将报警信息二次细化处理，结合数据储存中心故障数据库，智能分析出大概率故障原因，将故障信息及故障原因发送至维修人员移动终端；
92.移动终端：移动终端由维修人员随身携带，移动终端用于接收系统管理单元发出的故障信息，维修人员通过移动终端对故障信息查看，所述主管中心还包括环境检测单元；
93.如图1所示，所述主管中心还包括环境检测单元；
94.环境检测单元：用于监测光功率监测单元的使用环境，包括温度感应、烟雾感应、震动感应、移位感应和湿度感应，环境检测单元用于将感应信息发送至系统管理单元；
95.在本实施例中，当系统管理单元接收到环境检测单元监测的异常信息后，系统管理单元则通过移动终端通知维修人员前往现场产看，提高光功率监测单元故障及时排除效果，由于维修人员随身携带移动终端，因此通过gps定位单元实时定位维修人员位置，以便于发生故障后派遣距离最近的维修人员前往，提高修护效率。
96.本发明所实现的主要功能为：通过将分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，维护人员通过参考故障信息，便于快速将故障排除处理，提高光功率在线监控检修效率。
97.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，包括主管中心、光功率监测单元和数据储存中心；主管中心：实现对光功率监测单元的监管及测试，对光功率监测单元发出的信息接收并进行分析，将信息结果进行相应的流程控制；光功率监测单元：光功率监测单元由多个光功率监测组件组成，多个光功率监测组件布设在智能变电站的ied设备上，光功率监测组件用于实时采集ied设备光纤通信中光源的输出功率，并将采集的数据发送至主管中心，通过主管中心对光功率的大小分析后得出系统中的故障或异常情况；数据储存中心：用于接收光功率监测组件发出的监测信息和主管中心发出的故障信息，并将信息分别以本地储存和云储存方式进行存储，并生成故障数据库。2.如权利要求1所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述主管中心包括光功率接收模块、分析单元、测试单元、报警单元、系统管理单元和移动终端；光功率接收模块：用于接收光功率监测组件发出的ied设备光功率；分析单元：用于对接收的ied设备光功率进行分析，当光功率监测组件的发射光功率和光功率接收模块接收光功率处于上下门限值内，即传输性能良好，则分析单元将结果生成赋值为“1”，若光功率监测组件的发射光功率或光功率接收模块接收光功率中任意一项超出下门限值时，即传输性能故障，则赋值结果为“0”并发送至报警单元；测试单元：用于对光功率监测组件的电路进行实时监测，当测试单元检测到光功率监测组件电路故障时，赋值信号为“2”并发送至报警单元；报警单元：用于接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息；系统管理单元：用于接收报警单元发出的报警信息，将报警信息二次细化处理，结合数据储存中心故障数据库，智能分析出大概率故障原因，将故障信息及故障原因发送至维修人员移动终端；移动终端：移动终端由维修人员随身携带，移动终端用于接收系统管理单元发出的故障信息，维修人员通过移动终端对故障信息查看。3.如权利要求2所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述移动终端包括人脸识别模块、指纹解锁功能模块和动态密码锁功能模块；动态密码锁功能模块：态密码由维修人员向动态密码锁功能模块提出申请，动态密码验证成功后激活并进入人脸识别模块或指纹解锁功能模块；人脸识别模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如人脸录入；指纹解锁功能模块：通过系统管理单元录入维修人员信息，如添加人员照片、姓名、工号、身份证号码、指纹信息。4.如权利要求1所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述数据储存中心包括本地储存单元和云储存单元；本地储存单元：将系统管理单元分析的故障信息储存，将维修人员现场排查的故障信息储存；云储存单元：用于将系统管理单元分析的故障信息和维修人员现场排查的故障信息上传至云端。
5.如权利要求1所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述主管中心还包括环境检测单元；环境检测单元：用于监测光功率监测单元的使用环境，包括温度感应、烟雾感应、震动感应、移位感应和湿度感应，环境检测单元用于将感应信息发送至系统管理单元。6.如权利要求2所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述移动终端还包括gps定位单元；gps定位单元用于对移动终端的位置实时定位，并将信息发送至系统管理单元。7.如权利要求2所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述系统管理单元包括显示大屏和操作终端；工作人员通过显示大屏对系统管理单元接收及处理的信息进行查看，并通过操作终端对信息进行灵活调配。8.如权利要求2所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述报警单元包括处理器和蜂鸣器；通过处理器接收分析单元和测试单元发出的故障信息并对系统管理单元发出报警信息，同时蜂鸣器发出警报声音提醒人员及时对报警信息处理。9.如权利要求2所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述系统管理单元还包括高清摄像头、电子书写板和指纹录入器。10.如权利要求1所述的一种智能变电站光功率在线监控系统，其特征在于，所述主管中心还包括日志生成单元，日志生成单元用于将光功率在线监控从故障发现到故障排除整体流程生成维修日志。

技术总结
本发明涉及光功率在线监控系统的技术领域，特别是涉及一种智能变电站光功率在线监控系统，其提高智能变电站光功率在线监控系统的稳定性和可靠性，便于将分析的故障信息生成文字并发送至维护人员移动终端，快速将故障排除，提高检修效率；包括主管中心、光功率监测单元和数据储存中心；主管中心：实现对光功率监测单元的监管及测试，对光功率监测单元发出的信息接收并进行分析，将信息结果进行相应的流程控制；光功率监测单元：光功率监测单元由多个光功率监测组件组成，多个光功率监测组件布设在智能变电站的IED设备上，光功率监测组件用于实时采集IED设备光纤通信中光源的输出功率。率。率。


技术研发人员：罗军辉 王荣森 苏兆鹏 严建功 徐刚 杨亚松 刘君 刘业标 马俊超 周志程 高彬 罗成业 王晓晖 王发勇 刘懿锐
受保护的技术使用者：中国能源建设集团云南火电建设有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/9/12