專利名稱：集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及變電站監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，大容量電力用戶的數(shù)量也在急劇增加。目前這 些大容量用戶在本企業(yè)內設置的中低壓變電站配電系統(tǒng)設備的運行和維護水平 十分薄弱。大多采用人工值班的形式進行管理，而運行維護人員缺乏實踐經(jīng)驗 和專業(yè)知識略或還有責任心不強等多方面因素，易造成變電站設備故障，事故 時有發(fā)生，因此很難滿足企業(yè)安全、可靠、經(jīng)濟的用電需求。
另一方面，人工維護企業(yè)變電站系統(tǒng)運行的費用較高，為降低成本，企業(yè) 往往會雇傭一些身兼多職的電工管理企業(yè)的變電站。這樣實際造成后果往往是, 該電工所管理的每一家企業(yè)變電站都無法真正管好的問題，給企業(yè)和個人帶來 了很大的安全隱患和損失。
此外，企業(yè)配電設備的故障和人員的誤操作事故也對電網(wǎng)的安全運行帶來 了威脅。 發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，設計一種能對若干企業(yè) (客戶)變電站進行實時統(tǒng)一監(jiān)控管理并可靠有效地實現(xiàn)無人值守的一種集控 中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，它通過以下技術方案來實現(xiàn)
包括至少一臺主服務器、一 GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器，所述主服務器通過數(shù)據(jù)線連接所述GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器。
所述GPS設備包括GPS授時天線、低噪聲放大電路、濾波器、射頻前端電 路、GPS基帶數(shù)據(jù)處理器、處理器時鐘發(fā)生器、微處理器、電源管理模塊、存 儲單元、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)差分運算單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元，所述低噪聲放大 電路的輸入端連接GPS授時天線，其對應輸出端與射頻前端電路連接，GPS基 帶數(shù)據(jù)處理器的輸入端連接低噪聲放大電路和射頻前端電路的對應輸出端，其 輸出端通過串行口數(shù)據(jù)接收器連接微處理器對應輸入端口， GPS基帶數(shù)據(jù)處理 器與微處理器對應輸入端連接，存儲單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元與微處理器 輸入/輸出端口連接，電源管理模塊向低噪聲放大電路、GPS基帶數(shù)據(jù)處理器、 串口數(shù)據(jù)接收器、微處理器和GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元提供對應電源。 所述集控中心主服務器采用冗余形式
本實用新型的有益效果是1)目前國內變電站的自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)因其 投資大、通訊要求高而只局限于在電網(wǎng)主網(wǎng)架上的大型變電站使用， 一般的中 低壓用戶小型變電站因資金和技術原因還無法實現(xiàn)自動化遠程監(jiān)控，本發(fā)明填 補了這一空白，通過這一技術平臺可以對各電力用戶的配電系統(tǒng)實行集中專業(yè) 化遠程監(jiān)控運行，為電力大用戶實行社會化專業(yè)運行和維護奠定了技術基礎。2) 本發(fā)明采用二級運行管理方式，即在主站(客戶變電站)端獨立建立一套主站 自動化管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡和集控中心通信連接，由集控中心統(tǒng)一對客戶變電站 進行實時監(jiān)控，保證客戶變電站無人值守地安全運行，并具有遙測、遙信、遙 控、遙調、管理等所有功能，成為一個完全獨立的自動化監(jiān)控系統(tǒng)，為變電站 設備的正常運行和故障的及時處理提供了可靠的保障，為客戶避免不必要的損 失。3)集控中心配備專業(yè)人員24小時配合客戶工作，并對客戶變電站設備實 行24小遠程監(jiān)控，既保證了客戶電氣設備運行在最佳狀態(tài)，延長其使用壽命，又大大降低了客戶維護成本。4)本發(fā)明的主站端和集控中心之間采用光纖通信、 VPN專業(yè)網(wǎng)絡、TCP/IP協(xié)議，形成一個內運行對外封閉獨立的通訊專網(wǎng)，保障 數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)安全。5) GPS衛(wèi)星時鐘系統(tǒng)；可提供正確有效衛(wèi)星時間，對被 監(jiān)視終端的設備進行對時使設備運行時鐘正確可靠。同時被運行變電站出現(xiàn)異 樣情況或故障搶修時可通過GPS和GIS系統(tǒng)在第一時間里到達現(xiàn)場，減少因道 路不熟時間延誤而帶來的損失。

圖1是本實用新型系統(tǒng)的結構示意圖。 圖2是GPS設備的結構示意圖。
具體實施方式

對照圖1，本實用新型系統(tǒng)主要由一臺主服務器、一GPS設備、若干監(jiān)視 機和大屏幕監(jiān)控器組成。主服務器通過數(shù)據(jù)線連接所述GPS設備、若干監(jiān)視機 和大屏幕監(jiān)控器。
本實施例的主服務器采用SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition
數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng))主服務器，并采用雙SCADA主服務器的冗余形式，以確 保其可靠性。它通過網(wǎng)絡接收和處理由客戶站數(shù)據(jù)服務器上傳的信息，根據(jù)處 理結果通過所述網(wǎng)絡向對應客戶站數(shù)據(jù)服務器發(fā)出所述遙控信息、遙調信息、 問詢信號、同步信息，并通過數(shù)據(jù)線，向監(jiān)視機輸出監(jiān)控畫面。
本實施例的監(jiān)視機是包含一主機、顯示器、鍵盤的一臺電腦。它通過數(shù)據(jù) 線與SCADA主服務器的連接。 一方面顯示子站端發(fā)出的視頻信息， 一方面通過 監(jiān)視機的輸入設備——鍵盤及數(shù)據(jù)線向SCADA主服務器發(fā)出指令。
一GPS設備通過串行口與對應主服務器連接，用以傳遞GPS數(shù)據(jù)。圖2是 GPS設備的結構簡圖。它主要由GPS授時天線、低噪聲放大電路、濾波器、射頻前端電路、GPS基帶數(shù)據(jù)處理器、處理器時鐘發(fā)生器、微處理器、電源管理 模塊、存儲單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元組成。GPS授時天線連接在低噪聲放 大電路的輸入端，射頻前端電路連接在低噪聲放大電路的對應輸出端，GPS基 帶數(shù)據(jù)處理器的輸入端連接低噪聲放大電路和射頻前端電路的對應輸出端，其 輸出端通過串行口數(shù)據(jù)接收器連接微處理器對應輸入端口， GPS基帶數(shù)據(jù)處理 器與微處理器對應輸入端連接，存儲單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元與微處理器 輸入/輸出端口連接，電源管理模塊向低噪聲放大電路、GPS基帶數(shù)據(jù)處理器、 串口數(shù)據(jù)接收器、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元提供對應電源。
無線信號通過GPS授時天線經(jīng)過低噪聲放大電路進行信號放大處理，信號 通過濾波器完成信號的濾波，傳遞至射頻前端電路完成信號的調制解調，再將 數(shù)字信號傳遞GPS基帶數(shù)據(jù)處理器進行GPS數(shù)據(jù)解析，通過串口數(shù)據(jù)處理器向 微處理器傳遞數(shù)據(jù)，微處理器進行經(jīng)緯度數(shù)據(jù)差分運算，調用GPS數(shù)據(jù)顯示單 元完成GPS數(shù)據(jù)顯示，同時將數(shù)據(jù)保存至存儲單元。處理器時鐘發(fā)生器完成微 處理器的時鐘同步。
在上述的GPS設備中，采用SF-800GPS授時天線、RT8015/LM1117電源 管理模塊、32位的S3C2410微處理器、32.768KHz處理器時鐘發(fā)生器、K9F1208V 存儲單元、3.5英寸LTV350QV-F0E TFT LCD GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元。而濾波 器則是普通濾波電路、低噪聲放大電路則是普通信號放大電路，射頻前端電路 則是普通的調制解調電路。
本系統(tǒng)工作時，集控中心的主服務器接收和處理被監(jiān)控的各客戶變電站上 傳的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果對應客戶變電站下發(fā)指令。集控中心的多個監(jiān) 控機是按照不同的操作等級向主服務器下發(fā)指令，主要對指令和操作等級進行 嚴格控制，滿足要求的操作則發(fā)送指令至對應的客戶站，并記錄指令的產生者和指令內容，同時等待處理客戶站對下發(fā)指令的執(zhí)行情況，并保存執(zhí)行情況。 客戶站則不間斷的向集控中心轉發(fā)數(shù)據(jù)，集控將進行數(shù)據(jù)解析和處理，若產生 報警則進行報警處理，如推動報警畫面、播放報警聲音。與此同時，主服務器 按照監(jiān)控機的操作等級和權限向其分發(fā)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明系統(tǒng)工作時，其GPS設備向主服務器提供GPS數(shù)據(jù)，GPS數(shù)據(jù)包含 時間、經(jīng)緯度、高度等相關數(shù)據(jù)信息。主服務器接收和處理GPS數(shù)據(jù)，提取時 間相關信息，向對應串口服務器發(fā)送時間同步命令，使整個系統(tǒng)保持較高精度 的時間同步。
權利要求1.集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括至少一臺主服務器、一GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器，所述主服務器通過數(shù)據(jù)線連接所述GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器。
2. 根據(jù)權利要求1所述集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述GPS設備 包括GPS授時天線、低噪聲放大電路、濾波器、射頻前端電路、GPS基帶數(shù)據(jù) 處理器、處理器時鐘發(fā)生器、微處理器、電源管理模塊、存儲單元、經(jīng)緯度數(shù) 據(jù)差分運算單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元，所述低噪聲放大電路的輸入端連接 GPS授時天線，其對應輸出端與射頻前端電路連接，GPS基帶數(shù)據(jù)處理器的輸 入端連接低噪聲放大電路和射頻前端電路的對應輸出端，其輸出端通過串行口 數(shù)據(jù)接收器連接微處理器對應輸入端口， GPS基帶數(shù)據(jù)處理器與微處理器對應 輸入端連接，存儲單元、GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元與微處理器輸入/輸出端口連接， 電源管理模塊向低噪聲放大電路、GPS基帶數(shù)據(jù)處理器、串口數(shù)據(jù)接收器、微 處理器和GPS數(shù)據(jù)實時顯示單元提供對應電源。
3. 根據(jù)權利要求1所述的集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述集控中 心的SCADA主服務器采用冗余形式。
專利摘要本實用新型涉及集控中心數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。包括至少一臺主服務器、一GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器，所述主服務器通過數(shù)據(jù)線連接所述GPS設備、若干監(jiān)視機和大屏幕監(jiān)控器。其主要優(yōu)點是利用本系統(tǒng)對若干客戶變電站進行統(tǒng)一實時監(jiān)控，保證客戶變電站無人值守時安全運行，形成一自動化監(jiān)控系統(tǒng)，解決了目前國內變電站自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)因其投資大、通訊要求高只局限于在電網(wǎng)主網(wǎng)架上大型變電站使用，一般中低壓用戶小型變電站因資金和技術原因還無法實現(xiàn)自動化遠程監(jiān)控的空白，為電力大用戶實行社會化專業(yè)運行和維護奠定了技術基礎。
文檔編號G05B19/418GK201138449SQ20072012998
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者毛建良 申請人:毛建良