基于物联网基础资源运营监督系统的制作方法

1.本发明属于电网基础资源管理技术领域，尤其涉及一种基于物联网基础资源运营监督系统。


背景技术：

2.电网基础资源是指电网公司已建成的可面向社会共享使用的各类资源的总称，包括但不限于变电站、配电站所、杆塔、沟道等电力设备设施，供电所、办公区、库房、充换电站等生产经营场所，电力光缆纤芯、工业网络、计算平台等数字基础设施。
3.随着科技的发展，万物互联成为了未来科技发展的方向，电网基础资源也可连入互联网中，通过对其设置各种传感器可以有效的对其进行监督，同时也需要对各基础资源进行快速控制。


技术实现要素：

4.考虑到现有技术缺乏一种可以对电网基础资源统筹运营监督管理的系统，且没有与其匹配的控制装置的问题。本发明提出了一种基于物联网基础资源运营监督系统的设计方案，以解决上述问题。
5.其具体采用以下技术方案：一种基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于，包括：中央处理器、检测系统和控制装置；所述检测系统包括分别与中央处理器连接的发电装置检测器、传输线路检测器，以及配电站检测器；所述控制装置包括分别与中央处理器连接的发电端控制器和用电端控制器；所述发电装置检测器和发电端控制器安装在各发电装置的内部；所述发电装置包括水力发电站、火力发电站、风力发电站以及太阳能发电站；所述传输线路检测器与传输线路连接，所述传输线路包括杆塔线路以及地下光缆；所述用电端控制器安装在配电站与用电端之间。
6.进一步地，所述发电装置检测器分别包括：水力发电站检测器、风力发电站检测器、光伏发电站检测器和火力发电站检测器；所述水力发电站检测器包括水力发电电流表、水位落差检测器和水流流量计，所述水力发电电流表安装在水力发电站的输出端，所述水位落差检测器的两监测点分别位于发电站所处大坝的上游水面和下游水面，所述水流流量计位于发电站内水落发电机的进口；所述风力发电站检测器包括风力发电电流表、风速检测器和风向检测器；所述风力发电电流表安装在风力发电站的输出端，所述风速检测器和风向检测器安装在风力发电站的外侧；所述光伏发电站检测器包括光伏发电电流表、光强检测器和光辐射方向检测器；
所述光伏发电电流表安装在光伏发电站的输出端，所述光强检测器和光辐射方向检测器安装在光伏板的外侧且垂直于光伏板；所述火力发电站检测器包括火力发电电流表、燃料质量检测器和温度检测器；所述火力发电电流表安装在火力发电站的输出端，所述燃料质量检测器安装在燃料进料装置的出口，所述温度检测器安装在加热炉的外侧。
7.进一步地，所述传输线路检测器包括：杆塔电压计、管道线路电压计、管道温度传感器和管道湿度传感器；所述杆塔电压计的两端通过导线与两相邻杆塔间的高压线路连接，所述管道线路电压计设置有多个，与地下电缆内高压线等距连接；所述管道温度传感器和管道湿度传感器安装在地下管道的内部。
8.进一步地，所述配电站检测器包括：温度传感器、电流传感器、局放传感器、通信装置以及监控相机；所述配电站检测器安装在配电站内部，所述通信装置连接云端存储器。
9.进一步地，所述发电端控制器包括：水利闸门控制器、风扇方向转换器、光伏板朝向控制器和燃料进料控制器；所述水利闸门控制器与水电站大坝的闸门连接，所述风扇方向转换器安装在风力发电机的顶部且与风扇连接，所述光伏板朝向控制器安装在光伏板的底部，所述燃料进料控制器安装在燃料进料装置的进口。
10.进一步地，所述用电端控制器包括电流分配器、线路控制器和信号接收器，所述信号接收器用于接收用电端的用电请求。
11.与现有的技术相比，本发明及其优选方案可以完成以下工作方式并具有有益效果：1）通过在电网基础资源内设置各种检测器与传感器，组成监督系统，实时监测，然后将监测数据传输给中央处理器，中央处理器再通过各检测器的数据综合判断故障位置，然后通过控制装置进行自动调节，当自动调节无法处理异常时，则进行紧急处理，并且发出警报通知工作人员进行处理，本系统可以对电网基础资源进行运营监督，并且具有自动就错控制的功能。
12.2）可以对各发电站统筹管理，然后根据实际用电情况来调控各发电站的发电功率，优先提高风力发电站以及光伏发电站的发电效率，其次再更具用电需求增加水力发电站及火力发电站发电功率，提高能源利用效率。
13.3）通过在杆塔和地下电缆上设置电压计，可以在输电线断裂时快速定位故障位置，帮助工作人员快速定位，以最快的速度进行检修，降低因停电带来的损失，管道温度传感器、管道湿度传感器能够检测地下电缆的工作环境，以便工作人员对设备进行维护。
14.4）在配电站、变电站交换电站等电力场所内均安装有多个传感器，对用电情况进行实时监测，当信号接收器接收到某用电单位的用电请求时，计算需要用电量是否大于导线的最大承载负荷，如果大于则通过线路控制器切断电力供应，如果小于则允许电流分配器对其进行电量供应，此控制方法能够快速有效对电流进行分配。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：图1是本发明实施例基于物联网基础资源运营监督系统示意图；图2是本发明实施例发电装置检测器示意图；
图3是本发明实施例传输线路检测器示意图；图4是本发明实施例配电站检测器示意图；图5是本发明实施例基于物联网基础资源运营监督控制装置示意图；图6是本发明实施例本装置工作流程示意图。
16.图中标号：1、中央处理器；2、发电装置检测器；201、水力发电电流表；202、水位落差检测器；203、水流流量计；204、风力发电电流表；205、风速检测器；206、风向检测器；207、光伏发电电流表；208、光强检测器；209、光辐射方向检测器；210、火力发电电流表；211、燃料质量检测器；212、温度检测器；3、传输线路检测器；301、杆塔电压计；302、管道线路电压计；303、管道温度传感器；304、管道湿度传感器；4、配电站检测器；401、温度传感器；402、电流传感器；403、局放传感器；404、通信装置；405、监控相机；5、云端存储器；6、发电端控制器；601、水利闸门控制器；602、风扇方向转换器；603、光伏板朝向控制器；604、燃料进料控制器；7、用电端控制器；701、电流分配器；702、线路控制器；703、信号接收器。
具体实施方式
17.为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举若干实施例，作详细说明如下：实施例1：请参阅图1、5、6，提供了基于物联网基础资源运营监督系统，包括中央处理器1，检测系统以及控制装置，检测系统与控制装置均与中央处理器1连接，检测系统包括发电装置检测器2、传输线路检测器3，以及配电站检测器4，控制装置包括发电端控制器6以及用电端控制器7；发电装置检测器2以及发电端控制器6安装在各发电装置的内部，发电装置包括水力发电站、火力发电站、风力发电站以及太阳能发电站；传输线路检测器3与传输线路连接，传输线路包括杆塔线路以及地下光缆；用电端控制器7安装在配电站与用电端之间。
18.本实施例通过在电网基础资源内设置各种检测器与传感器，组成监督系统，实时监测，然后将监测数据传输给中央处理器1，中央处理器1再通过各检测器的数据综合判断故障位置，然后通过控制装置进行自动调节，具体步骤如下：第一步，各检测器与传感器实时监测电网基础资源，并将检测数据传输给中央处理器1；第二步，中央处理器1将检测数据与云端数据对比，判断数据是否存在异常；第三步，在存在数据异常的情况下，中央处理器1智能分析出异常位置；第四步，对异常位置进行计数，首次出现异常则通过控制装置进行自动调节；第五步，短期内同一位置出现多次异常，则通过控制装置进行紧急处理，然后发出警报通知工作人员。
19.利用此种控制方式，可以有效的对紧急状况进行自动纠错，而无法通过控制装置自动纠错时又能通知工作人员快速定位故障位置，方便工作人员快速检修装置。
20.实施例2：请参阅图2、5，发电装置检测器2包括四类，分别为水力发电站检测器、风力发电站检测器、光伏发电站检测器、火力发电站检测器；
水力发电站检测器包括水力发电电流表201、水位落差检测器202、水流流量计203，水力发电电流表201安装在水力发电站的输出端，水位落差检测器202的两监测点分别位于发电站所处大坝的上游水面和下游水面，水流流量计203位于发电站内水落发电机的进口；风力发电站检测器包括风力发电电流表204、风速检测器205、风向检测器206，风力发电电流表204安装在风力发电站的输出端，风速检测器205和风向检测器206安装在风力发电站的外侧；光伏发电站检测器包括光伏发电电流表207、光强检测器208、光辐射方向检测器209，光伏发电电流表207安装在光伏发电站的输出端，光强检测器208、光辐射方向检测器209安装在光伏板的外侧且垂直于光伏板；火力发电站检测器包括火力发电电流表210、燃料质量检测器211、温度检测器212，火力发电电流表210安装在火力发电站的输出端，燃料质量检测器211安装在燃料进料装置的出口，温度检测器212安装在加热炉的外侧。
21.发电端控制器6包括水利闸门控制器601、风扇方向转换器602、光伏板朝向控制器603、燃料进料控制器604；水利闸门控制器601与水电站大坝的闸门连接，风扇方向转换器602安装在风力发电机的顶部且与风扇连接，光伏板朝向控制器603安装在光伏板的底部，燃料进料控制器604安装在燃料进料装置的进口。
22.本实施例通过发电装置检测器2对各发电站进行数据监测，然后通过发电端控制器6对发电站进行控制，可以自动调节发电站的发电功率：水力发电站的发电功率主要与水位落差以及水流流量有关，水位落差很难通过人为来调控，而水流流量可以通过水利闸门控制器601进行控制；火力发电站的发电功率主要与燃料的多少以及燃烧率有关，可以通过燃料进料控制器604来控制通入燃烧炉的燃料的多少来进行调控。
23.风力发电站的发电功率主要与周围风力大小以及风向有关，风力大小无法人为控制，而人们可以通过风扇方向转换器602来让风扇与风向垂直来提高发电功率；光伏发电站的发电功率主要与太阳光强度以及光伏板与太阳光辐射角度有关，可以通过光伏板朝向控制器603对光伏板的朝向进行调节。
24.本实施例可以实现对各发电站统筹管理，然后根据实际用电情况来调控各发电站的发电功率，优先提高风力发电站以及光伏发电站的发电效率，其次再根据用电需求增加水力发电站及火力发电站发电功率，提高能源利用效率，当用电单位所需用电量降低时，风力发电站和光伏发电站全力发电而降低水力发电站及火力发电站的发电功率，以此来降低能源的消耗。
25.实施例3：请参阅图3，传输线路检测器3包括杆塔电压计301，杆塔电压计301的两端通过导线与两相邻杆塔间的高压线路连接，传输线路检测器3还包括管道线路电压计302、管道温度传感器303、管道湿度传感器304，管道线路电压计302设置有数个，与地下电缆内高压线等距连接，管道温度传感器303、管道湿度传感器304安装在地下管道的内部。
26.本实施例通过在杆塔和地下电缆上设置电压计，可以在输电线断裂时快速定位故
障位置，帮助工作人员快速定位，以最快的速度进行检修，降低因停电带来的损失，管道温度传感器303、管道湿度传感器304能够检测地下电缆的工作环境，以便工作人员对设备进行维护，通过此方法可以快速有效的对传输线路进行检修降低停电造成的影响。
27.实施例4：请参阅图4、5，配电站检测器4包括温度传感器401、电流传感器402、局放传感器403、通信装置404以及监控相机405，配电站检测器4安装在配电站内部，通信装置404连接有云端存储器5。
28.用电端控制器7包括电流分配器701、线路控制器702、信号接收器703，信号接收器703用于接收用电端的用电请求。
29.本实施例的配电站、变电站交换电站等电力场所内均安装有多个传感器，对电力场所进行实时监测，同时通过用电端控制器7来对电能分配进行控制，当信号接收器703接收到某用电单位的用电请求时，中央处理器1计算需要用电量总和是否大于导线的最大承载负荷，如果大于则通过线路控制器702切断用电重要度较低的企业的电力供应，如果小于则允许电流分配器701对其进行电量供应，此控制方法能够快速有效对电流进行分配，并且在用电高峰期降低停电损失。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
31.本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的基于物联网基础资源运营监督系统，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

技术特征：
1.一种基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于，包括：中央处理器、检测系统和控制装置；所述检测系统包括分别与中央处理器连接的发电装置检测器、传输线路检测器，以及配电站检测器；所述控制装置包括分别与中央处理器连接的发电端控制器和用电端控制器；所述发电装置检测器和发电端控制器安装在各发电装置的内部；所述发电装置包括水力发电站、火力发电站、风力发电站以及太阳能发电站；所述传输线路检测器与传输线路连接，所述传输线路包括杆塔线路以及地下光缆；所述用电端控制器安装在配电站与用电端之间。2.根据权利要求1所述的基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于：所述发电装置检测器分别包括：水力发电站检测器、风力发电站检测器、光伏发电站检测器和火力发电站检测器；所述水力发电站检测器包括水力发电电流表、水位落差检测器和水流流量计，所述水力发电电流表安装在水力发电站的输出端，所述水位落差检测器的两监测点分别位于发电站所处大坝的上游水面和下游水面，所述水流流量计位于发电站内水落发电机的进口；所述风力发电站检测器包括风力发电电流表、风速检测器和风向检测器；所述风力发电电流表安装在风力发电站的输出端，所述风速检测器和风向检测器安装在风力发电站的外侧；所述光伏发电站检测器包括光伏发电电流表、光强检测器和光辐射方向检测器；所述光伏发电电流表安装在光伏发电站的输出端，所述光强检测器和光辐射方向检测器安装在光伏板的外侧且垂直于光伏板；所述火力发电站检测器包括火力发电电流表、燃料质量检测器和温度检测器；所述火力发电电流表安装在火力发电站的输出端，所述燃料质量检测器安装在燃料进料装置的出口，所述温度检测器安装在加热炉的外侧。3.根据权利要求1所述的基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于：所述传输线路检测器包括：杆塔电压计、管道线路电压计、管道温度传感器和管道湿度传感器；所述杆塔电压计的两端通过导线与两相邻杆塔间的高压线路连接，所述管道线路电压计设置有多个，与地下电缆内高压线等距连接；所述管道温度传感器和管道湿度传感器安装在地下管道的内部。4.根据权利要求1所述的基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于：所述配电站检测器包括：温度传感器、电流传感器、局放传感器、通信装置以及监控相机；所述配电站检测器安装在配电站内部，所述通信装置连接云端存储器。5.根据权利要求1所述的基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于：所述发电端控制器包括：水利闸门控制器、风扇方向转换器、光伏板朝向控制器和燃料进料控制器；所述水利闸门控制器与水电站大坝的闸门连接，所述风扇方向转换器安装在风力发电机的顶部且与风扇连接，所述光伏板朝向控制器安装在光伏板的底部，所述燃料进料控制器安装在燃料进料装置的进口。6.根据权利要求1所述的基于物联网基础资源运营监督系统，其特征在于：所述用电端控制器包括电流分配器、线路控制器和信号接收器，所述信号接收器用于接收用电端的用电请求。

技术总结
本发明提出一种基于物联网基础资源运营监督系统，包括：中央处理器、检测系统和控制装置；所述检测系统包括分别与中央处理器连接的发电装置检测器、传输线路检测器，以及配电站检测器；所述控制装置包括分别与中央处理器连接的发电端控制器和用电端控制器；所述发电装置检测器和发电端控制器安装在各发电装置的内部；所述发电装置包括水力发电站、火力发电站、风力发电站以及太阳能发电站；所述传输线路检测器与传输线路连接，所述传输线路包括杆塔线路以及地下光缆；所述用电端控制器安装在配电站与用电端之间。以解决现有技术缺乏一种可以对电网基础资源统筹运营监督管理的系统，且没有与其匹配的控制装置的问题。且没有与其匹配的控制装置的问题。且没有与其匹配的控制装置的问题。


技术研发人员：林文钦 唐元春 周钊正 吴飞 冷正龙 夏炳森 何德明 李翠 陈力 游敏毅
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8