电力监控运维平台的制作方法

1.本发明涉及电力监控的技术领域，尤其是涉及一种电力监控运维平台。


背景技术：

2.随着国家电力使用量的增加，需要管理的电力数据不断增加，且对电力数据分类整理的需求不断提高，但是我国现有的电力运维平台存在运维管理准确性不高、电力数据整理不够全面，造成运维管理人员工作量巨大的现象。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种电力监控运维平台。
4.本发明提供的一种电力监控运维平台采用如下的技术方案：一种电力监控运维平台，所述平台包括：感知层、传输层、存储层、服务层以及显示层；所述感知层用于获取变配电站的电力数据、变配电站内的环境数据、变配电站内的视频信息以及变配电站的基本信息，所述电力数据包括电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、谐波以及电流不平衡度；所述环境数据包括变配电站内线缆的温度、变配电站内的环境温湿度、水浸值以及烟雾值；所述基本信息包括变配电站定位、变配电站名称、变配电站的编号以及变配电站中的设备信息；所述传输层用于采集感知层的电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息，通过网络把数据上传至存储层以及显示层；所述存储层用于将电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息存储在云平台；所述服务层用于对电力数据以及环境数据进行分析管理，并生成对应的统计报表；所述服务层包括用电能效分析模块以及设备巡检模块；所述用电能效分析模块包括能耗综合看板单元、电能集抄单元、能耗对比分析单元以及企业负荷单元；所述能耗综合看板单元用于根据电流、电压、有功功率、无功功率以及视在功率，生成对应变配电站的能耗统计报表；所述电能集抄单元用于根据电力数据，分析变配电站中各回路在一段时间内的起始用电值、截止用电值、峰值用电值、平值用电值以及谷值用电值，生成对应变配电站的电能统计报表；所述能耗对比分析单元用于根据能耗统计报表以及设定时间阈值进行同比分析以及环比分析，生成对应变配电站的对比统计报表；所述企业负荷单元用于根据企业所用到的变配电站的电力数据，分析企业的用电能耗以及用电负荷信息，生成企业负荷统计报表；所述设备巡检模块包括任务管理单元以及缺陷记录单元；所述任务管理单元用于巡检任务的创建、发布以及编辑，并生成执行统计报表；
所述缺陷记录单元用于消缺任务的创建、发布以及编辑，并生成消缺统计报表；所述显示层用于显示统计报表。
5.通过采用上述技术方案，感知层获取变配电站的各种数据，通过用电能效分析模块，准确且全面的分析电力数据，并且生成对应的统计报表，方便运维管理人员查看，从而有效的降低了运维管理人员的工作量。
6.优选的，所述服务层还包括电力监控管理模块，所述电力监控管理模块包括用能月报单元、电力极值报表单元以及平均功率因数统计报表单元；所述用能月报单元用于根据电流、电压、有功功率以及无功功率，分析一定时间内一个或多个变配电站的用电量，并结合变配电站名称以及变配电站编号，生成月报统计报表，所述用能月报单元的最大查询跨度时间为月，最小查询跨度时间为小时；所述电力极值报表单元用于按照日或月的时间间隔，对电压、电流、功率、电压以及电流不平衡度的数据均进行最大值、最小值以及平均值统计，并生成极值统计报表；所述平均功率因数统计报表单元用于根据有功功率以及无功功率，分析对选定的回路，在日或月的时间间隔内所消耗的有功电能以及无功电能，并得到平均功率因数，生成功率统计报表。
7.优选的，所述服务层还包括电气安全管理模块，所述电气安全管理模块包括漏电监测单元以及线缆温度监测单元；所述漏电监测单元用于根据电力数据以及人为设定的范围值，在电力数据超出范围值时，发出报警信息，并生成报警统计报表；所述线缆温度监测单元用于根据变配电站内的线缆温度以及认为设定的范围值，在线缆温度超过范围值时，发出报警信息，并生成线缆温度统计报表。
8.优选的，所述服务层还包括设备控制模块，所述设备控制模块用于根据控制变配电站附近的电力设备的供电情况，来控制电力设备的启闭，并根据控制操作生成操作统计报表。
9.优选的，所述服务层还包括事件记录模块，所述事件记录模块包括遥信事件单元以及谐波监测单元；所述遥信事件单元用于根据传输层是否成功上传电力数据、环境数据以及基本信息，分析传输过程中的遥信量的状态值，并生成遥信统计报表；所述谐波监测单元用于根据谐波，分析变配电站中回路的谐波类型以及谐波数量，生成谐波统计报表。
10.优选的，所述服务层还包括系统设置模块，所述系统设置模块包括用户管理单元、用户组管理单元以及推送消息单元；所述用户管理单元用于通过手机号注册新用户，并完善用户信息；所述用户组管理单元用于根据用户信息对用户进行分组以及设定用户权限；所述推送消息单元用于根据权限高的用户发出通知消息，权限低的用户订阅消息后，可接收此类通知消息。
11.优选的，所述服务层还包括设备管理模块，所述设备管理模块包括设备档案单元以及设备报表单元；所述设备档案单元用于根据变配电站中实际增减的设备，在对应的变配电站的基
本信息中对设备信息进行新增、修改、删除以及复制的操作，并记录设备新增时间以及质保期，生成设备统计报表；所述设备更换单元用于根据设备档案单元中记录的设备新增时间以及质保期，在临近建议更换时间的7天内提示用户更换设备。
12.优选的，所述显示层包括环境监测模块，所述环境监测模块包括环境监测单元以及视频监控单元；所述环境监测单元用于展示存储层接收的环境数据；所述视频监控单元用于展示变配电站内实时的视频信息。
13.综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：1.感知层获取变配电站的各种数据，通过用电能效分析模块，准确且全面的分析电力数据，并且生成对应的统计报表，方便运维管理人员查看，从而有效的降低了运维管理人员的工作量。
附图说明
14.图1是本发明系统逻辑架构图。
15.图2是是本发明电力监控运维平台相关的一级应用模块示意图。
16.图3是本发明用电能效分析模块的功能框架图。
17.图4是本发明设备巡检模块的功能框架图。
18.图5是本发明电力监控管理模块的功能框架图。
19.图6是本发明电气安全管理模块的功能框架图。
20.图7是本发明事件记录模块的功能框架图。
21.图8是本发明系统设置模块的功能框架图。
22.图9是本发明设备管理模块的功能框架图。
23.图10是本发明环境监测模块的功能框架图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.本发明实施例公开一种电力监控运维平台。参照图1，该平台包括感知层、传输层、存储层、服务层以及显示层；感知层用于获取变配电站的电力数据、变配电站内的环境数据、变配电站内的视频信息以及变配电站的基本信息；传输层用于采集感知层的电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息，通过网络把数据上传至存储层以及服务层；存储层用于将电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息存储在云平台；服务层用于对电力数据以及环境数据进行分析管理，并生成对应的统计报表；所述显示层用于显示统计报表。
26.具体的，感知层包括智能电表、摄像头、互感器、定位模块以及温湿度传感器；智能电表以及互感器用于采集电力数据，其中电力数据包括电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、谐波以及电流不平衡度；摄像头用于采集视频信息；定位模块用于采集变配电站的定位信息，并与变配电站的变配电站名称、变配电站的编号以及变配电站中的
设备信息相结合，组成基本信息，其中变配电站的名称、编号以及设备信息均由工作人员编辑输入；温湿度传感器用来采集环境数据，其中环境数据包括变配电站内线缆的温度、变配电站内的环境温湿度、水浸值以及烟雾值。
27.需要说明的是，智能电表、摄像头、互感器、定位模块以及温湿度传感器均采用市面上常见的即可。
28.传输层采用4g智能网关进行传输，传输过程中设置交换机增大传输距离，智能网关主动采集感知层的数据，并可进行规约转换，通过4g网络把数据上传至搭建好的存储层以及服务层，智能网关可在网络故障时暂时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失；视频信息也可以实时将画面上传至存储层，在显示层可显示实时视频监控图像。
29.存储层采用应用服务器以及数据库服务器进行数据存储，服务层采用web服务器进行数据分析，也可将应用服务器和web服务器合一配置，将存储层与服务层结合在一起，共同设置成一个云平台。
30.显示层则可以采用手机、电脑以及平板进行展示，也可以使用中控大屏，方便工作人员实时监控。
31.参照图2，其中，服务层包括用电能效分析模块、设备巡检模块、电力监控管理模块、电气安全管理模块、设备控制模块、事件记录模块、系统设置模块以及设备管理模块。
32.参照图3，用电能效分析模块包括能耗综合看板单元、电能集抄单元、能耗对比分析单元以及企业负荷单元；能耗综合看板单元用于根据电流、电压、有功功率、无功功率以及视在功率，生成对应变配电站的能耗统计报表；能耗指的是电能的损耗量即用电量，将能耗用折线图或者柱状图的形式展示成报表，更方便工作人员查看。
33.电能集抄单元用于根据电力数据，分析变配电站中各回路在一段时间内的起始用电值、截止用电值、峰值用电值、平值用电值以及谷值用电值，生成对应变配电站的电能统计报表；峰值即用电高峰期，平值即用电平稳期，谷值即用电低峰期，人为设定想要观察的时间段，即可查看该段时间内的每个节点的用电值，直观的反应用电高峰期以及低谷期。
34.能耗对比分析单元用于根据能耗统计报表以及设定时间阈值进行同比分析以及环比分析，生成对应变配电站的对比统计报表；其中，同比指的是现在的数据与去年同期相比，如2001年11月的数据与2000年11月的数据相比较，环比指的是上一个统计周期相比，如2001年11月的数据与2001年10月的数据相比较，生成柱状图或者饼状图的形式，更容易观察对比。
35.所述企业负荷单元用于根据企业所用到的变配电站的电力数据，分析企业的用电能耗以及用电负荷信息，生成企业负荷统计报表；企业用电量庞大，很多时候，企业用电会出现电能浪费的情况，采用该平台可以清晰的观察到企业的能耗以及负荷信息，方便企业管理用电设备。
36.参照图4，设备巡检模块包括任务管理单元以及缺陷记录单元；任务管理单元用于巡检任务的创建、发布以及编辑，并生成执行统计报表；缺陷记录单元用于消缺任务的创建、发布以及编辑，并生成消缺统计报表；巡检任务即为平台上创建一个工作人员应在2001年11月2日去巡查所属区域内的
变配电站的任务，并设置该工作人员需要记录变配电站内设备的运行情况，在工作人员巡查结束后，对该任务进行编辑，对设备运行情况进行完善；缺陷记录即为对一电力设备需要维修时，工作人员创建消缺任务，维修人员进行修理，修理后对该任务进行编辑，完善哪个零件或者哪个部分出现问题，并完善是否已解决该问题。
37.参照图5，电力监控管理模块包括用能月报单元、电力极值报表单元以及平均功率因数统计报表单元；用能月报单元用于根据电流、电压、有功功率以及无功功率，分析一定时间内一个或多个变配电站的用电量，并结合变配电站名称以及变配电站编号，生成月报统计报表，所述用能月报单元的最大查询跨度时间为月，最小查询跨度时间为小时；电力极值报表单元用于按照日或月的时间间隔，对电压、电流、功率、电压以及电流不平衡度的数据均进行最大值、最小值以及平均值统计，并生成极值统计报表；该报表内的数据采用折线图或者柱状图的形式，更加直观的对比各类数据。
38.平均功率因数统计报表单元用于根据有功功率以及无功功率，分析对选定的回路，在日或月的时间间隔内所消耗的有功电能以及无功电能，并得到平均功率因数，生成功率统计报表。
39.参照图6，电气安全管理模块包括漏电监测单元以及线缆温度监测单元；漏电监测单元用于根据电力数据以及人为设定的范围值，在电力数据超出范围值时，发出报警信息，并生成报警统计报表；线缆温度监测单元用于根据变配电站内的线缆温度以及认为设定的范围值，在线缆温度超过范围值时，发出报警信息，并生成线缆温度统计报表。
40.电气安全是很重要的事情，需要实时检测各种方面的漏电情况以及线缆温度情况，以防出现安全事故。该报警方式可以选用在平台页面下方设置一个警铃，在有报警状况时，警铃震动，并发出声响，也可以采用向手机发出报警短信的方式提醒工作人员。
41.设备控制模块用于根据控制变配电站附近的电力设备的供电情况，来控制电力设备的启闭，并根据控制操作生成操作统计报表。可以根据控制电力设备是否供电，来开启或者关闭电力设备，比如在夜晚抢修变配电站时，可以仅仅对附近的照明灯进行供电，其余设备断电，保证施工人员安全的前提下，提供明亮的环境，更方便施工。
42.参照7，事件记录模块包括遥信事件单元以及谐波监测单元；遥信事件单元用于根据传输层是否成功上传电力数据、环境数据以及基本信息，分析传输过程中的遥信量的状态值，并生成遥信统计报表；遥信是指远动通信数据的开关量，例如断路器或隔离开关的分/合状态，记录遥信的状态值，可以实时查看数据是否传输成功，需要说明的是，遥信事件功能需现场安装有相关遥信监控装置，且可与网关正常通讯。
43.谐波监测单元用于根据谐波，分析变配电站中回路的谐波类型以及谐波数量，生成谐波统计报表。
44.参照图8，系统设置模块包括用户管理单元、用户组管理单元以及推送消息单元；用户管理单元用于通过手机号注册新用户，并完善用户信息；用户组管理单元用于根据用户信息对用户进行分组以及设定用户权限；
推送消息单元用于根据权限高的用户发出通知消息，权限低的用户订阅消息后，可接收此类通知消息。
45.用户根据手机号注册账户，完善个人信息，刚开始注册的新用户均为普通用户，仅能查看个人账户的用电数据，在电力公司上班的工作人员可以依据用户组管理单元将账户设置到管理人员组别，并且拥有查看所述区域内所有账户用电数据的统计报表，电力公司的管理人员可以将账户设置为公司组别，拥有管理电力设备，并查看所有的统计报表的权限。
46.在发生某一时间段内需要停电时，管理人员组别会向发出停电通知，普通用户订阅此类消息后，会接收到停电通知，可以尽早的做出应对措施。
47.参照图9，设备管理模块包括设备档案单元以及设备报表单元；设备档案单元用于根据变配电站中实际增减的设备，在对应的变配电站的基本信息中对设备信息进行新增、修改、删除以及复制的操作，并记录设备新增时间以及质保期，生成设备统计报表；设备更换单元用于根据设备档案单元中记录的设备新增时间以及质保期，在临近建议更换时间的7天内提示用户更换设备。
48.在新技术的不断发展下，变配电站也会有时增加新设备或者减少旧设备，这都需要对该设备进行记录，人为在平台上记录设备的增减，并进行设备质保期的记录，在即将到达更换时间时，通过发送通知的方式对管理人员用户进行提醒。
49.参照图10，显示层包括环境监测模块，该环境监测模块包括环境监测单元以及视频监控单元；所述环境监测单元用于展示存储层接收的环境数据；所述视频监控单元用于展示变配电站内实时的视频信息。在该平台上，可以实时观看环境数据以及视频信息，在发生故障时，可以更快的找到故障点。
50.本发明实施例一种电力监控运维平台的实施原理为：感知层获取变配电站的各种数据，通过用电能效分析模块，准确且全面的分析电力数据，并且生成对应的统计报表，方便运维管理人员查看，从而有效的降低了运维管理人员的工作量。
51.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电力监控运维平台，其特征在于：所述平台包括：感知层、传输层、存储层、服务层以及显示层；所述感知层用于获取变配电站的电力数据、变配电站内的环境数据、变配电站内的视频信息以及变配电站的基本信息，所述电力数据包括电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、谐波以及电流不平衡度；所述环境数据包括变配电站内线缆的温度、变配电站内的环境温湿度、水浸值以及烟雾值；所述基本信息包括变配电站定位、变配电站名称、变配电站的编号以及变配电站中的设备信息；所述传输层用于采集感知层的电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息，通过网络把数据上传至存储层以及服务层；所述存储层用于将电力数据、视频信息、环境数据以及基本信息存储在云平台；所述服务层用于对电力数据以及环境数据进行分析管理，并生成对应的统计报表；所述服务层包括用电能效分析模块以及设备巡检模块；所述用电能效分析模块包括能耗综合看板单元、电能集抄单元、能耗对比分析单元以及企业负荷单元；所述能耗综合看板单元用于根据电流、电压、有功功率、无功功率以及视在功率，生成对应变配电站的能耗统计报表；所述电能集抄单元用于根据电力数据，分析变配电站中各回路在一段时间内的起始用电值、截止用电值、峰值用电值、平值用电值以及谷值用电值，生成对应变配电站的电能统计报表；所述能耗对比分析单元用于根据能耗统计报表以及设定时间阈值进行同比分析以及环比分析，生成对应变配电站的对比统计报表；所述企业负荷单元用于根据企业所用到的变配电站的电力数据，分析企业的用电能耗以及用电负荷信息，生成企业负荷统计报表；所述设备巡检模块包括任务管理单元以及缺陷记录单元；所述任务管理单元用于巡检任务的创建、发布以及编辑，并生成执行统计报表；所述缺陷记录单元用于消缺任务的创建、发布以及编辑，并生成消缺统计报表；所述显示层用于显示统计报表。2.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括电力监控管理模块，所述电力监控管理模块包括用能月报单元、电力极值报表单元以及平均功率因数统计报表单元；所述用能月报单元用于根据电流、电压、有功功率以及无功功率，分析一定时间内一个或多个变配电站的用电量，并结合变配电站名称以及变配电站编号，生成月报统计报表，所述用能月报单元的最大查询跨度时间为月，最小查询跨度时间为小时；所述电力极值报表单元用于按照日或月的时间间隔，对电压、电流、功率、电压以及电流不平衡度的数据均进行最大值、最小值以及平均值统计，并生成极值统计报表；所述平均功率因数统计报表单元用于根据有功功率以及无功功率，分析对选定的回路，在日或月的时间间隔内所消耗的有功电能以及无功电能，并得到平均功率因数，生成功率统计报表。3.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括电气安全
管理模块，所述电气安全管理模块包括漏电监测单元以及线缆温度监测单元；所述漏电监测单元用于根据电力数据以及人为设定的范围值，在电力数据超出范围值时，发出报警信息，并生成报警统计报表；所述线缆温度监测单元用于根据变配电站内的线缆温度以及认为设定的范围值，在线缆温度超过范围值时，发出报警信息，并生成线缆温度统计报表。4.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括设备控制模块，所述设备控制模块用于根据控制变配电站附近的电力设备的供电情况，来控制电力设备的启闭，并根据控制操作生成操作统计报表。5.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括事件记录模块，所述事件记录模块包括遥信事件单元以及谐波监测单元；所述遥信事件单元用于根据传输层是否成功上传电力数据、环境数据以及基本信息，分析传输过程中的遥信量的状态值，并生成遥信统计报表；所述谐波监测单元用于根据谐波，分析变配电站中回路的谐波类型以及谐波数量，生成谐波统计报表。6.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括系统设置模块，所述系统设置模块包括用户管理单元、用户组管理单元以及推送消息单元；所述用户管理单元用于通过手机号注册新用户，并完善用户信息；所述用户组管理单元用于根据用户信息对用户进行分组以及设定用户权限；所述推送消息单元用于根据权限高的用户发出通知消息，权限低的用户订阅消息后，可接收此类通知消息。7.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述服务层还包括设备管理模块，所述设备管理模块包括设备档案单元以及设备报表单元；所述设备档案单元用于根据变配电站中实际增减的设备，在对应的变配电站的基本信息中对设备信息进行新增、修改、删除以及复制的操作，并记录设备新增时间以及质保期，生成设备统计报表；所述设备更换单元用于根据设备档案单元中记录的设备新增时间以及质保期，在临近建议更换时间的7天内提示用户更换设备。8.根据权利要求1所述的电力监控运维平台，其特征在于：所述显示层包括环境监测模块，所述环境监测模块包括环境监测单元以及视频监控单元；所述环境监测单元用于展示存储层接收的环境数据；所述视频监控单元用于展示变配电站内实时的视频信息。

技术总结
本发明涉及电力监控的技术领域，公开了一种电力监控运维平台，其包括感知层、传输层、存储层、服务层以及显示层；感知层用于获取变配电站的电力数据、变配电站内的环境数据、变配电站内的视频信息以及变配电站的基本信息，传输层用于采集感知层的电力数据、环境数据以及基本信息，通过网络把数据上传至存储层以及服务层；存储层用于将电力数据、环境数据以及基本信息存储在云平台；服务层用于对电力数据以及环境数据进行分析管理，并生成对应的统计报表；所述显示层用于显示统计报表。本发明具有有效地生成数据全面的统计报表的效果。有效地生成数据全面的统计报表的效果。有效地生成数据全面的统计报表的效果。


技术研发人员：姜建军 董在亮 董海明 徐晓玲 王慧 杨扬 翟晓阳 耿义东
受保护的技术使用者：山东海冠电气有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/12