能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统

摘要

本发明公开了一种能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，包括集中控制装置、红布幔模块、电磁机械一体锁和工作提示投射模块；集中控制装置通过数据交换机和网络与监控服务器相连接。监控服务器包括人机界面、PMS系统(生产管理系统)、数据获取单元和数据处理单元。工作人员根据工作票自动布置安全措施，自动放“运行设备禁止触碰”红布幔，通过激光投射“在此工作”牌、打开检修屏柜门锁，再工作票结束以后可以自动回收红布幔，关闭投射，锁上屏柜门。本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，具有可便于检修人员识别需要检修的屏柜、防止走错间隔而发生误操作、提高检修工作的安全性和效率等优点。

权利要求

1.能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，其特征是，包括柜体(1)，所述柜体(1)的正面设置有柜门(2)，柜体(1)内设置有集中控制装置；所述柜门(2)上设置有电磁机械一体锁(3)；所述柜门(2)上设置有红布幔模块(4)和工作提示投射模块(5)；所述工作提示投射模块(5)设置于所述柜门(2)的顶端，用于将“在此工作”的提示文字投射于所述柜门(2)的前方；所述红布幔模块(4)设置于所述工作提示投射模块(5)的下方，用于带有“设备正在运行”的提示文字的红布幔(6)释放出来；

所述电磁机械一体锁(3)、红布幔模块(4)和工作提示投射模块(5)均与所述集中控制装置相连接；所述集中控制装置通过数据交换机与监控服务器相连接；

所述监控服务器内设置有人机界面、数据获取单元、数据处理单元和生产管理系统，监控服务器内的数据库中存储了变电站内所有屏柜的编码；

人机界面，用于显示保护屏柜安全措施模型、人工操作及状态显示；

监控服务器，用于存储后台交互中心模型及手动控制信号和数据、变电站内各保护室中保护屏柜信息数据库以便数据处理单元调用；

生产管理系统，用于产生工作票数据；

数据获取单元，用于获取生产管理系统中工作票许可和终结信息，读取工作票内容并提取工作票中针对保护屏柜安全措施内容信息；

数据处理单元，用于处理数据获取单元数据，计算出涉及到的保护屏柜安全措施布置和回收控制数据；

数据交换机，用于接收控制数据并分配到各保护室内的集中控制装置。

2.根据权利要求1所述的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，其特征是，所述红布幔模块(4)包括电动机、电机控制器、红布幔、卷轴和电源；所述电机控制器与集中控制装置相连接，用于控制电动机的运转，由电动机带动卷轴释放或回收所述红布幔；所述电源用于为电动机、电机控制器供电。

3.根据权利要求2所述的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，其特征是，所述电动机为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，其特征是，所述工作提示投射模块包括光栅片、调焦圈、激光元件、控制电路、电源转换模块；所述光栅片内部设有“在此工作”提示文字，外部有正方形红色框。

说明书

能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统。

背景技术

[0002] 在变电站室内，各种高压控制柜紧密排列，各种控制屏、保护屏外形相同颜色一致。在检修时，需要停运部分设备并悬挂警示标志，提醒人们哪些是运行设备，哪些是需要停运的设备。操作者如果不能区分那些高压控制柜属于工作状态，那些控制屏及其控制的设备线路需要停运检修，极易产生误操作，造成事故。

[0003] 变电站运维过程中，检修人员需要在PMS系统(生产管理系统)中填写工作票，工作票包括工作地点、安全措施等项目。

[0004] 检修工作开始前，运行工作人员需要根据工作票内容中“设备双重名称及工作地点或地段”栏中内容。在涉及工作的屏柜前后左右相邻屏柜，手动挂上“运行设备禁止触碰”红布幔，以使得被检修的屏柜与周围的屏柜区分开来。由于高压控制柜光滑平整、控制屏、保护屏上没有可以捆绑绳索的挂钩或孔洞，所以在悬挂有警示内容的红布帘和红布条时，受到很大限制。而且悬挂红布幔需要一定的时间和精力，一旦工作人员弄错需要检修的屏柜，就容易出现工作失误。

[0005] 而且，还在所需要工作屏柜前、后放置“在此工作”牌，还需要将工作屏柜前后门锁打开；工作完成后还需要将工作屏柜锁上，回收“在此工作”牌和“运行设备禁止触碰”红布幔。此工作占用运行工作人员时间和精力，一旦挂错牌子，就容易出现走错间隔的风险，工作中容易发生危险。

[0006] 因此，现有的检修工作过程中，工作人员在检修工作之前需要手动挂上红布幔、开锁等准备工作，在检修工作完成后还需要收起红布幔、锁门。这些属于检修工作之外的额外工作，花费的工作人员的时间和精力，使得检修工作的效率不高。而且，一旦工作人员搞错了需要检修的屏柜，不仅容易出现供电事故，还需要重新检修。如此，会浪费人力物力，使得检修工作效率低。

发明内容

[0007] 本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，以便于检修人员识别需要检修的屏柜、提高检修工作的安全性和效率。

[0008] 本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

[0009] 能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，其结构特点是，包括柜体1，所述柜体1的正面设置有柜门2，柜体1内设置有集中控制装置；所述柜门2上设置有电磁机械一体锁3；所述柜门2上设置有红布幔模块4和工作提示投射模块5；所述工作提示投射模块5设置于所述柜门2的顶端，用于将“在此工作”的提示文字投射于所述柜门2的前方；所述红布幔模块4设置于所述工作提示投射模块5的下方，用于带有“设备正在运行”的提示文字的红布幔6释放出来；

[0010] 所述电磁机械一体锁3、红布幔模块4和工作提示投射模块5均与所述集中控制装置相连接；所述集中控制装置通过数据交换机与监控服务器相连接；

[0011] 所述监控服务器内设置有人机界面、数据获取单元、数据处理单元和PMS系统，监控服务器内的数据库中存储了变电站内所有屏柜的编码；

[0012] 人机界面，用于显示保护屏柜安全措施模型、人工操作及状态显示。

[0013] 监控服务器，用于存储后台交互中心模型及手动控制信号和数据、变电站内各保护室中保护屏柜信息数据库以便数据处理单元调用；

[0014] PMS系统，用于产生工作票数据；

[0015] 数据获取单元，用于获取PMS系统中工作票许可和终结信息，读取工作票内容并提取工作票中针对保护屏柜安全措施内容信息；

[0016] 数据处理单元，用于处理数据获取单元数据，计算出涉及到的保护屏柜安全措施布置和回收控制数据；

[0017] 数据交换机，用于接收控制数据并分配到各保护室内的集中控制装置。

[0018] 本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的结构特点也在于：

[0019] 所述红布幔模块4包括电动机、电机控制器、红布幔、卷轴和电源；所述电机控制器与集中控制装置相连接，用于控制电动机的运转，由电动机带动卷轴释放或回收所述红布幔；所述电源用于为电动机、电机控制器供电。

[0020] 所述电动机为伺服电机。

[0021] 所述工作提示投射模块包括光栅片、调焦圈、激光元件、控制电路、电源转换模块；所述光栅片内部设有“在此工作”提示文字，外部有正方形红色框。

[0022] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

[0023] 本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，包括集中控制装置、红布幔模块、电磁机械一体锁和工作提示投射模块；集中控制装置通过数据交换机和网络与监控服务器相连接。监控服务器包括人机界面、PMS系统(生产管理系统)、数据获取单元和数据处理单元。工作人员可以通过其他网络装置访问PMS系统。

[0024] 工作人员可以通过网络计算机、手机等网络接入设备访问监控服务器的PMS系统，能够在后台人机界面上操作相应保护屏柜布置安全措施和回收安全措施；能够根据工作票内容中“设备双重名称及工作地点或地段”栏中内容自动布置安全措施，自动放“运行设备禁止触碰”红布幔，通过激光投射“在此工作”牌、打开检修屏柜门锁，再工作票结束以后可以自动回收“运行设备禁止触碰”红布幔，关闭“在此工作”牌投射，并锁上之前打开的屏柜门；减少运行人员工作量，防止走错间隔，提高运维安全可靠性和效率。

[0025] 本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，具有可便于检修人员识别需要检修的屏柜、防止走错间隔而发生误操作、提高检修工作的安全性和效率等优点。

附图说明

[0026] 图1为本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的立体图。

[0027] 图2为本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的控制示意图。

[0028] 图3为本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的摆放和编码示意图。

[0029] 图4为本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的工作提示投射模块的结构框图。

[0030] 图5为本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统的检修流程图。

[0031] 附图1～附图5中标号：1柜体，2柜门，3电磁机械一体锁，4红布幔模块，5工作提示投射模块，6红布幔。

[0032] 以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

[0033] 参见图1～图5，本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，包括柜体1，所述柜体1的正面设置有柜门2，柜体1内设置有集中控制装置；所述柜门2上设置有电磁机械一体锁3；所述柜门2上设置有红布幔模块4和工作提示投射模块5；所述工作提示投射模块5设置于所述柜门2的顶端，用于将“在此工作”的提示文字投射于所述柜门2的前方；所述红布幔模块4设置于所述工作提示投射模块5的下方，用于带有“设备正在运行”的提示文字的红布幔6释放出来；

[0034] 所述电磁机械一体锁3、红布幔模块4和工作提示投射模块5均与所述集中控制装置相连接；所述集中控制装置通过数据交换机与监控服务器相连接；

[0035] 所述监控服务器内设置有人机界面、数据获取单元、数据处理单元和PMS系统，监控服务器内的数据库中存储了变电站内所有屏柜的编码；

[0036] 人机界面，用于显示保护屏柜安全措施模型、人工操作及状态显示。

[0037] 监控服务器，用于存储后台交互中心模型及手动控制信号和数据、变电站内各保护室中保护屏柜信息数据库以便数据处理单元调用；

[0038] PMS系统，用于产生工作票数据；

[0039] 数据获取单元，用于获取PMS系统中工作票许可和终结信息，读取工作票内容并提取工作票中针对保护屏柜安全措施内容信息；

[0040] 数据处理单元，用于处理数据获取单元数据，计算出涉及到的保护屏柜安全措施布置和回收控制数据；

[0041] 数据交换机，用于接收控制数据并分配到各保护室内的集中控制装置。

[0042] 所述红布幔模块4包括电动机、电机控制器、红布幔、卷轴和电源；所述电机控制器与集中控制装置相连接，用于控制电动机的运转，由电动机带动卷轴释放或回收所述红布幔；所述电源用于为电动机、电机控制器供电。

[0043] 所述电动机为伺服电机。

[0044] 所述工作提示投射模块包括光栅片、调焦圈、激光元件、控制电路、电源转换模块；所述光栅片内部设有“在此工作”提示文字，外部有正方形红色框。

[0045] 本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，包括集中控制装置、红布幔模块、电磁机械一体锁和工作提示投射模块；集中控制装置通过数据交换机和网络与监控服务器相连接。如图1为工作中的柜体及相邻两个柜体的立体图。如图2，监控服务器包括人机界面、PMS系统(生产管理系统)、数据获取单元和数据处理单元。工作人员可以通过其他网络装置访问PMS系统。

[0046] 所述监控服务器输入端与人机界面输出端相连，监控服务器输出端与数据交换机输入端相连；所述数据获取单元输入端与PMS系统的输出端相连，数据处理单元输入端与数据获取单元输出端相连，数据处理单元输入端与监控服务器输出端相连，数据处理单元输出端与数据交换机输入端相连；所述数据交换机输出端与集中控制装置输入端相连接，所述集中控制装置输出端分别与红布幔模块、电磁机械一体锁、工作提示投射模块输入端相连接，所述集中控制装置按照保护室分，每一个保护室设有一个集中控制装置，每一个集中控制装置连接有多个红布幔模块、电磁机械一体锁、工作提示投射模块。

[0047] 如图1-3，PMS系统中发现工作票许可了，工作票数据中提取工作地点数据，读取此工作票所涉及的屏柜，并映射到屏柜库中，找出相应屏柜编码，工作地点有C1、D6屏，则需要在C1屏前方向B1屏背面、C2屏正面，D6屏前方向C6屏背面、D7屏正面，通过电机转动放下“运行设备禁止触动”红布幔，并在C1、D6屏前后分别投射“在此工作”牌；打开C1、D6屏前后电磁锁，使得C1、D6屏柜前后门处于开放状态，检修工作人员可以正常工作，若检修人员试图打开非检修屏柜，则系统通过报警扬声器进行报警。

[0048] 工作提示投射模块包括光栅片、调焦圈、激光元件、控制电路、电源转换模块等，所述光栅片内部设计成内部有“在此工作”，外部有正方形红色框。

[0049] 所述电磁机械一体锁可以通过电磁控制打开也可以通过机械方式打开。

[0050] 所述红布幔收放盒包括电动机、电机控制器、红布幔、卷轴、电源。电机控制器接收到控制器布置红布幔命令后控制电动机带动卷轴旋转，使得红布幔慢慢由收状态慢慢往下放置，反之电机控制器接受到控制器回收红布幔命令后控制电动机旋转带动卷轴，使得红布幔由释放状态慢慢卷起。

[0051] 集中控制装置，用于与数据交换机、红布幔模块、电磁机械一体锁、工作提示投射模块相连接，接受数据交换机数据并控制红布幔模块、电磁机械一体锁、工作提示投射模块操作。

[0052] 红布幔模块，用于释放红布幔和回收红布幔，由电动机、电机控制器、红布幔、卷轴、电源组成，电机控制器接收到集中控制装置释放红布幔命令后控制电动机顺时针旋转带动卷轴顺时针旋转，使得红布幔慢慢由收状态慢慢往下放置；反之电机控制器接受到集中控制装置回收红布幔命令后控制电动机逆时针旋转带动卷轴逆时针旋转，使得红布幔由释放状态慢慢卷起。

[0053] 电磁机械一体锁，用于锁上保护屏柜门和打开保护屏柜门锁，可以通过电磁控制打开也可以通过钥匙机械方式打开。

[0054] 如图4，工作提示投射模块，用于投射“在此工作”牌投影，和关闭“在此工作”牌投影，由光栅片、调焦圈、激光元件、控制电路、电源转换模块组成，所述光栅片内部设计成内部有“在此工作”，外部有正方形红色框。

[0055] 如图5，本发明的变电站智能保护屏柜系统的检修工作过程如下：

[0056] (1)人机界面显示保护屏柜安全措施模型，运维工作人员根据需要点击相应的保护屏柜安全措施布置和回收点，经监控服务器处理生产控制数据，并显示控制后状态信息；

[0057] (2)监控服务器接受运维工作人员通过人机界面操作命令，根据数据库中变电站内保护屏柜数据信息计算，得到手动安全措施布置和回收控制命令数据，并将数据发给数据交换机分配给各个保护室内的集中控制装置；

[0058] (3)数据获取单元从PMS系统中读取数据，以工作票许可和终结作为中断读取信号，提取工作票中与保护屏柜安全措施相关的数据信息；

[0059] (4)数据处理单元，数据处理单元从数据获取单元中读取数据信息，并对照存数据库中储好的变电站保护屏柜数据信息库内容，进行计算处理得到保护屏柜安全措施控制数据命令；

[0060] (5)数据交换机接受来着监控服务器和数据处理单元控制数据命令，并通过IP地址分配到各个保护室的集中控制装置；

[0061] (6)集中控制装置接受来至数据交换机的数据命令，以节点通断形式控制相应的保护屏柜上的红布幔模块、电磁机械一体锁和工作提示投射模块动作；

[0062] (7)保护屏柜中红布幔模块接受到集中控制装置的通断信号，控制红布幔模块中电动机旋转带动红布幔释放或卷起，经过设定好的时间延时红布幔动作到位，电动机停止旋转，完成红布幔布置和回收；

[0063] (8)电磁机械一体锁接受到集中控制装置的通断信号，控制电磁机械一体锁完成打开或锁上动作，从而完成对保护屏柜门安全措施操作；

[0064] (9)工作提示投射模块接受到集中控制装置的通断信号，打开“在此工作”牌投射，通过投影形式产生中间是“在此工作”外部为正方形框的红色投影图形，提示检修工作人员工作间隔位置，接受到关闭控制命令时则关闭投影。

[0065] 监控服务器内部设有数据库，数据库中存储了变电站内所有屏柜的编码，以对不同的屏柜进行识别。

[0066] 如图3中，第一步将变电站内所有屏柜按照顺序进行编码，从电压等级最高保护小室开始，将保护小室内屏柜按照田字格形式划分，第一排从左到右依次为A1、A2、A3···，若此位置没有保护柜则此位置为0，依次再往下定义；第二排从左到右依次为B1、B2、B3···，第二排从左到右依次为C1、C2、C3····；此保护室全部命名完后再定义下一个保护室，接着从上一个保护室最后排往下命名，则为D1、D2、D3····依次将变电站内所有保护屏柜都定义好，，编码和屏柜一一对应，达到知道编码就能映射出屏柜名称及位置；第二步对定义好的屏柜进行二次处理，选取一个屏柜，观察此保护柜相邻屏柜，包括前、后、左、右四个方向(前，后，左，右)，若相邻前方向有屏柜则将相邻前方向屏柜定义名称放在(前，后，左，右)“前”位置处，若没有保护屏柜则“前”设为0，采用同样的方法设置“后”，“左”，“右”剩下的三个方向位置。图3所示，C1和D6的编码分别为：C1(B1，0，0，C2)，D6(C6，0，0，D7)。

[0067] 本发明的能提高检修效率的变电站智能保护屏柜系统，能够在后台控制界面上实现对保护室内保护屏柜安全措施的自动布置和自动回收或通过PMS系统中工作票许可和终结作为控制接点自动布置和自动回收保护屏柜安全措施，检修工作前无需运维工作人员到保护室内对保护屏柜进行安全措施布置，检修工作结束后无需到保护室内回收之前布置的安全措施，减少运维工作人员工作量，防止运维工作人员走错间隔错布置间隔，提高运维安全可靠性和效率，为500kV及以上电压等级变电站无人化值守提供保障。

[0068] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0069] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。