一种四级防护安全用电监测系统及监测方法与流程

技术特征：
1.一种四级防护安全用电监测系统，其特征是包括安全用电监测终端和边缘计算网关；其中，安全用电监测终端包括第一通讯模块，边缘计算网关包括第二通讯模块，第二通讯模块包括设备侧通讯模块和平台侧通讯模块；第一通讯模块的信号输入输出端与设备侧通讯模块的信号输出输入端对接，设备侧通讯模块的信号输入端与平台侧通讯模块的信号输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种四级防护安全用电监测系统，其特征是所述四级防护安全用电监测系统还包括云平台，云平台的信号输入输出端与平台侧通讯模块的信号输出输入端对接。3.根据权利要求1所述的一种四级防护安全用电监测系统，其特征是所述安全用电监测终端还包括信号采集模块、故障检测模块、故障录波模块、对时模块，信号采集模块的信号输出端与故障检测模块的信号输入端连接，障检测模块的信号输出端与故障录波模块的第一信号输入端连接，故障录波模块的第二信号输入端与对时模块的信号输出端连接，故障录波模块的信号输出端与第一通讯模块的信号输入端连接，第一通讯模块的第一信号输出端与信号采集模块的信号输入端连接，第一通讯模块的第二信号输出端与对时模块的信号输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种四级防护安全用电监测系统，其特征是所述边缘计算网关还包括存储模块、数据处理校对模块、故障辨识模块，存储模块的信号输出端与数据处理校对模块的信号输入端连接，数据处理校对模块的信号输出端与故障辨识模块的信号输入端连接，故障辨识模块的信号输出端与平台侧通讯模块的信号输入端连接，设备侧通讯模块的信号输出端与存储模块的信号输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种四级防护安全用电监测系统，其特征是所述安全用电监测终端为若干个，若干个安全用电监测终端分别安装在配电房、分支箱、配电箱、取电插座的配用电防护侧，每个安全用电监测终端通过第一通讯模块与边缘计算网关进行实时网络通讯，若干个安全用电监测终端之间通过各自的第一通讯模块进行通讯。6.利用如权利要求1
‑
5中任一项所述的一种四级防护安全用电监测系统进行安全用电监测的方法，其特征是包括以下步骤：1、云平台开启四级防护安全用电监测系统，向边缘计算网关下发安全用电监测指令；2、边缘计算网关与安全用电监测终端完成通讯，每个安全用电监测终端mi在各自对应的四级配用电监测区间lj通过信号采集模块开始实时采集电气参量；i={1，2，
……
，p}，i为安全用电监测终端的编号，p为安全用电监测终端的总数量；j={1，2，
……
，q}，j为四级配用电监测区间的编号，q为四级配用电监测区间的监测线路区段总数；3、安全用电监测终端mi通过故障检测模块对当前采样时间t及前后一个采样时间间隔（t
‑
1）与(t 1)的电气参量进行采集校对，当识别到|ui(t 1)
‑
ui(t)|>ui阀或|ii(t 1)
‑
ii(t)| >ii阀时，判定检测到故障电气参量并启动故障录波模块进行局域录波，其中ui(t)为采样时间t时，安全用电监测终端mi计算得到的电压有效值，ii(t)为采样时间t时，安全用电监测终端mi计算得到的电流有效值；4、将通过局域录波获得的相应故障波形数据及故障节点信息上传至边缘计算网关；5、边缘计算网关接收故障波形数据及故障节点信息，通过边缘计算网关中的数据处理校对模块核实故障波形数据的完整性与正确性，再通过故障辨识模块对故障类型进行辨
识；所述故障波形数据包括故障电压波形和故障电流波形。7.根据权利要求6所述的安全用电监测的方法，其特征是所述电气参量包括电压参量、电流参量；所述局域录波，具体为：在局域网络的基础上，通过安全用电监测终端中的对时模块保证时标的一致性，并在安全用电监测终端下发录波指令时，对检测到故障电气参量的安全用电监测终端同时启动故障录波模块进行局域录波，对当前时标下的电压波形和电流波形进行录制；所述ui阀、ii阀分别为设置的电压安全阈值和电流安全阈值；所述阈值ui阈值、ii阈值能够在本地进行离线修改或用户通过云平台进行在线配置。8.根据权利要求6所述的安全用电监测的方法，其特征是还包括步骤6、将故障类型辨识结果上传至云平台。9.根据权利要求6所述的安全用电监测的方法，其特征是还包括步骤7、云平台将故障类型辨识结果及故障节点位置信息下发至运维管理系统，指导隐患治理与清除。10.根据权利要求6所述的安全用电监测的方法，其特征是所述通过故障辨识模块对故障类型进行辨识，辨识过程具体包括如下步骤：5
‑
1）、进行电压、电流比对：如果ui(t 1)<ui(t)且ui(t)
‑
ui(t 1)<ui阀，同时ii(t 1)> ii(t)且ii(t 1)
‑ꢀ
ii(t)> ii阀，辨识故障类型为“并联电弧”，如果不满足相应条件则进行电压比对；5
‑
2）、进行电压比对：如果ui(t 1)<ui(t)且ui(t)
‑
ui(t 1)>ui阀，辨识故障类型为“串联电弧”，如果不满足相应条件则进行电流比对；5
‑
3）、进行电流比对：如果ii(t 1)
‑ꢀ
ii(t)>ii阀，辨识故障类型为“线路过载”；如果ii(t 1)<ii(t)且ii(t)
‑ꢀ
ii(t 1)>ii阀，辨识故障类型为“漏电流”；如果电流比对不属于以上两种情况，则，辨识故障类型为“未知故障”。

技术总结
本发明提出一种四级防护安全用电监测系统，该系统包括安全用电监测终端和边缘计算网关；其中，安全用电监测终端包括第一通讯模块，边缘计算网关包括设备侧通讯模块和平台侧通讯模块；第一通讯模块的信号输入输出端与设备侧通讯模块的信号输出输入端对接，设备侧通讯模块的信号输入端与平台侧通讯模块的信号输出端连接。一种安全用电监测的方法，具体包括以下步骤：1、向边缘计算网关下发安全用电监测指令；2、实时采集电气参量；3、启动故障录波模块进行局域录波；4、将故障波形数据及上传至边缘计算网关；5、对故障类型进行辨识。优点：本发明能够有效提高配用电侧的用电安全防护能力，起到预防或降低用电隐患发生的机率。起到预防或降低用电隐患发生的机率。起到预防或降低用电隐患发生的机率。


技术研发人员：陈斌 戴黎明 戚星宇 蒋志坚 龚凯强 储宇辉 马仲坤 万立新
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司 国家电网有限公司
技术研发日：2021.08.26
技术公布日：2021/10/26