末端配电系统的制作方法

1.本发明涉及电网运维领域，尤其涉及末端配电系统。


背景技术：

2.随着技术的迅猛发展，变电站机房正朝着高密度、模块化方向发展；对机房内通信设备末端配电系统在经济性、持续性、灵活性、可靠性上提出了新的挑战。普通的断路器末端配电方式难以适应当今技术的发展。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供末端配电系统，以达到兼顾经济性、持续性、灵活性、可靠性的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
4.末端配电系统，包括数据采集单元、与数据采集单元相连的监控主机与数据库服务器、与监控主机通过网格相连的远程客户端及与数据库服务器网络相连的管理终端；所述的监控主机包括安全监管模块、用电分析模块、智能运维模块、信息互动模块、应用扩展模块；其中，安全监管模块，用于电气火灾风险监测、违规用电监控报警、线路或电器漏电告警、用户风险在线巡检；其包括电气火灾风险监测子模块、违规用电监控报警子模块、线路或电器漏电告警子模块、用户风险在线巡检子模块用电分析模块，用于用电行为分析、用电负荷曲线预测分析、高危设备统计分析、供电质量监测；其包括用电行为分析子模块、用电负荷曲线预测分析子模块、高危设备统计分析子模块、供电质量监测子模块智能运维模块用于gis设备定位、导航上门维修、供电故障主动报警、疑难问题专家远程会诊、故障处置效率及质量闭环管理；其包括gis设备定位子模块、导航上门维修子模块、供电故障主动报警子模块、疑难问题专家远程会诊子模块、故障处置效率及质量闭环管理子模块；信息互动模块用于机房维修申报、线路隐患举报、用电安全宣传、政策法规宣贯；其包括机房维修申报子模块、线路隐患举报子模块、用电安全宣传子模块、政策法规宣贯子模块；应用扩展模块用于控制智慧家居。
5.本技术方案的末端配电系统结合了末端配电管理软件和末端配电设备，并结合泛在电力物联网技术实现多种管理功能，包括用电计量，安全预警、故障定位、漏电自检、负载限定、远程控制等。并可以使运维人员直观了解用电情况，从而使配电系统兼顾经济性、持续性、灵活性、可靠性。
6.作为优选技术手段：所述的气火灾风险监测子模块工作时，包括步骤：a11）获取数据库服务器中的数据库数据，并进行数据分析；
a12）判断电气火灾风险监测相关数据是否超出预设限定值，若否，则将数据转存至数据库，并继续获取数据库数据并进行数据分析；若是，则将超限数据表单输出，得到电气火灾风险监测数据；违规用电监控报警子模块工作时，包括步骤：a21）获取数据库数据，并进行数据分析；a22）判断是否有短路数据；若否，则将数据转存至数据库，并返回至步骤a21)；若是，则将短路数据表单输出，并进行违规用电监控报警；所述的线路或电器漏电告警子模块工作时，包括步骤：a31）获取数据库数据，并进行数据分析；a32）判断是否有漏电数据，若否，则将数据转存至数据库，并返回至a31）；若是，则将漏电数据表单输出，并进行线路或电器漏电告警；所述的用户风险在线巡检子模块工作时，包括步骤：a41）获取数据库数据，并进行数据分析；a42）判断是否有数据超限，若否，则将数据转存至数据库，并返回至a41）；若是，则将数据超限数据表单输出，并进行用户风险在线巡检。
7.作为优选技术手段：所述的用电行为分析子模块在工作时，包括步骤：b11)选择数据库中的数据集；b12)对数据集进行预处理，包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据归约；b13)对处理后的数据进行分析，包括站点细分、电费回收风险预警、防窃电预警；b14)判断是否成功，若是，则进入下一步，若否，则返回步骤b13)；b15)结果报表，包括结果对比和报表生成；用电负荷曲线预测分析子模块在工作时，包括步骤：b21)获取负荷数据及人均售电量数据；b22)根据用户、数据的类型选择相应的用电负荷曲线预测分析模型，将获取的数据输入对应的用电负荷曲线预测分析模型中，并进行拟合，得到负荷-人均售电量方程；b23)根据负荷-人均售电量方程，得到用电负荷曲线预测结果，包括各个时间维度负荷预测报表；高危设备统计分析子模块在工作时，包括步骤：b31)选择数据库中的数据集；b32)对数据集进行预处理，包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据归约；b33)对处理后的数据进行分析，包括站点细分、高危设备风险预警；b34)判断是否成功，若是，则进入下一步，若否，则返回步骤b13)；b35)结果报表，包括结果对比和报表生成；供电质量监测子模块在工作时，包括步骤：b41)数据采集，包括三相电压和三相电流；b42)数据分析，包括频谱分析、频率测量、谐波分析、三相不平衡度分析、波动和闪变分析；b43)结果输出，包括波形输出、数据输出和/或打印输出，并进行web 发布。
8.作为优选技术手段：用电负荷曲线预测分析子模块在步骤b11)中，从用户档案信
息、用电负荷数据、用户用电行为信息、天气气象信息、社会环境信息中获取数据集；在步骤b22)中，具体包括：b221)数据预处理，数据预处理包括数据归一化、缺失数据补全、异常数据处理；b222) 负荷预测因素筛选b223) 线路、用电类别对数据分类b224) 输入对应的用电负荷曲线预测分析模型中，其中用电负荷曲线预测分析模型基于集成学习，其包括正常日预测模型和节假日预测模型，且正常日预测模型和节假日预测模型均包括专变用户和台区用户；在步骤23）中，根据负荷-人均售电量方程，计算各个时间维度的负荷预测值；生成各个时间维度负荷预测报表，并进行展示。
9.作为优选技术手段：gis设备定位子模块在工作时包括步骤：c11）gis设备定位子模块通过通讯模块获取故障信息；c12）gis设备定位子模块将故障信息存入数据库中，并将位置信息发送至gis装置中，同时进行报警显示；导航上门维修子模块在工作时包括步骤：c21) 导航上门维修子模块获取gps定位信息，并进行故障处理，同时将数据存储入数据库中；c22) 导航上门维修子模块通过gprs装置进行通讯，并进行报警显示；供电故障主动报警子模块工作时，包括步骤：c31) 供电故障主动报警子模块获取远程客户端上传的供电故障信息；c32)将供电故障信息存储至数据库中，并进行报警显示。
10.作为优选技术手段：机房维修申报子模块在工作时包括步骤：d11) 机房维修申报子模块获取录入的维修申报数据；d12)将录入的维修申报数据转存至数据库中；d13)获取数据库中的维修数据表单，并进行表单审核；d14)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d12)；若是，则将表单报送至维修工单，以进行维修；线路隐患举报子模块在工作时包括步骤：d21) 线路隐患举报子模块获取录入的线路隐患举报数据；d22)将录入的线路隐患举报数据转存至数据库中；d23)获取数据库中的线路隐患举报数据表单，并进行表单审核；d24)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d22)；若是，则生成隐患举报工单，以进行维修；用电安全宣传子模块在工作时包括步骤：d31) 线路隐患举报子模块上传用电安全宣传数据；d32)将用电安全宣传数据转存至数据库中；d33)获取数据库中的用电安全宣传数据表单，并进行审核；d34)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d32)；若是，则对外发
布；政策法规宣贯子模块在工作时包括步骤：d41) 政策法规宣贯子模块获取上传的政策法规；d42)将上传的政策法规数据转存至数据库中；d43)获取数据库中的政策法规数据表单，并进行审核；d44)判断审核是否通过，若否，则备份后删除中，并返回至步骤d42)；若是，则对外发布。
11.作为优选技术手段：应用扩展模块工作时，包括步骤：e1)当应用扩展模块设于移动终端或pc端时，其通过网络、路由、防火墙访问家庭网关；e2)当应用扩展模块设于服务器时，其通过社区控制中心访问家庭网关；社区控制中心设有社区防盗报警系统、智能三表查抄系统；e3) 应用扩展模块控制智能家居控制系统，其中控制智能家居控制系统包括对可视门禁控制、窗帘控制、灯光控制、娱乐系统控制、防盗报警控制、远程医疗控制、燃煤气报警控制。
12.作为优选技术手段：监控主机还包括显示模块；所述的显示模块包括系统运行监控显示模块、用电概况显示模块、漏电自检显示模块、负载报警显示模块、用电电压波动分析显示模块、实时数据及历史报表数据显示模块；系统运行监控显示模块：实时获取显示线路的电流、电压、功率、电量、报警、温度参数，以调看不同时间用电情况的对比，显示开关的分合状态，为运维人员提供直观的图形和数据；用电概况显示模块：能调出各区域配电回路的用电状况，提供24小时、月度用电数据报表，以了解校园内的配电整体运行状况，让运维人员直观掌握用电趋势并作为管理依据；漏电自检显示模块：根据设定时间进行漏电自检汇总显示，以确保线路出现漏电意外时，可在0.04秒内极速关断，保护产财和人员安全；提供24小时、月度检测数据报表，以确保漏电功能实时有效；同时减少电工维护时间和人工成本，通过后台数据分析快速作出判断布署；负载报警显示模块：根据设定和检测用电线路的功率变化范围，实时监控显示用电线路的电量值，超出预设值可触发预警信息，并能通过条件检索显示项目下所有发生超出负载功率预警预设值的电箱设备，条件检索包括位置、时间；提供24小时、月度用负载检测数据报表；用电电压波动分析显示模块：实时监测显示设备运行参数，包括电压信息，电流信息，能将所属设备在当日24小时内的每个小时电压信息以曲线图形化显示；实时数据及历史报表数据显示模块：显示实时数据和历史报表，并支持execl格式导出数据，包括日报表、月报表、季度报表、年报表，对电流、电压、功率负荷、电能计量、报警信息、检测信息数据进行查询打印；以为计量统计，安全排查统计、内耗分析等需求提供管理支持。
13.有益效果：本技术方案结合了末端配电管理软件和末端配电设备，并结合泛在电力物联网技术实现多种管理功能，如用电计量，安全预警、故障定位、漏电自检、负载限定、远程控制等。
14.以此提升通信设备的安全性，为通信设备供电提供更精准，更快速，更可靠的保护措施，保障电力安全稳定运行。
15.使配电系统兼顾经济性、持续性、灵活性、可靠性。
附图说明
16.图1是本发明的系统框图。
17.图2是本发明的电气火灾监测流程图。
18.图3是本发明的违规用电监测报警流程图。
19.图4是本发明的线路或电器漏电告警流程图图5是本发明的用户风险在线巡检流程图。
20.图6是本发明的用电行为分析流程图。
21.图7是本发明的用电负荷曲线预测分析流程图。
22.图8是本发明的用电负荷曲线预测分析系统整体流程图。
23.图9是本发明的高危设备统计分析流程图。
24.图10是本发明的gis设备定位流程图。
25.图11是本发明的导航上门维修设计流程图。
26.图12是本发明的供电故障主动报警流程图。
27.图13是本发明的机房维修申报流程图。
28.图14是本发明的线路隐患举报流程图。
29.图15是本发明的用电安全宣传流程图。
30.图16是本发明的政策法规宣贯流程图。
31.图17是本发明的应用扩展模块原理框图。
具体实施方式
32.以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
33.如图1所示，本发明包括数据采集单元、与数据采集单元相连的监控主机与数据库服务器、与监控主机通过网格相连的远程客户端及与数据库服务器网络相连的管理终端；所述的监控主机包括安全监管模块、用电分析模块、智能运维模块、信息互动模块、应用扩展模块；其中，安全监管模块，用于电气火灾风险监测、违规用电监控报警、线路或电器漏电告警、用户风险在线巡检；其包括电气火灾风险监测子模块、违规用电监控报警子模块、线路或电器漏电告警子模块、用户风险在线巡检子模块用电分析模块，用于用电行为分析、用电负荷曲线预测分析、高危设备统计分析、供电质量监测；其包括用电行为分析子模块、用电负荷曲线预测分析子模块、高危设备统计分析子模块、供电质量监测子模块智能运维模块用于gis设备定位、导航上门维修、供电故障主动报警、疑难问题专家远程会诊、故障处置效率及质量闭环管理；其包括gis设备定位子模块、导航上门维修子模块、供电故障主动报警子模块、疑难问题专家远程会诊子模块、故障处置效率及质量闭环管理子模块；
信息互动模块用于机房维修申报、线路隐患举报、用电安全宣传、政策法规宣贯；其包括机房维修申报子模块、线路隐患举报子模块、用电安全宣传子模块、政策法规宣贯子模块；应用扩展模块用于控制智慧家居。
34.本技术方案的末端配电系统结合了末端配电管理软件和末端配电设备，并结合泛在电力物联网技术实现多种管理功能，包括用电计量，安全预警、故障定位、漏电自检、负载限定、远程控制等。并可以使运维人员直观了解用电情况，从而使配电系统兼顾经济性、持续性、灵活性、可靠性。
35.如图2所示，所述的气火灾风险监测子模块工作时，包括步骤：a11）获取数据库服务器中的数据库数据，并进行数据分析；a12）判断电气火灾风险监测相关数据是否超出预设限定值，若否，则将数据转存至数据库，并继续获取数据库数据并进行数据分析；若是，则将超限数据表单输出，得到电气火灾风险监测数据；如图3所示，违规用电监控报警子模块工作时，包括步骤：a21）获取数据库数据，并进行数据分析；a22）判断是否有短路数据；若否，则将数据转存至数据库，并返回至步骤a21)；若是，则将短路数据表单输出，并进行违规用电监控报警；如图4所示，线路或电器漏电告警子模块工作时，包括步骤：a31）获取数据库数据，并进行数据分析；a32）判断是否有漏电数据，若否，则将数据转存至数据库，并返回至a31）；若是，则将漏电数据表单输出，并进行线路或电器漏电告警；如图5所示，用户风险在线巡检子模块工作时，包括步骤：a41）获取数据库数据，并进行数据分析；a42）判断是否有数据超限，若否，则将数据转存至数据库，并返回至a41）；若是，则将数据超限数据表单输出，并进行用户风险在线巡检。
36.如图6所示，用电行为分析子模块在工作时，包括步骤：b11)选择数据库中的数据集；b12)对数据集进行预处理，包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据归约；b13)对处理后的数据进行分析，包括站点细分、电费回收风险预警、防窃电预警；b14)判断是否成功，若是，则进入下一步，若否，则返回步骤b13)；b15)结果报表，包括结果对比和报表生成；如图7所示，用电负荷曲线预测分析子模块在工作时，包括步骤：b21)获取负荷数据及人均售电量数据；b22)根据用户、数据的类型选择相应的用电负荷曲线预测分析模型，将获取的数据输入对应的用电负荷曲线预测分析模型中，并进行拟合，得到负荷-人均售电量方程；b23)根据负荷-人均售电量方程，得到用电负荷曲线预测结果，包括各个时间维度负荷预测报表；如图9所示，高危设备统计分析子模块在工作时，包括步骤：b31)选择数据库中的数据集；
b32)对数据集进行预处理，包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据归约；b33)对处理后的数据进行分析，包括站点细分、高危设备风险预警；b34)判断是否成功，若是，则进入下一步，若否，则返回步骤b13)；b35)结果报表，包括结果对比和报表生成；供电质量监测子模块在工作时，包括步骤：b41)数据采集，包括三相电压和三相电流；b42)数据分析，包括频谱分析、频率测量、谐波分析、三相不平衡度分析、波动和闪变分析；b43)结果输出，包括波形输出、数据输出和/或打印输出，并进行web 发布。
37.如图8所示，用电负荷曲线预测分析子模块在步骤b11)中，从用户档案信息、用电负荷数据、用户用电行为信息、天气气象信息、社会环境信息中获取数据集；在步骤b22)中，具体包括：b221)数据预处理，数据预处理包括数据归一化、缺失数据补全、异常数据处理；b222) 负荷预测因素筛选b223) 线路、用电类别对数据分类b224) 输入对应的用电负荷曲线预测分析模型中，其中用电负荷曲线预测分析模型基于集成学习，其包括正常日预测模型和节假日预测模型，且正常日预测模型和节假日预测模型均包括专变用户和台区用户；在步骤23）中，根据负荷-人均售电量方程，计算各个时间维度的负荷预测值；生成各个时间维度负荷预测报表，并进行展示。
38.如图10所示，gis设备定位子模块在工作时包括步骤：c11）gis设备定位子模块通过通讯模块获取故障信息；c12）gis设备定位子模块将故障信息存入数据库中，并将位置信息发送至gis装置中，同时进行报警显示；如图11所示，导航上门维修子模块在工作时包括步骤：c21) 导航上门维修子模块获取gps定位信息，并进行故障处理，同时将数据存储入数据库中；c22) 导航上门维修子模块通过gprs装置进行通讯，并进行报警显示；如图12所示，供电故障主动报警子模块工作时，包括步骤：c31) 供电故障主动报警子模块获取远程客户端上传的供电故障信息；c32)将供电故障信息存储至数据库中，并进行报警显示。
39.如图13所示，机房维修申报子模块在工作时包括步骤：d11) 机房维修申报子模块获取录入的维修申报数据；d12)将录入的维修申报数据转存至数据库中；d13)获取数据库中的维修数据表单，并进行表单审核；d14)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d12)；若是，则将表单报送至维修工单，以进行维修；如图14所示，线路隐患举报子模块在工作时包括步骤：d21) 线路隐患举报子模块获取录入的线路隐患举报数据；
d22)将录入的线路隐患举报数据转存至数据库中；d23)获取数据库中的线路隐患举报数据表单，并进行表单审核；d24)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d22)；若是，则生成隐患举报工单，以进行维修；如图15所示，用电安全宣传子模块在工作时包括步骤：d31) 线路隐患举报子模块上传用电安全宣传数据；d32)将用电安全宣传数据转存至数据库中；d33)获取数据库中的用电安全宣传数据表单，并进行审核；d34)判断审核是否通过，若否，则转存至数据库中，并返回至步骤d32)；若是，则对外发布；如图16所示，政策法规宣贯子模块在工作时包括步骤：d41) 政策法规宣贯子模块获取上传的政策法规；d42)将上传的政策法规数据转存至数据库中；d43)获取数据库中的政策法规数据表单，并进行审核；d44)判断审核是否通过，若否，则备份后删除中，并返回至步骤d42)；若是，则对外发布。
40.如图17所示，应用扩展模块工作时，包括步骤：e1)当应用扩展模块设于移动终端或pc端时，其通过网络、路由、防火墙访问家庭网关；e2)当应用扩展模块设于服务器时，其通过社区控制中心访问家庭网关；社区控制中心设有社区防盗报警系统、智能三表查抄系统；e3) 应用扩展模块控制智能家居控制系统，其中控制智能家居控制系统包括对可视门禁控制、窗帘控制、灯光控制、娱乐系统控制、防盗报警控制、远程医疗控制、燃煤气报警控制。
41.作为优选技术手段：监控主机还包括显示模块；所述的显示模块包括系统运行监控显示模块、用电概况显示模块、漏电自检显示模块、负载报警显示模块、用电电压波动分析显示模块、实时数据及历史报表数据显示模块；系统运行监控显示模块：实时获取显示线路的电流、电压、功率、电量、报警、温度参数，以调看不同时间用电情况的对比，显示开关的分合状态，为运维人员提供直观的图形和数据；用电概况显示模块：能调出各区域配电回路的用电状况，提供24小时、月度用电数据报表，以了解校园内的配电整体运行状况，让运维人员直观掌握用电趋势并作为管理依据；漏电自检显示模块：根据设定时间进行漏电自检汇总显示，以确保线路出现漏电意外时，可在0.04秒内极速关断，保护产财和人员安全；提供24小时、月度检测数据报表，以确保漏电功能实时有效；同时减少电工维护时间和人工成本，通过后台数据分析快速作出判断布署；负载报警显示模块：根据设定和检测用电线路的功率变化范围，实时监控显示用电线路的电量值，超出预设值可触发预警信息，并能通过条件检索显示项目下所有发生超出负载功率预警预设值的电箱设备，条件检索包括位置、时间；提供24小时、月度用负载检测数据报表；
用电电压波动分析显示模块：实时监测显示设备运行参数，包括电压信息，电流信息，能将所属设备在当日24小时内的每个小时电压信息以曲线图形化显示；实时数据及历史报表数据显示模块：显示实时数据和历史报表，并支持execl格式导出数据，包括日报表、月报表、季度报表、年报表，对电流、电压、功率负荷、电能计量、报警信息、检测信息数据进行查询打印；以为计量统计，安全排查统计、内耗分析等需求提供管理支持。
42.以上图1-17所示的末端配电系统是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。