CN221077901U - 一种基于wapi组网的换流站消防管网压力监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，包括有线压力传感器、无线压力传感器、物联汇聚节点、光线路终端和数字换流站平台；所述有线压力传感器安装于换流站水泵房水消防管网，所述无线压力传感器安装于室外地下消防管网；所述有线压力传感器与所述物联汇聚节点相连，所述无线压力传感器通过WAPI AP与所述物联汇聚节点相连；所述物联汇聚节点通过光线路终端与所述数字换流站平台相连。本实用新型具有兼顾信号可靠性和灵活性，保障换流站信息安全等优点。

Description

一种基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置

技术领域

本实用新型主要涉及换流站消防管网压力监测技术领域，具体涉及一种基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置。

背景技术

特高压换流站是国家电力系统重点单位，而消防系统对保证电力设备的安全运行极为重要。若换流站内换流变或其他设备发生火灾事故，水喷淋系统、消火栓、消防车补水同时启动，需要通过启动稳压泵、消防泵来维持消防管网供水压力，而原有消防管网数据只能就地查看，运维人员需要前往就地监视装置查看，需要耗费一定的故障处置黃金时间，甚至存在一定的人身安全隐患。另一方面，由于换流站消防管网安装位置的特殊性，大部分消防管网采用地下直埋方式，长时间运行容易发生管道腐蚀、接口渗漏水等问题，通过挖地下直埋管道检查的传统方式，既耽误查找漏水点时间，同时影响运行人员监盘。另外，由于特高压换流站地处偏僻位置，为涉及能源安全的重要单位，其数据传输的安全性、可靠性与保密性非常重要，传统的消防管网压力数据远传方式无法满足现有需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种兼顾信号可靠性和灵活性，保障换流站信息安全的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，包括有线压力传感器、无线压力传感器、物联汇聚节点、光线路终端和数字换流站平台；所述有线压力传感器安装于换流站水泵房水消防管网，所述无线压力传感器安装于室外地下消防管网；所述有线压力传感器与所述物联汇聚节点相连，所述无线压力传感器通过WAPI AP与所述物联汇聚节点相连；所述物联汇聚节点通过光线路终端与所述数字换流站平台相连。

优选地，所述有线压力传感器采用两线制接线压力传感器，安装于地面管道、消防泵和稳压泵出水管道位置。

优选地，所述有线压力传感器通过光纤收发器与所述物联汇聚节点相连。

优选地，所述有线压力传感器通过RS485、RS232或ETH通讯接口与所述光纤收发器相连。

优选地，所述无线压力传感器采用防护等级IP65的压力传感器，外部安装不锈钢防护罩，防护罩内填充保温棉和干燥剂。

优选地，所述无线压力传感器间隔分布在室外地下消防管网。

优选地，所述数字换流站平台包括消防管网状态可视化监视界面。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型可独立实现监测换流站消防管网压力运行工况，实现自动监测消防管道故障以及自动定位功能，并将各项运行工况通过可视化的形式展示在人机交互界面中。该装置将消防管网压力传感器按照在换流站的实际位置进行排列，并标注相应编号，可监测到消防泵、稳压泵、柴油泵运行状态、运行信息、消防管网压力是否异常；数字换流站可显示至对应的管路，可监测到管道内每段水管的实时压力变化、运行状态以及异常信号。当消防管道压力故障(消防泵怠转、管道漏水、管道堵塞等)发生时，在图形界面中相应管路将会由绿色变为红色，方便运维人员确定故障位置，快速准确的在地下区域查找到故障点、确定故障原因；并且图形界面上故障位置显示直观、消防管网压力异常情况一目了然，不需要额外记录，方便运行人员观察故障情况，当消防管网压力降到阈值时，可及时准确的开展应急处置流程。同时为了提高数据传输可靠性和安全性，采用换流站自主可控无线物联网关(WAPI组网)，综合水泵房消防管网采用有线通讯光缆传输数据，室外地下消防管网压力传感器采用无线，兼顾信号可靠性和灵活性，同时保障了换流站的信息安全，有利于运维人员快速准确的对故障点进行检查，减少运维人员判断时间从而降低事故扩大的可能性，为直流输电系统的稳定运行提供便利。

附图说明

图1为本实用新型的监测装置在实施例的拓扑结构图。

图2为本实用新型的有线压力传感器在具体应用时的实施例图。

图3为本实用新型的无线压力传感器在具体应用时的实施例图。

图4为本实用新型的压力传感器在综合水泵房的安装位置示意图。

图5为本实用新型的压力传感器在室外的安装位置示意图。

图例说明：1、有线压力传感器；2、无线压力传感器；3、物联汇聚节点；4、光线路终端；5、接入控制器；6、数字换流站平台。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型实施例的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，包括有线压力传感器、无线压力传感器、物联汇聚节点、光线路终端、接入控制器、认证服务器和数字换流站平台；有线压力传感器和无线压力传感器均与物联汇聚节点相连，物联汇聚节点通过光线路终端分别与数字换流站平台和接入控制器相连；

消防管网压力数据传输由有线接入网络、无线宽带接入网络实现混合组网，物联汇聚节点通过以太网接口或POE接口与I ED、AP、UWB基站建立通信联接，为设备解决取电和通信问题，以达到集约化的目的；

有线压力传感器采用量程0-1.6MPa，不锈钢，防震，充油式，两线制接线压力传感器，主要安装位置为综合水泵房的地面管道、消防泵、稳压泵出水管道位置，如图4-5所示；有线压力传感器通过RS485或RS232或ETH通讯方式上送光纤收发器，光纤收发器通过通讯光缆统一输出至物联汇聚节点，如图2所示。

无线压力传感器采用防护等级IP65压力传感器，主要安装在换流站室外地下直埋消防管道，如图5所示，原则上地下管道每隔50米安装一个压力传感器，具体根据地下电缆沟位置、取电位置进行局部调整。无线压力传感器外部安装不锈钢防护罩，防护罩内填充有保温棉和干燥剂，保障工作的可靠性。如图3所示，无线压力传感器先接入WAPI AP，再接入物联汇聚节点，具有信息传输效率高，可靠性强的特点。其中WAPI AP是无线宽带接入网的接入节点设备，包含室内型和室外型，作为智能终端的网络接入点，接入站内无线压力传感器等无线智能终端，通信频段可同时支持2.4GHz和5GHz。其中在换流变区域、GIS、直流处区域进行无线宽窄带网络建设，满足现场无线设备接入需要，保证无线信号的有效覆盖，进行无线网络规划。

物联汇聚节点是物联汇聚网络的通信中继设备，可实现与接入节点设备的物理链路对接，具备网络路由以及高精度时间同步功能，同时它还是一个安全的边缘计算平台，采用开放式平台架构，业务功能容器化和APP化，实现协议转换等。

光线路终端是物联网络汇聚层的通信设备主机，可与分布在站点各处的物联汇聚节点通信，也与站内数据中心网络建立通信连接，实现OT和I T融合组网及设备生产数据的可靠有效传输。

接入控制器是物联网络汇聚层的终端安全接入控制设备，对站内所有宽带无线AP进行设备统一管理、业务统一配置和数据集中转发。认证服务器负责对整网AC设备和无线智能终端设备的证书进行全生命周期管理，包含证书的发放、证书的鉴别、证书的回收。

数字换流站平台包括消防管网状态可视化监视界面，对接收到的消防管网压力、消防泵运行状态、稳压泵运行信息、消防系统装置自检等数据分类，做出相应的故障定位结果；针对发生故障的消防管网管路压力异常时，发出相应的告警信号和处置流程提示。

本实用新型采用压力传感器“地上+地下”、“有线+无线”的灵活安装方式，图形化的形式实时显示当前状态下所有消防管网压力，能在换流站消防管网发生故障时快速监测管网压力变化，并同步实现对消防管网故障定位，同时使用换流站自主可控无线物联网关(WAPI组网)确保了数据传输的安全性。

在具体安装时，无线宽窄带AP与物联汇聚节点采用壁挂安装方式，无线宽窄带AP安装高度3-4米左右，物联汇聚节点采用防水箱挂墙安装。无线宽窄带AP信号与取电从本面墙体物联汇聚节点的ONU接入，使用超六类网线接入。物联汇聚节点取电从主控楼的400V小室取电，上行网络侧端口通过光口接入双极辅助设备室光线路终端。

本实用新型可独立实现监测换流站消防管网压力运行工况，实现自动监测消防管道故障以及自动定位功能，并将各项运行工况通过可视化的形式展示在人机交互界面中。该装置将消防管网压力传感器按照在换流站的实际位置进行排列，并标注相应编号，可监测到消防泵、稳压泵、柴油泵运行状态、运行信息、消防管网压力是否异常；数字换流站可显示至对应的管路，可监测到管道内每段水管的实时压力变化、运行状态以及异常信号。当消防管道压力故障(消防泵怠转、管道漏水、管道堵塞等)发生时，在图形界面中相应管路将会由绿色变为红色，方便运维人员确定故障位置，快速准确的在地下区域查找到故障点、确定故障原因；并且图形界面上故障位置显示直观、消防管网压力异常情况一目了然，不需要额外记录，方便运行人员观察故障情况，当消防管网压力降到阈值时，可及时准确的开展应急处置流程。同时为了提高数据传输可靠性和安全性，采用换流站自主可控无线物联网关(WAPI组网)，综合水泵房消防管网采用有线通讯光缆传输数据，室外地下消防管网压力传感器采用无线，兼顾信号可靠性和灵活性，同时保障了换流站的信息安全，有利于运维人员快速准确的对故障点进行检查，减少运维人员判断时间从而降低事故扩大的可能性，为直流输电系统的稳定运行提供便利。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，包括有线压力传感器、无线压力传感器、物联汇聚节点、光线路终端和数字换流站平台；所述有线压力传感器安装于换流站水泵房水消防管网，所述无线压力传感器安装于室外地下消防管网；所述有线压力传感器与所述物联汇聚节点相连，所述无线压力传感器通过WAPI AP与所述物联汇聚节点相连；所述物联汇聚节点通过光线路终端与所述数字换流站平台相连。

2.根据权利要求1所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述有线压力传感器采用两线制接线压力传感器，安装于地面管道、消防泵和稳压泵出水管道位置。

3.根据权利要求2所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述有线压力传感器通过光纤收发器与所述物联汇聚节点相连。

4.根据权利要求3所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述有线压力传感器通过RS485、RS232或ETH通讯接口与所述光纤收发器相连。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述无线压力传感器采用防护等级IP65的压力传感器，外部安装不锈钢防护罩，防护罩内填充保温棉和干燥剂。

6.根据权利要求5所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述无线压力传感器间隔分布在室外地下消防管网。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于WAPI组网的换流站消防管网压力监测装置，其特征在于，所述数字换流站平台包括消防管网状态可视化监视界面。