一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣開關(guān)柜溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括信號采集單元和信號處理單元；信號采集單元由傳感器組件組成，該組件帶信號發(fā)射功能；信號處理單元由發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊組成。本發(fā)明實現(xiàn)了對開關(guān)的定量測量，且溫升值精確，可讀性強。通過數(shù)據(jù)處理單元，實現(xiàn)溫升信息的遠(yuǎn)程觀測與控制，可實現(xiàn)多個溫升點的監(jiān)測與控制，節(jié)約了大量的人工成本，提高了監(jiān)測精度，該系統(tǒng)的各項指標(biāo)均達(dá)到了高中壓開關(guān)柜溫升點的在線監(jiān)測的要求，適用于各種容量、各種場所的開關(guān)柜溫升監(jiān)測。
【專利說明】一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣開關(guān)柜溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能監(jiān)測系統(tǒng)，具體涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣開關(guān)柜溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對電氣開關(guān)柜溫升進(jìn)行在線監(jiān)測作為一種工業(yè)監(jiān)測手段，在電力系統(tǒng)中，尤其是在高中壓開關(guān)柜的安全保障中，有著顯著的作用。電力設(shè)備在負(fù)載電流過大時會出現(xiàn)溫升過高，最后溫度有可能使相鄰部件間的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)發(fā)生事故原因中有相當(dāng)部分與過熱問題有關(guān)。所以實時的監(jiān)測這些溫升點是非常必要的。
[0003]由于開關(guān)柜溫升點處于高電位，大電流，強磁場、強電場中，要測量它的溫度并非易事。目前專門用于高壓母線溫度測量的方法不多，特別是用之于開關(guān)(斷路器)觸頭溫度測量的方法更是少見。通常的方法之一是在母線表面涂一層隨溫度變化而改變顏色的發(fā)光材料，通過觀察其顏色變化來大致確定溫度范圍，這種方法準(zhǔn)確度低、可讀性差，不能進(jìn)行定量測量；另外一種方法是利用紅外光的輻射特性隨溫度變化的特點制成的紅外測量儀，它能測量0°C?200°C之間的溫度值，其誤差小、準(zhǔn)確度高。但操作人員必須常年定時操作儀器，才能測得母線溫度，另外，紅外測量儀由于需要光學(xué)器件，在高壓開關(guān)柜等特定場合使用不太方便，而且價格比較高，推廣應(yīng)用有一定困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決采用隨溫度變化而改變顏色的發(fā)光材料導(dǎo)致的電氣元件的溫升不能定量進(jìn)行溫度監(jiān)控的技術(shù)問題，同時為克服紅外測量儀必須常年定時操作儀器才能測量開關(guān)本發(fā)明提供一種測量準(zhǔn)確、可遠(yuǎn)程控制、成本低的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括信號采集單元和信號處理單元；信號采集單元由傳感器組件組成，該組件帶信號發(fā)射功能；信號處理單元由發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊組成；信號采集單元將傳感器采集到的數(shù)字化溫升信息通過無線發(fā)射方式發(fā)出，信號處理單元的接收模塊接收溫升信息并輸入到信號處理模塊，經(jīng)信號處理模塊中的中央處理器對信號進(jìn)行處理，信號處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過總線接口滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊；信號處理單元和遠(yuǎn)程監(jiān)控可以根據(jù)溫升信息對電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)發(fā)送操縱指令，信號處理模塊將操縱指令發(fā)送給發(fā)射模塊，發(fā)射模塊通過無線信號是控制電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)，以保障開關(guān)的安全運行。
[0006]作為本發(fā)明的重要改進(jìn)，所述的總線接口采用RS485，遠(yuǎn)程監(jiān)控信號和數(shù)據(jù)查詢滿足IEC61850規(guī)約。IEC61850規(guī)約是指國際標(biāo)準(zhǔn)《變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議》。
[0007]本發(fā)明采用信號采集單元的傳感器測量溫升，實現(xiàn)了對開關(guān)的定量測量，且溫升值精確，可讀性強。通過數(shù)據(jù)處理單元，實現(xiàn)溫升信息的遠(yuǎn)程觀測與控制，可實現(xiàn)多個溫升點的監(jiān)測與控制，節(jié)約了大量的人工成本，提高了監(jiān)測精度，該系統(tǒng)的各項指標(biāo)均達(dá)到了高中壓開關(guān)柜溫升點的在線監(jiān)測的要求，適用于各種容量、各種場所的開關(guān)柜溫升監(jiān)測。[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
本發(fā)明的【專利附圖】

【附圖說明】如下:
圖1 一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣開關(guān)柜溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)說明如下:
一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括信號采集單元和信號處理單元；信號采集單元由傳感器組件組成，該組件帶信號發(fā)射功能；信號處理單元由發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊組成；信號采集單元將傳感器采集到的數(shù)字化溫升信息通過無線發(fā)射方式發(fā)出，信號處理單元的接收模塊接收溫升信息并輸入到信號處理模塊，經(jīng)信號處理模塊中的中央處理器對信號進(jìn)行處理，信號處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過總線接口滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊；信號處理單元和遠(yuǎn)程監(jiān)控可以根據(jù)溫升信息對電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)發(fā)送操縱指令，信號處理模塊將操縱指令發(fā)送給發(fā)射模塊，發(fā)射模塊通過無線信號是控制電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)，以保障開關(guān)的安全運行。
[0010]作為本發(fā)明的重要改進(jìn)，所述的總線接口采用RS485，遠(yuǎn)程監(jiān)控信號和數(shù)據(jù)查詢滿足IEC61850規(guī)約。IEC61850規(guī)約是指國際標(biāo)準(zhǔn)《變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議》。符合該規(guī)約可以使本發(fā)明的產(chǎn)品更具有通用性。應(yīng)用范圍更廣泛。
[0011]為保證測量精度，所述信號采集單元由高精度溫敏電阻采集溫度信號的觸頭傳感器組件組成，此組件包括三大功能:高精度溫敏電阻采集溫升信號，溫升信號處理并數(shù)字化，信號無線發(fā)射該組件帶信號發(fā)射功能。
[0012]觸頭傳感器工作需要工作電源，可以是外接電源。本設(shè)計采用在電氣開關(guān)柜的開關(guān)觸臂觸頭上安裝小型電流互感器取電供給觸頭傳感器組件電源，
為提高遠(yuǎn)程開關(guān)柜的溫升警示的效果，本發(fā)明還包括比較器及報警輸出，在信號處理模塊中處理后的溫升信息傳輸給比較器，與比較器中的預(yù)定值進(jìn)行比較，當(dāng)超過預(yù)定值時，傳輸信號給報警輸出，報警輸出啟動。
[0013]上述技術(shù)方案實現(xiàn)了對溫升問題的自動檢測與控制，為使顯示更直觀，本發(fā)明還包括數(shù)碼顯示，所述的數(shù)碼顯示與信號處理模塊連接，信號處理模塊將處理后的溫度信息通過數(shù)碼顯示出來，直觀分析。
[0014]本設(shè)計信號處理模塊可以采用STC89C52RC型單片機為處理與控制核心，把接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0015]在電氣開關(guān)柜中的一臺開關(guān)(或稱為斷路器)共有三組A、B、C相主觸頭，每相組主觸頭又分為上下觸頭，對應(yīng)的，本發(fā)明的信號采集單元設(shè)有6組帶數(shù)字信號發(fā)射功能的觸頭傳感器組件。
[0016]電氣開關(guān)柜溫升點的溫度比較器的預(yù)定值及柜內(nèi)濕度開啟加熱裝置的預(yù)定值可通過整定鍵盤輸入設(shè)定。
[0017]實施例1
電氣開關(guān)柜溫升點的溫度通過高精度熱敏電阻采集，再經(jīng)無線方式把數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?。?shù)據(jù)經(jīng)主機處理，主機單片機的I/O輸出口與報警單元、顯示單元相連接，主機單片機的輸出口與裝有數(shù)據(jù)通訊管理軟件的遠(yuǎn)端計算機連接。當(dāng)溫升點溫升超過報警值時，報警指示燈亮，報警輸出繼電器閉合，當(dāng)溫升比報警值低5°c時，報警指示燈熄滅，恢復(fù)正常顯示，報警繼電器輸出斷開。
[0018] 實施例2
本發(fā)明的系統(tǒng)不僅僅用于溫升的遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，為保證開關(guān)柜的正常工作，開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有排風(fēng)裝置和加熱裝置，當(dāng)采集并經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊得出的柜內(nèi)環(huán)境溫度大于高溫排風(fēng)設(shè)定值時，排風(fēng)指示燈亮，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出排風(fēng)電路啟動信號，經(jīng)發(fā)射模塊發(fā)送給電氣開關(guān)柜的排風(fēng)電路，排風(fēng)輸出驅(qū)動風(fēng)扇，當(dāng)溫度比設(shè)定值低5°C時，排風(fēng)指示燈熄滅，排風(fēng)繼電器斷開。電氣開關(guān)柜的濕度由柜內(nèi)溫濕度傳感器采集，當(dāng)柜內(nèi)濕度大于設(shè)定值的10%時，柜內(nèi)加熱裝置啟動加熱，排除濕氣，當(dāng)柜內(nèi)濕度小于或等于設(shè)定值時，柜內(nèi)加熱裝置停止加熱。這樣保證電氣開關(guān)柜的正常運行，且通過通信接口滿足IEC61850規(guī)約的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)查詢的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括信號采集單元和信號處理單元；信號采集單元由傳感器組件組成，該組件帶信號發(fā)射功能；信號處理單元由發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊組成；信號采集單元將傳感器采集到的數(shù)字化溫升信息通過無線發(fā)射方式發(fā)出，信號處理單元的接收模塊接收溫升信息并輸入到信號處理模塊，經(jīng)信號處理模塊中的中央處理器對信號進(jìn)行處理，信號處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過總線接口滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢模塊；信號處理單元和遠(yuǎn)程監(jiān)控可以根據(jù)溫升信息對電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)發(fā)送操縱指令，信號處理模塊將操縱指令發(fā)送給發(fā)射模塊，發(fā)射模塊通過無線信號是控制電氣開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)，以保障開關(guān)的安全運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:總線接口采用RS485，遠(yuǎn)程監(jiān)控信號和數(shù)據(jù)查詢滿足IEC61850規(guī)約。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集單元由高精度溫敏電阻采集溫度信號的觸頭傳感器組件組成，此組件包括三大功能:高精度溫敏電阻采集溫升信號，溫升信號處理并數(shù)字化，信號無線發(fā)射該組件帶信號發(fā)射功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:在電氣開關(guān)柜的開關(guān)觸臂觸頭上安裝小型電流互感器取電，以供給觸頭傳感器組件電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一權(quán)利要求所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括比較器及報警輸出，在信號處理模塊中處理后的溫升信息傳輸給比較器，與比較器中的預(yù)定值進(jìn)行比較，當(dāng)超過預(yù)定值時，傳輸信號給報警輸出，報警輸出啟動，通過連接在信號處理模塊上的按鍵輸入完成賦予比較器預(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一權(quán)利要求所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括數(shù)碼顯示，所述的數(shù)碼顯示與信號處理模塊連接，信號處理模塊將處理后的溫度信息通過數(shù)碼顯示出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一權(quán)利要求所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:信號處理模塊可以采用STC89C52RC型單片機為處理與控制核心。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:在電氣開關(guān)柜中的一臺開關(guān)共有三組A、B、C相主觸頭，每相組主觸頭又分為上下觸頭時，對應(yīng)的，信號采集單元設(shè)有6組帶數(shù)字信號發(fā)射功能的觸頭傳感器組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣元件溫升的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有排風(fēng)裝置和加熱裝置，當(dāng)采集并經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊得出的柜內(nèi)環(huán)境溫度大于高溫排風(fēng)設(shè)定值時，排風(fēng)指示燈亮，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出排風(fēng)電路啟動信號，經(jīng)發(fā)射模塊發(fā)送給電氣開關(guān)柜的排風(fēng)電路，排風(fēng)輸出驅(qū)動風(fēng)扇，當(dāng)溫度比設(shè)定值低5°C時，排風(fēng)指示燈熄滅，排風(fēng)繼電器斷開；電氣開關(guān)柜的濕度由柜內(nèi)溫濕度傳感器采集，當(dāng)柜內(nèi)濕度大于設(shè)定值的10%時，柜內(nèi)加熱裝置啟動加熱，排除濕氣，當(dāng)柜內(nèi)濕度小于或等于設(shè)定值時，柜內(nèi)加熱裝置停止加熱；這樣保證電氣開關(guān)柜的正常運行，且通過通信接口滿足IEC61850規(guī)約的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)查詢的要求。
【文檔編號】G05D27/02GK104007747SQ201410271792
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】熊國權(quán), 李祥來, 胡俊達(dá), 葉義紅, 覃事剛, 徐謙 申請人:遵義長征電器開關(guān)設(shè)備有限責(zé)任公司