CN102999071A - 基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统 - Google Patents

基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统 Download PDF

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本发明公开了一种基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，它包括服务器、与各个开关柜一一对应设置的多个数据采集器，每个开关柜内均设有无线温湿度传感器、控制器、风扇和加热器，控制器接收无线温湿度传感器的数据并控制风扇和加热器工作，数据采集器接收无线温湿度传感器的数据并发送到服务器。本发明能自动获取监测数据，节省人力物力，获取监测数据及时并且数据的准确性高，一旦发生异常情况能立刻获得报警讯息，并能及时对异常情况进行相应的处理，避免事故的发生。

Description

基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统
技术领域
本发明涉及无线通信和监控技术领域，具体讲是基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统。
背景技术
变电站内的开关柜在长期运行过程中，部分元器件热功率很大，导致开关柜局部发热严重，发热到一定程度后会造成开关柜故障，破坏供电的安全可靠性，并且部分变电站所在地区常年空气湿度比较大，开关柜在这种湿度比较大的环境下运行时，电气绝缘会受到影响，容易导致短路、局部放电事故的发生，近年来，变电站已发生多起因开关柜过热、短路、局部放电而发生的事故，造成了火灾和大面积的停电，严重威胁人们的生命财产安全。所以必须对开关柜环境进行监控，以保证开关柜安全稳定的运行，传统的开关柜环境的监控采用人工巡检、手工记录的方式，监测数据的获取基于手工，巡检需专人负责，耗费人力物力，也花费时间，并且无法保证巡检人员没有漏检，无法保证数据的准确性和及时性，也无法在异常情况发生时立刻获得报警讯息，并且如果开关柜内的温度或湿度过高，需要巡检人员到达现场发现异常后，才能对开关柜进行降温和除湿处理，如果巡检人员没有及时到达并检查，开关柜内将长时间高温或高湿，极易发生火灾和断电事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供能自动获取监测数据，节省人力物力，获取监测数据及时并且数据的准确性高，一旦发生异常情况能立刻获得报警讯息，并能及时对异常情况进行相应的处理，避免事故的发生的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，它包括服务器、与各个开关柜一一对应设置的多个数据采集器，每个开关柜内均设有用于检测开关柜内的温度和湿度的无线温湿度传感器、控制器、风扇和加热器，每个开关柜内的无线温湿度传感器的一个输出端均与该开关柜内的控制器的输入端电连接，每个控制器的输出端均分别与各自的开关柜内的风扇和加热器电连接，每个数据采集器的输入端均通过无线网络与对应的开关柜内的无线温湿度传感器的另一个输出端通信连接，每个数据采集器的输出端均与服务器的输入端通信连接，服务器的一个输出端连接有显示器和数据存储器。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
无线温湿度传感器能实时测量开关柜内的温湿度数据并将数据通过无线网络以一定时间间隔发送给数据采集器，数据采集器再通过广域网或专网将无线温湿度传感器采集到的温度和湿度数据上传给服务器，不再需要人工巡检、手工记录，节省了人力物力，节省了时间，并且不会有漏检的现象发生，检测数据的准确性高，并能及时获取，服务器收到数据采集器发送的数据后自动生成报表，通过数据存储器储存，并通过显示器显示，以便监控人员查看，并可根据需要对开关柜设定温度和湿度的安全阀值，一旦监测到的温度或湿度超过安全阀值，表明开关柜有异常情况发生，系统将立刻提示监控人员，以便及时处理安全隐患，并且当开关柜内的无线温湿度传感器检测到开关柜内的温度或湿度超过安全阀值时，无线温湿度传感器能发送信号到控制器，控制器控制该开关柜内的风扇和加热器工作以降低开关柜内的温度或湿度，能够及时对开关柜内的异常情况进行处理，避免火灾和断电事故的发生。
作为改进，所述的每个开关柜上均设有用于监控各自的开关柜的柜门的开关状态的无线门磁，每个数据采集器的输入端均通过无线网络与对应的开关柜上的无线门磁的输出端通信连接，为进一步保证开关柜的安全性，服务器还可以设定在某一固定时间段对开关柜进行人工巡检，无线门磁能监测并记录开关柜的柜门的开关时间，以得知各个开关柜是否在该固定时间段内被检查，以确保没有漏检的现象发生，若在该固定时间段以外的时间开关柜的柜门被打开，系统将会发出报警，以提示监控人员有人非法打开开关柜的柜门。
作为改进，所述的服务器的另一个输出端连接有GPRS终端，GPRS终端与每个开关柜管理人员的移动终端通信连接，一旦监测到有某个开关柜的温度和湿度抽过安全阀值，或有人非法打开某个开关柜的柜门，GPRS终端将通过短信将相应的报警讯息通知该开关柜的管理人员，以使管理人员能及时得知开关柜的异常情况，能及时到现场处理。
作为改进，所述的无线网络为ZIGBEE无线网络，ZIGBEE网络稳定可靠、成本低、安全、易于安装维护等特性使之非常适合用于电力设施无线监测。
作为改进，所述的每个数据采集器的输出端均通过因特网与服务器的输入端通信连接。
附图说明
图1是本发明基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由图1所示，本发明基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统包括服务器、与各个开关柜一一对应设置的多个数据采集器，每个开关柜内均设有用于检测开关柜内的温度和湿度的无线温湿度传感器、控制器、风扇和加热器，每个开关柜内的无线温湿度传感器的一个输出端均与该开关柜内的控制器的输入端电连接，每个控制器的输出端均分别与各自的开关柜内的风扇和加热器电连接，每个数据采集器的输入端均通过ZIGBEE无线网络与对应的开关柜内的无线温湿度传感器的另一个输出端通信连接，每个数据采集器的输出端均通过因特网与服务器的输入端通信连接，服务器的一个输出端连接有显示器和数据存储器，
所述的每个开关柜上均设有用于监控各自的开关柜的柜门的开关状态的无线门磁，每个数据采集器的输入端均通过ZIGBEE无线网络与对应的开关柜上的无线门磁的输出端通信连接，无线门磁由无线发射模块和磁块两部分组成，无线发射模块和磁块分别安装于开关柜的柜门和侧壁上，在无线发射模块上设有一个钢簧管，当磁体与钢簧管的距离保持在1.5厘米以内时，钢簧管处于断开状态，一旦磁体与钢簧管分离的距离超过1.5厘米时，钢簧管就会闭合，造成短路，无线发射模块发出报警信号。 
所述的服务器的另一个输出端连接有GPRS终端，GPRS终端与每个开关柜管理人员的移动终端通信连接。
服务器选用型号为IBM System x3650 M3(7945O02)的服务器。
数据采集器选用型号为CM3160P/CM3160EP的数据采集器。
无线温湿度传感器选用型号为JNPT150-S的无线温湿度传感器。
无线门磁选用型号为LA-XLong-AMC的无线门磁。
控制器选用型号为FTO/FTS的控制器。
GPRS终端选用型号为LZ713C GPRS DTU的GPRS终端。
本发明的工作原理如下：无线温湿度传感器实时测量开关柜内的温湿度数据并将数据通过ZIGBEE无线网络以一定时间间隔发送给数据采集器，数据采集器再通过因特网将无线温湿度传感器采集到的温度和湿度数据上传给服务器，服务器收到数据采集器发送的数据后自动生成报表，通过数据存储器储存，并通过显示器显示，以便监控人员查看，并可根据需要对开关柜设定温度和湿度的安全阀值，一旦监测到的温度或湿度超过安全阀值，系统将提示监控人员，并且当开关柜内的无线温湿度传感器检测到开关柜内的温度或湿度超过安全阀值时，无线温湿度传感器能发送信号到控制器，控制器控制该开关柜内的风扇和加热器工作以降低开关柜内的温度或湿度，能够及时对开关柜内的异常情况进行处理，服务器还可以设定在某一固定时间段对开关柜进行人工巡检，无线门磁能监测并记录开关柜的柜门的开关时间，以得知各个开关柜是否在该固定时间段内被检查，以确保没有漏检的现象发生，若在该固定时间段以外开关柜的柜门被打开，服务器将会发出报警，以提示监控人员有人非法打开开关柜的柜门，一旦监测到有某个开关柜的温度和湿度抽过安全阀值，或有人非法打开某个开关柜的柜门，GPRS终端将通过短信将相应的报警讯息通知该开关柜的管理人员，以使管理人员能及时得知开关柜的异常情况，能及时到现场处理。

Claims (5)

1.一种基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，其特征在于：它包括服务器、与各个开关柜一一对应设置的多个数据采集器，每个开关柜内均设有用于检测开关柜内的温度和湿度的无线温湿度传感器、控制器、风扇和加热器，每个开关柜内的无线温湿度传感器的一个输出端均与该开关柜内的控制器的输入端电连接，每个控制器的输出端均分别与各自的开关柜内的风扇和加热器电连接，每个数据采集器的输入端均通过无线网络与对应的开关柜内的无线温湿度传感器的另一个输出端通信连接，每个数据采集器的输出端均与服务器的输入端通信连接，服务器的一个输出端连接有显示器和数据存储器。
2.根据权利要求1所述的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，其特征在于：所述的每个开关柜上均设有用于监控各自的开关柜的柜门的开关状态的无线门磁，每个数据采集器的输入端均通过无线网络与对应的开关柜上的无线门磁的输出端通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，其特征在于：所述的服务器的另一个输出端连接有GPRS终端，GPRS终端与每个开关柜管理人员的移动终端通信连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，其特征在于：所述的无线网络为ZIGBEE无线网络。
5.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的开关柜环境智能监控及处理系统，其特征在于：所述的每个数据采集器的输出端均通过因特网与服务器的输入端通信连接。
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