CN103411695A - 高压电缆接头全工况在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高压电缆接头全工况在线监测系统，监测装置将温度传感器获得的温度与预设温度值进行比较，当高压电缆接头的温度高压预设温度值时，生成报警信息，并将所述报警信息以及温度传感器的识别标识通过通信模块发送给监控中心，监控中心的工作人员看到报警信息后，就可以根据温度传感器的标识确定温度传感器的位置，进而通知维修人员及时对高压线电缆接头进行处理，从而达到了及时排除故障的目的。

Description

高压电缆接头全工况在线监测系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种高压电缆接头全工况在线监测系统。

背景技术

输电是电力系统中的重要环节。在输电线路中，由于输电线路本身的电流阻抗，当电流通过时，引起大量的电能转换成热能，导致输电线路因过热而损坏。而由于电缆接头的存在，输电线路的损坏率大大提高，研究表明：电缆头接触不良、压接头不紧、绝缘强度损坏快都会引起电缆接头温度升高，久而久之导致电缆大面积烧毁，因此，如何对高压电缆接头的温度进行监测以及时发现并排除故障成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压电缆接头全工况在线监测系统，以及时发现并排除故障。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高压电缆接头全工况在线监测系统，包括：

温度传感器，用于检测高压电缆接头的温度；

监测装置，与所述温度传感器相连接，包括：

获取模块，用于获取所述温度传感器的识别标识以及所述温度传感器检测到的高压电缆接头的温度；

监测模块，用于将所述高压电缆接头的温度与预设温度值进行比较，当所述高压电缆接头的温度高于预设温度值时，生成报警信息；

分别与所述监测模块和获取模块相连接，用于发送所述报警信息及所述温度传感器的识别标识的通信模块；

分别与所述温度传感器、所述监测装置相连接的感应取能电源；

监控中心，用于获取所述通信模块发送的报警信息及所述温度传感器的识别标识。

上述系统，优选的，所述通信模块包括：

转换单元，用于将所述报警信息以及所述温度传感器的识别标识封装为CAN信号；

发送单元，用于发送所述CAN信号；

相应的，所述系统，还包括：

CAN通信转换设备，用于接收所述CAN信号，将所述CAN信号转换为串口信号，并将所述串口信号发送至监控中心。

上述系统，优选的，所述CAN通信转换设备包括：

与CAN总线相连接的第一CAN驱动器和第二CAN驱动器；

与所述第一CAN驱动器相连接的第一CAN控制器；

与所述第二CAN驱动器相连接的第二CAN控制器；

同时与所述第一CAN控制器和第二CAN控制器相连接的单片机；

与所述单片机相连接的电平转换芯片。

上述系统，优选的，所述CAN通信转换设备还包括：

分别与所述第一CAN驱动器和第一CAN控制相连接的第一光耦合器；

分别与所述第二CAN驱动器和第二CAN控制相连接的第二光耦合器。

上述系统，优选的，所述通信模块为无线通信模块。

上述系统，优选的，所述温度传感器为经过灌胶封装的温度传感器。

上述系统，优选的，所述感应取能电源包括：

带有开口的环形磁芯；

缠绕在所述环形磁芯上的取能线圈；

与所述取能线圈相连接的桥式整流器；

与所述桥式整流器并联连接的电容；

与所述电容并联连接的负载。

通过以上方案可知，本申请提供的一种高压电缆接头全工况在线监测系统，监测装置将温度传感器获得的温度与预设温度值进行比较，当高压电缆接头的温度高压预设温度值时，生成报警信息，并将所述报警信息以及温度传感器的识别标识通过通信模块发送给监控中心，监控中心的工作人员看到报警信息后，就可以根据温度传感器的标识确定温度传感器的位置，进而通知维修人员及时对高压线电缆接头进行处理，从而达到了及时排除故障的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种高压电缆接头全工况在线监测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的又一种高压电缆接头全工况在线监测系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的CAN通信转换设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种CAN通信转换设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的感应取能线圈的结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种高压电缆接头全工况在线监测系统的结构示意图，包括：

温度传感器101、监测装置102、感应取能电源103和监控中心104；其中，

温度传感器101用于检测高压电缆接头的温度；

监测装置102与所述温度传感器101相连接，可以包括：

获取模块1021，用于获取所述温度传感器101的识别标识以及所述温度传感器检测到的高压电缆接头的温度；

监测模块1022，用于将所述高压电缆接头的温度与预设的温度值进行比较，当所述高压电缆接头的温度高于预设的温度值时，生成报警信息；

通信模块1023，分别与所述监测模块1022和获取模块1021相连接，用于发送所述报警信息及所述温度传感器的识别标识。

通信模块1023可以为无线通信模块，如GSM通信模块或GPRS通信模块。

感应取能电源103分别与所述温度传感器101和监测装置102相连接，用于从高压母线上取电，以为所述温度传感器101和监测装置102提供所需的电源。

监控中心104用于获取所述通信模块发送的报警信息及所述温度传感器的识别标识。

其中，所述温度传感器101、监测装置102和感应取能电源103设置在高压电缆接头一侧，监控中心104设置在机房或办公室。

由于输电线路中，高压电缆接头有若干个，因此，可以在每个高压电缆接头处设置温度传感器、监测装置和感应取能线圈，以便对每个高压电缆接头都进行监测。

本申请提供的一种高压电缆接头全工况在线监测系统，监测装置将温度传感器获得的温度与预设温度值进行比较，当高压电缆接头的温度高压预设温度值时，生成报警信息，并将所述报警信息以及温度传感器的识别标识通过通信模块发送给监控中心，监控中心的工作人员看到报警信息后，就可以根据温度传感器的标识确定温度传感器的位置，进而通知维修人员及时对高压线电缆接头进行处理，从而达到了及时排除故障的目的。

上述实例中，所述监测模块1022的功能可以在监控中心侧完成，即监测装置将温度传感器的识别标识以及温度传感器检测到的温度值传送给监测中心，由监测中心执行将所述高压电缆接头的温度与预设温度值进行比较，当所述高压电缆接头的温度高于预设温度值时，生成报警信息的功能。

本申请实施例提供的又一种高压电缆接头全工况在线监测系统的结构示意图如图2所示。

所述通信模块1023还可以为有线通信模块，具体的，所述通信模块1023可以包括：

转换单元10231，用于将所述报警信息以及所述温度传感器的识别标识封装为CAN信号；

发送单元10232用于发送所述CAN信号，即通过CAN总线发送所述CAN信号；

相应的，所述高压电缆接头全工况在线监测系统还可以包括：

CAN通信转换设备201，用于接收所述CAN信号，将所述CAN信号转换为串口信号，并将所述串口信号发送至监控中心104。

上述实施例，优选的，所述CAN通信转换设备201的结构示意图如图3所示，可以包括：

第一CAN驱动器2011和第二CAN驱动器2012；其中，所述第一CAN驱动器2011和第二CAN驱动器2012可以为82C250CAN总线驱动器。在具体应用时，第一CAN驱动器2011和第二CAN驱动器2012与CAN总线相连接的。

与所述第一CAN驱动器2011相连接的第一CAN控制器2013；

与所述第二CAN驱动器2012相连接的第二CAN控制器2014；

其中，所述第一CAN控制器2013和第二CAN控制器2014可以为MCP2510CAN控制器。

同时与所述第一CAN控制器2013和第二CAN控制器2014相连接的单片机2015；单片机2015通过访问第一CAN控制器2013和/或第二CAN控制器2014内部的寄存器实现对CAN的操作，即将CAN信号转换为单片机能够识别的信号。

所述单片机2015可以为AT89C51单片机，具体在连接时，第一CAN控制2013的数据输入端口与单片机的P0口中的第一端口相连接；第一CAN控制2013的数据输出端口与单片机的P0口中第二端口相连接，第一CAN控制2013的片选端口与单片机的P2口中的第一端口相连接；第一CAN控制2013的中断端口与单片机的外部中断0端口相连接；第二CAN控制2014的数据输入端口与单片机的P0口中的第三端口相连接；第二CAN控制2014的数据输出端口与单片机的P0口中第四端口相连接，第二CAN控制2014的片选端口与单片机的P2口中的第二端口相连接；第二CAN控制2014的中断端口与单片机的外部中断1端口相连接；

与所述单片机2015相连接的电平转换器2016。其中，所述电平转换器2016可以为MAX232芯片，即，将单片机输出的信号转换为RS-232信号。

本申请实施例提供的CAN通信转换设备，包括两个CAN驱动器，可以同时连接两个CAN网络，因此，本申请实施例提供的CAN通信转换设备，当需要监测的高压电缆接头的数量特别大分部范围特别广时，为了网络铺设方便，可以将高压电缆接头按分部范围进行地域划分，属于不同区域的高压电缆接头的监测装置通过不同的CAN网络传输给监控中心，而且，当不同的网络节点之间需要进行数据交互时，例如，第一高压电缆接头处的监测装置（记为第一CAN网络节点）需要向第二高压电缆接头处的监测装置（记为第二CAN网络节点）发送信息，则第一CAN网络节点将信息传输给CAN通信转换设备后，CAN通信转换设备将该信息传输给监控中心的计算机，由计算机进行分析处理后发送给第二CAN网络节点，也就是说，两个CAN网络之间要进行数据交换必须通过计算机来完成，减少了监测装置的负担，降低了监测装置一侧的功耗。而当只需要一个CAN网络时，则可以只用其中的一个CAN驱动器即可。

上述实施例，优选的，为了防止瞬时高压窜入对CAN通信转换设备造成的危害，本申请实施例提供的另一种CAN通信转换设备的结构示意图如图4所示，还可以包括：

第一光耦合器2017，分别与所述第一CAN驱动器2011和第一CAN控制器2013相连接；

第二光耦合器2018，分别与所述第二CAN驱动器2012和第二CAN控制器2014相连接；

所述第一光耦合器2017和第二光耦合器2018可以均为6N137光耦合器。

上述实施例，优选的，为防止水淹对温度传感器进行的损坏，可以对温度传感器进行灌胶密封处理。由于对温度传感器进行了灌胶密封处理，本申请实施例提供的温度传感器还可以保护温度传感器不收潮湿和腐蚀性气体的侵蚀。

上述实施例，优选的，所述感应取能线圈的结构示意图如图5所示，具体可以包括：

带有开口的环形磁芯1031，所述开口方便磁芯卡套在高压母线上，所述磁芯可以用硅钢片叠压而成；

缠绕在所述环形磁芯上的取能线圈1032；

与所述取能线圈1032相连接的桥式整流器1033；

与所述桥式整流器并联连接的电容1034；以及，

与所述电容并联连接的负载1035。所述电容1034和负载1035实现了对电压的稳压作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种高压电缆接头全工况在线监测系统，其特征在于，包括：

温度传感器，用于检测高压电缆接头的温度；

监测装置，与所述温度传感器相连接，包括：

获取模块，用于获取所述温度传感器的识别标识以及所述温度传感器检测到的高压电缆接头的温度；

监测模块，用于将所述高压电缆接头的温度与预设温度值进行比较，当所述高压电缆接头的温度高于预设温度值时，生成报警信息；

分别与所述监测模块和获取模块相连接，用于发送所述报警信息及所述温度传感器的识别标识的通信模块；

分别与所述温度传感器、所述监测装置相连接的感应取能电源；

监控中心，用于获取所述通信模块发送的报警信息及所述温度传感器的识别标识。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块包括：

转换单元，用于将所述报警信息以及所述温度传感器的识别标识封装为CAN信号；

发送单元，用于发送所述CAN信号；

相应的，所述系统，还包括：

CAN通信转换设备，用于接收所述CAN信号，将所述CAN信号转换为串口信号，并将所述串口信号发送至监控中心。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述CAN通信转换设备包括：

与CAN总线相连接的第一CAN驱动器和第二CAN驱动器；

与所述第一CAN驱动器相连接的第一CAN控制器；

与所述第二CAN驱动器相连接的第二CAN控制器；

同时与所述第一CAN控制器和第二CAN控制器相连接的单片机；

与所述单片机相连接的电平转换芯片。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述CAN通信转换设备还包括：

分别与所述第一CAN驱动器和第一CAN控制相连接的第一光耦合器；

分别与所述第二CAN驱动器和第二CAN控制相连接的第二光耦合器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器为经过灌胶封装的温度传感器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感应取能电源包括：

带有开口的环形磁芯；

缠绕在所述环形磁芯上的取能线圈；

与所述取能线圈相连接的桥式整流器；

与所述桥式整流器并联连接的电容；

与所述电容并联连接的负载。

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