CN103616081A - 一种电力电缆火灾在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种电力电缆火灾在线监测系统属电气技术与设备领域。本发明的技术方案是:系统根据电力电缆运行的实际需要设计为分散测量、集中监测的分层分布结构,由主机、总线接口、子站和温度传感器四部分组成,温度传感器准确测量电缆接头和电缆各点的温度,各子站实时采集温度传感器传来的数据,简单处理后通过接口电路把传感器编号和相应的数据传送给主机,主机管理全部子站,并在Windows环境下以良好的界面管理和显示现场数据。本系统能够实时监测电力电缆的温度变化,在温度越限或温升速度超过给定报警值时及时报警,从而有效防止电力电缆火灾的发生,保证电力系统的安全运行,设计新颖、结构合理、运行可靠、维修简便。
Description
技术领域
一种电力电缆火灾在线监测系统属电气技术与设备领域。
背景技术
电厂、变电站电力电缆长期运行在高电压、大电流环境下,电缆绝缘容易受到破坏,绝缘性能下降并击穿漏电,其接头氧化导致接触电阻过大、超温过热,引起火灾,形成大面积电缆烧损,造成被迫停机,短时间内无法恢复生产,造成重大经济损失。电力电缆敷设距离长,走向复杂,而运行人员定期巡视的方法、巡视的间隔、巡视的准确性等方面都存在很多问题。目前,全国运行的电力电缆事故大多是由电缆及其接头火灾所致。如能实时监测电力电缆的温度变化,在温度超限或温升越限时能及时报警,并显示发热点位置,通知运行人员入时处理,就能保证运行安全,避免事故发生。因此,建立电力电缆火灾在线监测系统十分必要。
发明内容
本发明的目的就是针对发电、变电运行中的迫切需要,研制一种电力电缆火灾在线监测系统。
本发明的技术方案是:系统根据电力电缆运行的实际需要设计为分散测量、集中监测的分层分布结构,由主机、总线接口、子站和温度传感器四部分组成,温度传感器准确测量电缆接头和电缆各点的温度,各子站实时采集温度传感器传来的数据,简单处理后通过接口电路把传感器编号和相应的数据传送给主机,主机管理全部子站,并在Windows环境下以良好的界面管理和显示现场数据。
本发明的有益效果是:能够实时监测电力电缆的温度变化,在温度越限或温升速度超过给定报警值时及时报警,传送到主控室内的主机,便于运行人员随时进行处理并及时消除隐患,从而有效防止电力电缆火灾的发生,保证电力系统的安全运行,设计新颖、结构合理、运行可靠、维修简便。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的子站结构示意图。
具体实施方式
结合本发明实施例的附图详细说明本发明的细节与工作过程,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一个实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其它实施例,都属于本发明保护的范围。系统根据电力电缆运行的实际需要设计为分散测量、集中监测的分层分布结构,由主机、总线接口、子站和温度传感器四部分组成。所用温度传感器是美国DALLAS公司的DS1820数字式温度传感器,测量范围为-55~125℃,测量精度为±0.5℃,能够准确测量电缆接头处温度或其他安装地点的温度。该数字式温度传感器采用半双工数据通信接口,子站向它输入识别代码和命令字,它向子站输出数字温度值均通过单总线进行。子站的任务是实时采集温度传感器的一系列数据,简单处理后,通过接口电路把传感器编号以及相应的数据传送给主机。子站的核心是Intel公司的8位单片机89C51。Intel 89C51以4列化KBEEPROM作为程序存储器,以128 BRAM作为数据存储器。复位电路采用上电自动复位、按钮手动复位和定时器自动复位多重复位设计,以保证子站工作的可靠性。时钟电路由外接石英晶体振荡器和电容构成的三点式振荡电路及内部反向放大器构成,时钟频率为12 MHz。Intel 89C51的16位内部定时/计数器以中断方式工作,控制子站定时扫描与之相连的传感器,内部并行口线则用于子站与温度传感器之间的单总线数据传输。考虑到一台子站要连接多个温度传感器,且距离较远,因此增加了驱动接口电路,由光电耦合连接传感器,从而提高子站的抗干扰能力和可靠性。Intel 89C51具有片内串行接口,在串行口控制寄存器SCON的控制下,可以方便地工作在移位寄存器方式、波特率可变的8位异步通信方式、波特率固定的9位异步通信方式和波特率可变的9位异步通信方式中。由于Intel 89C51的串行口为TTL电平,而主机的串行口为RS-232电平,因此设计采用MC1488/MC1489电平转换接口电路。考虑到RS-232串行接口的通信距离受到很大限制,且其抗干扰能力较差,以及子站数量多、分布范围大、距离主机较远等实际情况,本设计采用RS-485串行总线构成子站与主机的接口。RS-485串行数据发送接收器采用平衡发送和差分接收,具有很强的抑制共模干扰能力,而且接收器具有较高的灵敏度,因此通信距离可达到1000 m以上。在通信线路安装方面,RS-485总线采用两线差分传输,可以利用一对双绞线方便地构成主机与多个子站的分布式系统。RS-485接口芯片采用MAXIM公司的MAX485系列单5 V供电低功耗RS-485及RS-422通信接口芯片,其中MAX483、MAX487、MAX488和MAX489可以减少由于线路终端阻抗不匹配而引起的反射,而MAX481、MAX485、MAX490、MAX491和MAX1487的传输速率很高。MAX488~MAX491为全双工数据接口,而MAX481、MAX483、MAX485、MAX487和MAX1487为半双工数据接口,这些芯片均具有-7~+12 V的共模输入电压。温度传感器准确测量电缆接头和电缆各点的温度,各子站实时采集温度传感器传来的数据,简单处理后通过接口电路把传感器编号和相应的数据传送给主机,主机管理全部子站,并在Windows环境下以良好的界面管理和显示现场数据。本系统能够实时监测电力电缆的温度变化,在温度越限或温升速度超过给定报警值时及时报警,传送到主控室内的主机,便于运行人员随时进行处理并及时消除隐患,从而有效防止电力电缆火灾的发生,保证电力系统的安全运行,设计新颖、结构合理、运行可靠、维修简便。
Claims (1)
1.一种电力电缆火灾在线监测系统,其特征在于:系统根据电力电缆运行的实际需要设计为分散测量、集中监测的分层分布结构,由主机、总线接口、子站和温度传感器四部分组成,温度传感器准确测量电缆接头和电缆各点的温度,各子站实时采集温度传感器传来的数据,简单处理后通过接口电路把传感器编号和相应的数据传送给主机,主机管理全部子站,并在Windows环境下以良好的界面管理和显示现场数据。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140305 |