CN105137954A - 一种变电站温湿度实时在线监测系统 - Google Patents

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谭志强
杨俊杰
徐琳
楼志斌
任堂正
余鲲
宋涛
邓集翰
陈永林
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Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
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Shanghai Chaozheng Electric Appliance Co Ltd
Shanghai University of Electric Power
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明涉及一种变电站温湿度实时在线监测系统，包括相连接的温湿度在线监测装置和温湿度监控中心，其中，所述温湿度在线监测装置包括传感器单元、主控制器单元、通信单元和供电单元，所述供电单元分别连接传感器单元、主控制器单元和通信单元，所述主控制器单元分别连接传感器单元和通信单元；所述温湿度监控中心包括相连接的监控中心主机和GPRS通信主模块，所述GPRS通信主模块与通信单元连接。与现有技术相比，本发明具有易于实现，功能丰富，操作方便等优点，能很好地运用于变电站的温湿度监测。

Description

一种变电站温湿度实时在线监测系统
技术领域
本发明属于输变电站设备及自动化控制领域，涉及一种电力系统在线监测技术，尤其是涉及一种变电站温湿度实时在线监测系统。
背景技术
随着电力工业的发展，对电网安全性和可靠性的要求越来越高。变电站是电网系统的重要组成部分，是电网系统安全运行的关键，而无人值班变电站的建设，人工巡视设备的方法已经逐渐弱化，高压设备的在线监测就成为一种必备的手段。而温湿度变化对变电站安全稳定运行影响重大，变电站的高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线路接头、室外闸刀开关等重要设备，在长期运行过程中容易因绝缘老化或接触电阻过大而发热，从而导致火灾和大面积的停电事故，造成重大的经济损失及严重的社会影响。因此对变电站设备进行温湿度的实时监测是十分必要的。
目前典型的对变电站各种设备环境温湿度测量，普遍采用红外点温计或红外成像仪进行检测，这种方式需要工作人员定时巡检，劳动强度大，监测效率较低、实时性差、精度不高、可靠性低、温湿度数据不能直观显示等，且设备故障不能及时处理，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、可靠性高的变电站温湿度实时在线监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种变电站温湿度实时在线监测系统，包括相连接的温湿度在线监测装置和温湿度监控中心，其中，
所述温湿度在线监测装置包括传感器单元、主控制器单元、通信单元和供电单元，所述供电单元分别连接传感器单元、主控制器单元和通信单元，所述主控制器单元分别连接传感器单元和通信单元；
所述温湿度监控中心包括相连接的监控中心主机和GPRS通信主模块，所述GPRS通信主模块与通信单元连接。
所述传感器单元包括温湿度传感器。
所述通信单元包括GPRS通信从模块，所述GPRS通信从模块与GPRS通信主模块连接。
所述通信单元还包括ZigBee通信模块，多个所述ZigBee通信模块连接组成ZigBee通信网络，实现多个通信单元间的连接。
所述温湿度在线监测装置还包括TTL-485转换电路，该TTL-485转换电路连接在传感器单元和主控制器单元之间。
所述监控中心主机包括：
温湿度实时在线监测平台，实时显示并监测温湿度数据，在温湿度值超过或低于相应设定阈值时，发出报警控制信号；
数据存储单元，保存温湿度数据；
报警单元，根据所述报警控制信号产生报警。
所述温湿度数据包括设备编号、当前测量值、最大值、最小值、平均值和测量个数。
所述GPRS通信主模块和监控中心主机通过RS232通信连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明设置通过无线网络连接的温湿度在线监测装置和温湿度监控中心，变电站的温湿度数据可实时显示于温湿度监控中心，数据直观易于获得，操作方便，不仅能对高压设备的温湿度不间断实时在线监测，也为监控人员监视电网的安全运行状态提供了科学的依据和手段；
2)本发明通过ZigBee和GPRS两种通信方式相结合，方便、可靠地实现了对变电站各种设备温湿度的测量、传送和显示；
3)通过本发明系统，可对变电站温湿度进行不间断监测，通过间断的状态监测以及基于对温湿度数据的长期分析，就可以准确分析设备的劣化过程，实现由定期计划检修升级为状态检修，提高供电可靠性，减少停电时间，缩小停电范围，降低检修成本，提升经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中温湿度在线监测装的结构示意图；
图3为本发明中监控中心主机的结构示意图；
图4为TTL-485转换电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种变电站温湿度实时在线监测系统，包括相连接的温湿度在线监测装置1和温湿度监控中心2，其中，温湿度在线监测装置1包括传感器单元3、主控制器单元4、通信单元5和供电单元6，供电单元6分别连接传感器单元3、主控制器单元4通信单元5，为上述各单元提供电能，主控制器单元4分别连接传感器单元3和通信单元5。温湿度监控中心2包括相连接的监控中心主机7和GPRS通信主模块8，GPRS通信主模块8与通信单元5连接，同时监控中心主机2可以根据实际需要，进行输电线路监测装置的参数设置。
传感器单元3包括温湿度传感器，传感器单元3采集温湿度信息，并以数字信号的方式传送给主控制单元4，依次通过通信单元5、GPRS通信模块8传输给监控中心主机7。通信单元5与GPRS通信主模块8通过GPRS无线通信方式进行信息交互，GPRS通信主模块8与监控中心主机7通过RS232进行信息交互。
如图2所示，温湿度在线监测装置1还包括TTL-485转换电路10，TTL-485转换电路10的具体电路图如图4所示。该TTL-485转换电路10连接在传感器单元3和主控制器单元4之间，传感器单元3通过RS485总线与TTL-485转换电路10连接，TTL-485转换电路10与主控制器单元4连接，用于实现主控制器与传感器之间TTL与RS485通信电平及方式的转换，并具有防雷功能，通过RS485通信方式与传感器进行信息交互，提高系统抗干扰性能。传感器单元3与变电站温湿度在线监测装置1之间均采用航空插头和双层屏蔽电缆线，并在靠近绝缘子串接头处和变电站温湿度在线监测装置1屏蔽盒处分别有效接地。
如图3所示，监控中心主机7包括温度实时在线监测中心平台72、数据存储单元71和报警单元73，温度实时在线监测中心平台72实时显示并监测温湿度数据，当温湿度值超过或低于设定阈值时报警单元73发出报警信号，提醒工作人员处理。温湿度数据包括设备编号、当前测量值、最大值、最小值、平均值、测量个数等，数据存储以便后续优化分析。
通信单元5可以仅包括GPRS通信从模块51，也可以同时包括GPRS通信从模块51和ZigBee通信模块52，在GPRS信号强的情况下，通信单元可通过GPRS通信从模块51直接将数据传输给GPRS通信主模块；在GPRS信号弱的情况下，几套温湿度在线监测装置协同工作，多个ZigBee通信模块52连接组成ZigBee通信网络，将信息传给GPRS信号强的温湿度在线监测装置再发给温湿度监控中心2。
本发明实施例提供的变电站温湿度实时在线监测系统能够实现对变电站各种设备温湿度的测量、传送和显示。本系统数据直观易于获得，操作方便，不仅能对高压设备的温湿度不间断实时在线监测，为监控人员监视电网的安全运行状态提供了科学的依据和手段，另外通过不间断的状态监测以及基于对温湿度数据的长期分析，就可以准确分析设备的劣化过程。实现由定期计划检修升级为状态检修，提高供电可靠性，减少停电时间，缩小停电范围，降低检修成本，提升经济效益和社会效益。

Claims (8)

1.一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，包括相连接的温湿度在线监测装置和温湿度监控中心，其中，
所述温湿度在线监测装置包括传感器单元、主控制器单元、通信单元和供电单元，所述供电单元分别连接传感器单元、主控制器单元和通信单元，所述主控制器单元分别连接传感器单元和通信单元；
所述温湿度监控中心包括相连接的监控中心主机和GPRS通信主模块，所述GPRS通信主模块与通信单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述传感器单元包括温湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述通信单元包括GPRS通信从模块，所述GPRS通信从模块与GPRS通信主模块连接。
4.根据权利要求3所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述通信单元还包括ZigBee通信模块，多个所述ZigBee通信模块连接组成ZigBee通信网络，实现多个通信单元间的连接。
5.根据权利要求1所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述温湿度在线监测装置还包括TTL-485转换电路，该TTL-485转换电路连接在传感器单元和主控制器单元之间。
6.根据权利要求1所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述监控中心主机包括：
温湿度实时在线监测平台，实时显示并监测温湿度数据，在温湿度值超过或低于相应设定阈值时，发出报警控制信号；
数据存储单元，保存温湿度数据；
报警单元，根据所述报警控制信号产生报警。
7.根据权利要求6所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述温湿度数据包括设备编号、当前测量值、最大值、最小值、平均值和测量个数。
8.根据权利要求1所述的一种变电站温湿度实时在线监测系统，其特征在于，所述GPRS通信主模块和监控中心主机通过RS232通信连接。
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