CN105302087A - 配网中压开关设备智能监测管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，包括：表贴式无线测温传感器、局部放电探测传感采集器、环境温湿度传感器、SF6和氧气传感器、在线监测主机、配网在线监测系统服务器；表贴式无线测温传感器通过2.4G无线网络与在线监测主机连接，局部放电探测传感采集器通过RS485总线与在线监测主机连接，环境温湿度传感器以及SF6和氧气传感器通过CAN总线与在线监测主机连接，在线监测主机通过光纤与配网在线监测系统服务器连接，在线监测系统服务器通过城市以太网与客户端连接。其优点在于采用传感技术、信息传输技术、诊断技术、计算机技术在线实时监测、综合分析诊断、提前预警、提前预测的配网中压设备智能监测管理系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种配网中压开关设备监测管理系统，尤其是一种配网中压开关设备智能监测管理系统。
背景技术
随着国民经济的快速发展，传统的配电网中压开关设备运行管理和状态评估等工作多数任采用周期性管理和离线式检测与评估机制，对间隔期内可能发生的环境隐患、设备隐患以及外力破坏等情况缺乏有力的防范和应对措施。例如开关柜内的导电连接处因制造、运输、安装不良或操作不当等引起导电连接处接触不良，造成接触电阻增大，运行时出现接触处温度上升过高，而温度升高会进一步加剧接触表面的氧化，形成恶性循环，直至绝缘损坏，形成电弧放电，导致设备事故。柜内绝缘器件由于处于高压、强电磁场、昼夜温差大、高湿等环境，也会导致绝缘老化、表面积尘，最终使绝缘性能下降引发事故。使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时，泄漏出来的SF6气体及其分解物会向室内低层空间积聚，造成局部缺氧或带毒，对进入室内的工作人员的生命安全构成了严重的危险，也会对设备的绝缘性产生腐蚀作用，影响设备的寿命，甚至引起设备事故。
传统的配电网中压开关设备智能化程度不高，导致对隐患的监测与评估以及预警能力不强。
采用现代化的传感技术、信息传输技术、诊断技术来提高配网中压开关的运行管理和评估水平是当务之急。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，以克服上述现有技术的存在缺陷。
本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，包括：表贴式无线测温传感器、局部放电探测传感采集器、环境温湿度传感器、SF6和氧气传感器、在线监测主机、配网在线监测系统服务器；表贴式无线测温传感器通过2.4G无线网络与在线监测主机连接，局部放电探测传感采集器通过RS485总线与在线监测主机连接，环境温湿度传感器以及SF6和氧气传感器通过CAN总线与在线监测主机连接，在线监测主机通过光纤与配网在线监测系统服务器连接，在线监测系统服务器通过城市以太网与客户端连接。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：在线监测系统服务器中安装有智能监测管理系统软件，智能监测管理系统软件内集有专家知识库：中压开关设备工作温度阈值，环境SF6和氧气含量阈值，厂家设备知识信息，历史检修经验知识。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：智能监测管理系统软件将检修工作人员输入的实际检修的方法和结果与系统输出的开关设备运行异常诊断报告进行比对、分析，然后导入到专家知识库中，以扩充和修正专家知识库。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：配网中压开关设备智能监测管理软件集有专家系统方法、实时数据显示、数据存储、预警输出、预测输出的方法和功能。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：表贴式无线测温传感器包括微功耗MCU、数字温度传感器、2.4G无线收发模块、耐高温锂电池、IP67不锈钢外壳和天线。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：局部放电探测采集器包括特高频传感器、单片机、RS485收发器、电源模块
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：环境温湿度传感器包括单片机、数字式温湿度探头、CAN收发模块、电源模块。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：SF6和氧气传感器包括单片机、SF6气体探头、氧气探头、CAN收发模块、电源模块。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：在线监测主机包括电源模块、嵌入式微控制器、电容式触摸显示屏、语音模块、扬声器、告警指示灯、红外探头、2.4G无线收发模块、RS485收发模块、CAN收发模块、光纤收发模块、开关量输入输出模块。
进一步，本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，还可以具有这样的特征：配网在线监测系统服务器包括光纤转网口转换器和安装有配网中压开关设备智能监测管理软件的计算机。
发明的有益效果
本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，因为具有表贴式无线测温传感器、局部放电探测传感采集器、环境温湿度传感器、SF6和氧气传感器、在线监测主机、配网在线监测系统服务器；将中压开关设备中的各种数据进行采集并传输给在线监测主机，并通过在线监测系统服务器对采集的数据进行处理。
本发明提供一种配网中压开关设备智能监测管理系统，采用传感技术、信息传输技术、诊断技术、计算机技术在线实时监测、综合分析诊断、提前预警、提前预测的配网中压设备智能监测管理系统。
附图说明
图1为本发明的配网中压开关设备智能监测管理系统的框图。
图2为本发明的智能监测管理系统软件的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
本实施例的配网中压开关设备智能监测管理系统，如图1所示，在各配网中压开关站点内布置一台在线监测主机、在中压开关柜电缆接头、电缆、电容器外壳等可能发热处分别布置表贴式无线测温传感器，该表贴式无线测温传感器通过热传导原理感知被测物体的温度，通过2.4G无线网络将温度值实时上传到在线监测主机。表贴式无线测温传感器包括微功耗MCU、数字温度传感器、2.4G无线收发模块、耐高温锂电池、IP67不锈钢外壳和天线。
将特高频传感器安装于金属开关柜内，特高频传感器将测量的放电特征量通过同轴线缆输入局部放电探测采集器内，经过单片机自动分析出最大放电量以及放电相位、放电次数、平均放电量等，通过RS485通信网络上传至在线监测主机。局部放电探测采集器包括特高频传感器、单片机、RS485收发器、电源模块。
在中压开关室内布置一个温湿度传感器，在多个角落分别布置SF6和氧气传感器。温湿度传感器以及SF6和氧气传感器实时监测中压开关室内的温湿度以及SF6含量和氧气含量，通过CAN总线上传至在线监测主机。环境温湿度传感器包括单片机、数字式温湿度探头、CAN收发模块、电源模块。SF6和氧气传感器包括单片机、SF6气体探头、氧气探头、CAN收发模块、电源模块。
在线监测主机包括电源模块、嵌入式微控制器、电容式触摸显示屏、语音模块、扬声器、告警指示灯、红外探头、2.4G无线收发模块、RS485收发模块、CAN收发模块、光纤收发模块、开关量输入输出模块。在线监测主机实时汇集各传感器的感知的数据，直观的以数据列表、图形变化等形式通过显示屏显示，在线监测主机内的嵌入式微控制器根据各传感器感知的数据以及用户对任意监测点设置的报警阈值进行分析比对，当监测数据超过阈值时，在线监测主机通过扬声器、告警指示灯以及显示屏进行声光报警。在线监测主机通过通信方式实时监测各终端传感器的工作状态并保存记录。在线监测主机根据SF6含量和氧气含量与设置的阈值比较，若含量高于阈值，即刻通过开关量输出模块启动室内的风机工作，将室内的SF6排出，为工作人员带来良好的工作环境。当工作人员进入开关室时，在线监测主机的红外探头通过人体红外探测，在线监测主机自动提示环境的安全状况。在线监测主机通过光纤将各终端传感器感知的数据信息、各传感器工作状态信息、在线主机工作状态信息上传至配网在线监测系统服务器。
配网在线监测系统服务器接收并保存来自各个站点在线监测主机上传的数据信息，通过在配网中压开关设备智能监测管理软件进行综合分析诊断，输出预测、预警报告并在服务器上实时显示，同时通过城域网上报到客户端。工作人员在服务器或客户端处及时接收到各站点中压开关设备运行状况，预测、预警报告为工作维护人员准确定位异常或故障带来了及时性和准确性。
在线监测系统服务器中安装有智能监测管理系统软件，智能监测管理系统软件内集有专家知识库、中压开关设备工作温度阈值，环境SF6和氧气含量阈值，厂家设备知识信息，历史检修经验知识。智能监测管理系统软件将检修工作人员输入的实际检修的方法和结果与系统输出的开关设备运行异常诊断报告进行比对、分析，然后导入到专家知识库中，以扩充和修正专家知识库。配网中压开关设备智能监测管理软件集有专家系统方法、实时数据显示、数据存储、预警输出、预测输出的方法和功能。配网在线监测系统服务器包括光纤转网口转换器和安装有配网中压开关设备智能监测管理软件的计算机。
配网中压开关设备智能监测管理软件在配网在线监测系统服务器上运行工作，它是系统服务器工作的核心，集有专家知识库、实时数据显示、数据存储、预警输出、预测输出的方法和功能。如图2所示，监测管理软件将来自各站点在线监测主机上传的感知信息：中压开关设备的工作温度，开关设备局部放电量、放电相位、放电次数，环境温湿度，环境SF6和氧气含量等数据信息。以及监测系统设备工作信息：各终端传感器工作状态，在线监测主机工作状态数据信息等存入系统数据库中。监测管理软件内集有专家知识库：中压开关设备工作温度阈值，环境SF6和氧气含量阈值，厂家设备知识信息，历史检修经验知识等。监测管理软件从数据库以及专家知识库中提取数据信息，进行综合分析诊断，输出中压开关设备以及监测系统设备实时数据，中压开关设备异常预警、告警信号，监测系统设备工作状态异常告警信号，开关设备运行寿命预测报告，开关设备运行异常诊断报告。
检修工作人员取得开关设备运行异常诊断报告后，及时到现场维护，然后将实际检修的方法和结果输入到管理系统中，监测管理软件将检修工作人员输入的实际检修的方法和结果与系统输出的开关设备运行异常诊断报告进行比对、分析，然后导入到专家知识库中，以扩充和修正专家知识库。这样系统诊断力和预测力更具有适应性、准确性和智能化。
除上述实施例外，本发明还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于包括：
表贴式无线测温传感器、局部放电探测传感采集器、环境温湿度传感器、SF6和氧气传感器、在线监测主机、配网在线监测系统服务器；
所述表贴式无线测温传感器通过2.4G无线网络与所述在线监测主机连接，所述局部放电探测传感采集器通过RS485总线与所述在线监测主机连接，所述环境温湿度传感器以及SF6和氧气传感器通过CAN总线与所述在线监测主机连接，所述在线监测主机通过光纤与配网在线监测系统服务器连接，所述在线监测系统服务器通过城市以太网与客户端连接。
2.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述在线监测系统服务器中安装有智能监测管理系统软件，所述智能监测管理系统软件内集有专家知识库、中压开关设备工作温度阈值，环境SF6和氧气含量阈值，厂家设备知识信息，历史检修经验知识。
3.根据权利要求2所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，器特征在于：
其中，所述智能监测管理系统软件将检修工作人员输入的实际检修的方法和结果与系统输出的开关设备运行异常诊断报告进行比对、分析，然后导入到专家知识库中，以扩充和修正专家知识库。
4.根据权利要求2所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，器特征在于：
其中，所述配网中压开关设备智能监测管理软件集有专家系统方法、实时数据显示、数据存储、预警输出、预测输出的方法和功能。
5.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述表贴式无线测温传感器包括微功耗MCU、数字温度传感器、2.4G无线收发模块、耐高温锂电池、IP67不锈钢外壳和天线。
6.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述局部放电探测采集器包括特高频传感器、单片机、RS485收发器、电源模块。
7.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述环境温湿度传感器包括单片机、数字式温湿度探头、CAN收发模块、电源模块。
8.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述SF6和氧气传感器包括单片机、SF6气体探头、氧气探头、CAN收发模块、电源模块。
9.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述在线监测主机包括电源模块、嵌入式微控制器、电容式触摸显示屏、语音模块、扬声器、告警指示灯、红外探头、2.4G无线收发模块、RS485收发模块、CAN收发模块、光纤收发模块、开关量输入输出模块。
10.根据权利要求1所述的配网中压开关设备智能监测管理系统，其特征在于：
其中，所述配网在线监测系统服务器包括光纤转网口转换器和安装有配网中压开关设备智能监测管理软件的计算机。
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