CN105516277B - 用于电网电气设备温度监测装置的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网电气设备温度监测装置及其监测方法，所述装置包括数据采集节点、中心节点、控制主机、手机；所述方法包括对数据采集节点、中心节点、控制主机以及手机进行物联网组网等步骤；本发明的优点有：本装置利用基于数字无线温度数据采集节点，可以对输变电、发配电等作业中用到的各种电网电气设备因为过载、散热不良以及气候原因导致的温度异常状况进行实时检测，可以防止电网电气设备温度异常导致的火灾以及触电，为国家挽回了人力物力财力的损失。

Description

用于电网电气设备温度监测装置的监测方法

技术领域

本发明属于电力设备监测技术领域。具体涉及一种用于电网电气设备温度监测装置的监测方法。

背景技术

十二五期间，祖国经济保持中高速发展，电网的供电负荷也日益增大，作为电网电气设备安全的重头戏，电网电气设备温度监测成为各地电力公司的工作重点，电网电气设备温度异常导致的火灾以及触点事故时有发生，造成了人力物力财力的损失，因此对电网电气设备的温度进行精确、快速以及实时安全的监测是非常重要的。但是，由于被测终端很多，而且大多数分布在气候条件恶劣的地区，位置分布也比较复杂，所以位于各个终端的温度采集节点布置起来非常的繁琐，而且固有的各个终端的温度采集节点常常受周围的环境影响而损坏或者微动位置，在传输温度信号时发生“交通堵塞”，传输时也非常的杂乱无序，大大降低了效率和测温的稳定准确性，对于监测数据和历史状况工作人员往往只能通过在监测中心查阅和调取，在野外或监测中心以外的地方就无法查阅和调取，而且由于手机的硬件条件所限，使用手机中的浏览器直接调用本地的认证系统基本不可能，非要开发专门的浏览器安全插件才行。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种用于电网电气设备温度监测装置的监测方法。

一种电网电气设备温度监测装置，包括以下部分：数据采集节点100，用于采集设备温度信号；中心节点200，用于对采集的设备温度信号进行接收、存储以及上传；控制主机300，用于控制温度监测装置的运行；手机400，用于实现远程查询设备的温度状态，所述数据采集节点100和中心节点200之间进行通信交互，所述中心节点200与控制主机300进行通信交互，所述控制主机300与手机400进行通信交互。

所述数据采集节点100和中心节点200之间通过WSN或TDMA协议进行通信交互，所述中心节点200与控制主机300之间通过RS-232或RS-485进行通信交互，所述控制主机300与手机400通过无线WiFi或蓝牙或云服务器进行通信交互。

所述数据采集节点100包括主数据采集节点和从数据采集节点。

一种电网电气设备温度监测装置，其监测方法包括以下步骤：

001，对数据采集节点100、中心节点200、控制主机300以及手机400进行物联网组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，数据采集节点100采集电网电气设备温度信号，并将温度信号定期发送至中心节点200；

004，中心节点200在没有收到控制主机300的通信信号前，实时接收多个数据采集节点100发送的温度信号，中心节点200在收到控制主机300的通信信号后，响应于控制主机300的通信信号，将接收的温度信号发送至控制主机300；

005，控制主机300将接收的温度信号与预存的标准温度指标范围进行对比，如果出现温度越界，则发出报警，并保存历史数据；

006，控制主机300保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过手机400远程对控制主机300里保存的历史数据进行解密，并通过手机浏览器查阅历史数据。

所述步骤001中数据采集节点100组网时包括以下步骤：

011，数据采集节点100检测网络环境，确定各个数据采集节点100的频点信息；

012，设置数据采集节点100可以同时采集多个频点的信号，并且只在一个频点发送信号；

013，主数据采集节点不断向从数据采集节点发送时间信息，从数据采集节点收到并完成时间同步之后，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，以此类推，完成全网的时间同步；

014，搜索相邻数据采集节点，并记录相邻数据采集节点的频点信息，并将频点信息下发给相邻数据采集节点；

015，如果数据采集节点T1在某业务时隙，要发送数据给相邻数据采集节点T2，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输出状态，此时不能再安排其他目的节点，只能在一个频点下发给相邻数据采集节点T2；假设数据采集节点T1在某业务时隙，要接收相邻数据采集节点T2的数据，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输入状态，可以接收不同的频点的数据，所以此时隙还可以接收其他不同频点发来的数据。

所述步骤013具体为：主数据采集节点采用全向天线发送信号，接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点；如果从数据采集节点没有收到主数据采集节点的信号，则每次接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点，若从数据采集节点收到主数据采集节点的信号，则从数据采集节点进入粗同步状态，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，已接受第n个数据采集节点时间信息的第n+1个数据采集节点，为第n个数据采集节点n跳范围的节点，将与第n个数据采集节点建立拓扑网络层次结构，以此类推，将依次形成n+1跳、n+2跳、n+3跳......等节点，最终形成多层次数据采集节点组网并完成各层次数据采集节点的时间同步。

所述步骤006具体包括以下步骤：

061，查询人员使用手机400中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，将数字证书的调用请求发送到云服务器；

062，控制主机300登陆云服务器，云服务器向控制主机300发送查询请求口令，控制主机300输入查询请求口令接收调用请求，然后完成数字证书的调用的处理，之后将处理结果反馈至云服务器；

063，查询人员使用手机400中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，云服务器向手机400反馈所述查询请求口令，手机400输入所述查询请求口令查询处理结果，并根据处理结果选择查询控制主机300保存的历史数据；

064，完成查询后，所述查询请求口令暂存在云服务器中，当下次接收到调用请求时，控制主机300先登陆云服务器检索是否保存有相同的所述查询请求口令，若没有，则返回步骤062，若有，则返回步骤063，若云服务器中中暂存的所述查询请求口令在一周内一次都没有被调用，一周后即使控制主机300登陆云服务器检索保存有相同的所述查询请求口令，云服务器也拒绝向控制主机300发送所述查询请求口令。

本发明的优点有：本装置利用基于数字无线温度数据采集节点，可以对输变电、发配电等作业中用到的各种电网电气设备因为过载、散热不良以及气候原因导致的温度异常状况进行实时检测，可以防止电网电气设备温度异常导致的火灾以及触电，为国家挽回了人力物力财力的损失，而且本发明的数据采集节点的工作网络结构可以随时进行动态调整到最佳状态，解决了由于气候条件恶劣导致无线通信环境不佳的状况，在顶点发送一路信号的同时接收多路信号，有效避免“交通堵塞”，大大增加了网络容量，手机中的浏览器可以通过超文本传送协议登陆云服务器，然后通过几个回合调用认证系统不用开发专门的浏览器安全插件。

附图说明

图1为本发明一种电网电气设备温度监测装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

一种电网电气设备温度监测装置，包括以下部分：数据采集节点100，用于采集设备温度信号；中心节点200，用于对采集的设备温度信号进行接收、存储以及上传；控制主机300，用于控制温度监测装置的运行；手机400，用于实现远程查询设备的温度状态，所述数据采集节点100和中心节点200之间进行通信交互，所述中心节点200与控制主机300进行通信交互，所述控制主机300与手机400进行通信交互。

所述数据采集节点100和中心节点200之间通过WSN或TDMA协议进行通信交互，所述中心节点200与控制主机300之间通过RS-232或RS-485进行通信交互，所述控制主机300与手机400通过无线WiFi或蓝牙或云服务器进行通信交互。数据采集节点100由无线信号收发模块、无线温度传感器以及感温层等组成，为现有技术。

所述数据采集节点100包括主数据采集节点和从数据采集节点。

一种电网电气设备温度监测装置，其监测方法包括以下步骤：

001，对数据采集节点100、中心节点200、控制主机300以及手机400进行物联网组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，数据采集节点100采集电网电气设备温度信号，并将温度信号定期发送至中心节点200；

004，中心节点200在没有收到控制主机300的通信信号前，实时接收多个数据采集节点100发送的温度信号，中心节点200在收到控制主机300的通信信号后，响应于控制主机300的通信信号，将接收的温度信号发送至控制主机300；

005，控制主机300将接收的温度信号与预存的标准温度指标范围进行对比，如果出现温度越界，则发出报警，并保存历史数据；

006，控制主机300保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过手机400远程对控制主机300里保存的历史数据进行解密，并通过手机浏览器查阅历史数据。

所述步骤001中数据采集节点100组网时包括以下步骤：

011，数据采集节点100检测网络环境，确定各个数据采集节点100的频点信息；

012，设置数据采集节点100可以同时采集多个频点的信号，并且只在一个频点发送信号；

013，主数据采集节点不断向从数据采集节点发送时间信息，从数据采集节点收到并完成时间同步之后，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，以此类推，完成全网的时间同步；

014，搜索相邻数据采集节点，并记录相邻数据采集节点的频点信息，并将频点信息下发给相邻数据采集节点；

015，如果数据采集节点T1在某业务时隙，要发送数据给相邻数据采集节点T2，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输出状态，此时不能再安排其他目的节点，只能在一个频点下发给相邻数据采集节点T2；假设数据采集节点T1在某业务时隙，要接收相邻数据采集节点T2的数据，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输入状态，可以接收不同的频点的数据，所以此时隙还可以接收其他不同频点发来的数据。

所述步骤013具体为：主数据采集节点采用全向天线发送信号，接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点；如果从数据采集节点没有收到主数据采集节点的信号，则每次接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点，若从数据采集节点收到主数据采集节点的信号，则从数据采集节点进入粗同步状态，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，已接受第n个数据采集节点时间信息的第n+1个数据采集节点，为第n个数据采集节点n跳范围的节点，将与第n个数据采集节点建立拓扑网络层次结构，以此类推，将依次形成n+1跳、n+2跳、n+3跳......等节点，最终形成多层次数据采集节点组网并完成各层次数据采集节点的时间同步。

所述步骤006具体包括以下步骤：

061，查询人员使用手机400中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，将数字证书的调用请求发送到云服务器；

062，控制主机300登陆云服务器，云服务器向控制主机300发送查询请求口令，控制主机300输入查询请求口令接收调用请求，然后完成数字证书的调用的处理，之后将处理结果反馈至云服务器；

063，查询人员使用手机400中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，云服务器向手机400反馈所述查询请求口令，手机400输入所述查询请求口令查询处理结果，并根据处理结果选择查询控制主机300保存的历史数据；

064，完成查询后，所述查询请求口令暂存在云服务器中，当下次接收到调用请求时，控制主机300先登陆云服务器检索是否保存有相同的所述查询请求口令，若没有，则返回步骤062，若有，则返回步骤063，若云服务器中中暂存的所述查询请求口令在一周内一次都没有被调用，一周后即使控制主机300登陆云服务器检索保存有相同的所述查询请求口令，云服务器也拒绝向控制主机300发送所述查询请求口令。

本装置利用基于数字无线温度数据采集节点，可以对输变电、发配电等作业中用到的各种电网电气设备因为过载、散热不良以及气候原因导致的温度异常状况进行实时检测，可以防止电网电气设备温度异常导致的火灾以及触电，为国家挽回了人力物力财力的损失，而且本发明的数据采集节点的工作网络结构可以随时进行动态调整到最佳状态，解决了由于气候条件恶劣导致无线通信环境不佳的状况，在顶点发送一路信号的同时接收多路信号，有效避免“交通堵塞”，大大增加了网络容量，手机中的浏览器可以通过超文本传送协议登陆云服务器，然后通过几个回合调用认证系统不用开发专门的浏览器安全插件。

Claims (3)

1.一种用于电网电气设备温度监测装置的监测方法，所述监测装置包括以下部分：数据采集节点(100)，用于采集设备温度信号；中心节点(200)，用于对采集的设备温度信号进行接收、存储以及上传；控制主机(300)，用于控制温度监测装置的运行；手机(400)，用于实现远程查询设备的温度状态，所述数据采集节点(100)和中心节点(200)之间进行通信交互，所述中心节点(200)与控制主机(300)进行通信交互，所述控制主机(300)与手机(400)进行通信交互；所述数据采集节点(100)和中心节点(200)之间通过WSN或TDMA协议进行通信交互，所述中心节点(200)与控制主机(300)之间通过RS-232或RS-485进行通信交互，所述控制主机(300)与手机(400)通过无线WiFi或蓝牙或云服务器进行通信交互；所述数据采集节点(100)包括主数据采集节点和从数据采集节点；其特征在于所述监测方法包括以下步骤：

001，对数据采集节点(100)、中心节点(200)、控制主机(300)以及手机(400)进行物联网组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，数据采集节点(100)采集电网电气设备温度信号，并将温度信号定期发送至中心节点(200)；

004，中心节点(200)在没有收到控制主机(300)的通信信号前，实时接收多个数据采集节点(100)发送的温度信号，中心节点(200)在收到控制主机(300)的通信信号后，响应于控制主机(300)的通信信号，将接收的温度信号发送至控制主机(300)；

005，控制主机(300)将接收的温度信号与预存的标准温度指标范围进行对比，如果出现温度越界，则发出报警，并保存历史数据；

006，控制主机(300)保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过手机(400)远程对控制主机(300)里保存的历史数据进行解密，并通过手机浏览器查阅历史数据；所述步骤001中数据采集节点(100)组网时包括以下步骤：

011，数据采集节点(100)检测网络环境，确定各个数据采集节点(100)的频点信息；

012，设置数据采集节点(100)可以同时采集多个频点的信号，并且只在一个频点发送信号；

013，主数据采集节点不断向从数据采集节点发送时间信息，从数据采集节点收到并完成时间同步之后，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，以此类推，完成全网的时间同步；

014，搜索相邻数据采集节点，并记录相邻数据采集节点的频点信息，并将频点信息下发给相邻数据采集节点；

015，如果数据采集节点T1在某业务时隙，要发送数据给相邻数据采集节点T2，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输出状态，此时不能再安排其他目的节点，只能在一个频点下发给相邻数据采集节点T2；假设数据采集节点T1在某业务时隙，要接收相邻数据采集节点T2的数据，那么数据采集节点T1在该业务时隙为输入状态，可以接收不同的频点的数据，所以此时隙还可以接收其他不同频点发来的数据。

2.根据权利要求1所述的用于电网电气设备温度监测装置的监测方法，其特征在于所述步骤013具体为：主数据采集节点采用全向天线发送信号，接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点；如果从数据采集节点没有收到主数据采集节点的信号，则每次接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点，若从数据采集节点收到主数据采集节点的信号，则从数据采集节点进入粗同步状态，将时间信息下发给剩下的其中一个数据采集节点，已接受第n个数据采集节点时间信息的第n+1个数据采集节点，为第n个数据采集节点n跳范围的节点，将与第n个数据采集节点建立拓扑网络层次结构，以此类推，将依次形成n+1跳、n+2跳、n+3跳......等节点，最终形成多层次数据采集节点组网并完成各层次数据采集节点的时间同步。

3.根据权利要求2所述的用于电网电气设备温度监测装置的监测方法，其特征在于所述步骤006具体包括以下步骤：

061，查询人员使用手机(400)中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，将数字证书的调用请求发送到云服务器；

062，控制主机(300)登陆云服务器，云服务器向控制主机(300)发送查询请求口令，控制主机(300)输入查询请求口令接收调用请求，然后完成数字证书的调用的处理，之后将处理结果反馈至云服务器；

063，查询人员使用手机(400)中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，云服务器向手机(400)反馈所述查询请求口令，手机(400)输入所述查询请求口令查询处理结果，并根据处理结果选择查询控制主机(300)保存的历史数据；

064，完成查询后，所述查询请求口令暂存在云服务器中，当下次接收到调用请求时，控制主机(300)先登陆云服务器检索是否保存有相同的所述查询请求口令，若没有，则返回步骤062，若有，则返回步骤063，若云服务器中中暂存的所述查询请求口令在一周内一次都没有被调用，一周后即使控制主机(300)登陆云服务器检索保存有相同的所述查询请求口令，云服务器也拒绝向控制主机(300)发送所述查询请求口令。