CN105547510A - 一种配电网电缆终端头测温预警系统 - Google Patents

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徐少峰
吴世华
阮雄伟
程鹏
江宁
孙伟君
邱越
陈丝雨
许开熙
黄旦莉
邹航
何山
王德海
李杨
朱钥
尹镜晶
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Xiaogan Power Supply Co of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
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Abstract

一种配电网电缆终端头测温预警系统，包括取电模块、温度传感器模块、无线终端，温度传感器模块连接数据采集分析模块，数据采集分析模块连接第一处理器模块，第一处理器模块连接第一无线通讯模块。所述无线终端包括安装在外壳内的第二处理器模块、液晶显示模块、第二无线通讯模块，第二处理器模块分别连接液晶显示模块、第二无线通讯模块。本发明一种配电网电缆终端头测温预警系统，解决现有技术存在的无法解决的电缆头测温数量巨大、按照要求难以测完的问题；采用智能测温方式，实现对电缆终端头的实时监测和测温点的全覆盖，保证测温数据的实时性、真实性、有效性。

Description

一种配电网电缆终端头测温预警系统
技术领域
本发明一种配电网电缆终端头测温预警系统，涉及电力系统中配网环网柜测温领域。
背景技术
根据国家电网公司配网状态检修制度要求，开关柜红外测温周期为一个季度，一季度的周期内每个电缆头检测难以到位。目前电缆终端头主要是采用红外测温。由于配网电缆数量巨大，人力有限。且大量是下班时负荷大，所以负荷最大时的温度更没有被检测到位。故当前迫切需要改进目前户内电缆终端头的测温方式，研发采用一种经济的、免人工、或者少人工的智能测温方式，实现对电缆终端头的实时监测和测温点的全覆盖，保证测温数据的实时性、真实性和有效性；减轻一线班组的现场测温工作量，降低人员工作强度和生产成本，提高工作效率。
发明内容
本发明提供一种配电网电缆终端头测温预警系统，解决现有技术存在的无法解决的电缆头测温数量巨大、按照要求难以测完的问题；采用智能测温方式，实现对电缆终端头的实时监测和测温点的全覆盖，保证测温数据的实时性、真实性、有效性。
一种配电网电缆终端头测温预警系统，包括取电模块、温度传感器模块、无线终端，温度传感器模块连接数据采集分析模块，数据采集分析模块连接第一处理器模块，第一处理器模块连接第一无线通讯模块。所述无线终端包括安装在外壳内的第二处理器模块、液晶显示模块、第二无线通讯模块，第二处理器模块分别连接液晶显示模块、第二无线通讯模块。
所述第一无线通讯模块为Zigbee无线通信模块；第二无线通讯模块为433M公用频率无线通讯模块，433M公用频率无线通讯模块配置无线发射天线。
所述取电模块为安装在电缆上的CT取电模块。
所述温度传感器模块为高精度热电偶PT100，数据采集分析模块用于对温度传感器模块采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端上完成显示、存储。
所述液晶显示模块采用LCD液晶显示屏，并设有功能按键。
所述外壳为工程塑胶外壳，外壳磁吸式安装固定。
所述第二处理器模块为单片机。
一种配电网电缆终端头测温预警方法，温度传感器模块采用热电偶PT100，数据采集分析模块对温度传感器模块采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端上，无线终端完成对数据的显示、存储。采用配网环网柜CT、PT或变压器直接取电。
本发明一种配电网电缆终端头测温预警系统，技术效果如下：
1）、改变测温方式：采用一种经济的、免人工或者少人工的智能测温方式，实现对电缆终端头的实时监测和测温点的全覆盖，保证测温数据的实时性、真实性和有效性，切实减轻一线班组的现场测温工作量，降低人员工作强度和生产成本，提高工作效率。
2）、采用热电偶测温，减少了红外成本。通过测量热电偶的电动势即可得出相应的温度。这种方法测温精度高，范围广，可实现连续测量。
3）、方便安装在环网柜，没有PT时采用CT取电，并可磁吸式安装，检修维护方便。
4）、在保障热交换能力不下降的情况下，选用体积小、重量轻、功率小、通用性强的电源和通信方式，达到安全、节能目的。
5）、节约人力成本：某省电力公司系统范围内电缆头共计10万个，其中环网箱电缆头达4750只。以前3人一组测温，按照500元一个工日，每天1500元工钱；每天可测15台环网柜，即100元一台成本。每台每月测量2次，需要测9500次，每月工钱需要95万，全年1140万。采用本发明系统后，该省电力公司每年可以节约1140万元人工测温成本。一台环网箱一套测温设备一万元，10年折旧，每套每年1000元；大批量推广，成本可望降到5000元，折旧费可降至500元；全省4750只需要测温运维成本237.5万元，即节约测温成本1140-237.5=902.5万元。
附图说明
图1为本发明系统的模块连接示意图。
具体实施方式
一种配电网电缆终端头测温预警系统，包括取电模块1、温度传感器模块2、无线终端6，温度传感器模块2连接数据采集分析模块3，数据采集分析模块3连接第一处理器模块4，第一处理器模块4连接第一无线通讯模块5。所述无线终端6包括安装在外壳内的第二处理器模块7、液晶显示模块8、第二无线通讯模块9，第二处理器模块7分别连接液晶显示模块8、第二无线通讯模块9。
所述第一无线通讯模块5为Zigbee无线通信模块。第二无线通讯模块9为433M公用频率无线通讯模块，433M公用频率无线通讯模块配置无线发射天线，调整发射天线可满足0-50米无线发射-接收距离要求。
所述取电模块1为安装在电缆上的CT取电模块，CT取电模块可方便安装在电缆上，电源CT在一次侧电流大于80A时，CT取电模块可以稳定工作。
所述温度传感器模块2为热电偶PT100，数据采集分析模块3用于对温度传感器模块2采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块4进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端6上完成显示、存储。
数据采集分析模块3可以采用研华ADAM-3000系列。
第一处理器模块4可以采用ATMEL系列单片机处理器。
所述液晶显示模块8采用LCD液晶显示屏，并设有功能按键，现场安装方便快捷。
所述外壳为工程塑胶外壳，外壳磁吸式安装固定。
所述第二处理器模块7为单片机。
一种配电网电缆终端头测温预警方法，温度传感器模块2采用热电偶PT100，数据采集分析模块3对温度传感器模块2采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块4进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端6上，无线终端6完成对数据的显示、存储。各个模块的供电方式，采用配网环网柜CT、PT或变压器直接取电。
测试步骤：
（1）、测试取电模块1、LCD液晶显示屏、温度传感器模块2、数据采集分析模块3等各系统元件是否运行正常；
（2）、测试配置的硬件电路是否能正常支持软件的运行，实现相应的功能；
（3）、校准调试热电偶PT100采样回路，以提高测量精度。
（4）、将本发明系统安装在运行环网箱中，LCD液晶显示屏上显示的各相温度与红外测温数据相比较，数据几乎完全一致。
由表可见，各测温数据均非常准确，实现了预期目标。
经济效益分析：

Claims (9)

1.一种配电网电缆终端头测温预警系统，包括取电模块（1）、温度传感器模块（2）、无线终端（6），其特征在于，温度传感器模块（2）连接数据采集分析模块（3），数据采集分析模块（3）连接第一处理器模块（4），第一处理器模块（4）连接第一无线通讯模块（5）；所述无线终端（6）包括安装在外壳内的第二处理器模块（7）、液晶显示模块（8）、第二无线通讯模块（9），第二处理器模块（7）分别连接液晶显示模块（8）、第二无线通讯模块（9）。
2.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述第一无线通讯模块（5）为Zigbee无线通信模块；第二无线通讯模块（9）为433M公用频率无线通讯模块，433M公用频率无线通讯模块配置无线发射天线。
3.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述取电模块（1）为安装在电缆上的CT取电模块。
4.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述温度传感器模块（2）为热电偶PT100，数据采集分析模块（3）用于对温度传感器模块（2）采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块（4）进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端（6）上完成显示、存储。
5.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述液晶显示模块（8）采用LCD液晶显示屏，并设有功能按键。
6.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述外壳为工程塑胶外壳，外壳磁吸式安装固定。
7.根据权利要求1所述一种配电网电缆终端头测温预警系统，其特征在于，所述第二处理器模块（7）为单片机。
8.一种配电网电缆终端头测温预警方法，其特征在于，温度传感器模块（2）采用热电偶PT100，数据采集分析模块（3）对温度传感器模块（2）采集到的信号经采样、放大、A/D转换后进入第一处理器模块（4）进行分析处理，处理完成的数据经无线通讯模块发送到无线终端（6）上，无线终端（6）完成对数据的显示、存储。
9.根据权利要求8所述一种配电网电缆终端头测温预警方法，其特征在于，采用配网环网柜CT、PT或变压器直接取电。
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