CN106289575A - 一种变电站设备自动测温预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站设备自动测温预警系统，包括：无线温度传感装置、无线测温通信终端、数据库服务器、电脑终端、打印机、报警主机；所述无线温度传感装置装设在变电站的各个发热设备上；所述无线测温通信终端与所述无线温度传感装置通过无线方式连接；所述数据库服务器与所述无线测温通信终端连接；所述电脑终端与所述数据库服务器连接；所述打印机和所述报警主机分别与所述电脑终端连接。本发明能够及时测量变电站各个发热设备的温度，发现过热隐患，并及时预警，为电力设备维护检修提供准确的决策依据，消除隐患，减少事故，保证供电的安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，具体地说，涉及一种变电站设备自动测温预警系统。
背景技术
正常运行的电力设备，由于电流、电压的作用将发生发热，主要包括电流效应引起的发热和电压效应引起的发热。当电力设备存在缺陷或者故障时，缺陷或者故障部位的温度就会发生异常变化，从而引起设备的局部发热，假设未能及时发现并及时制止这些隐患的发展，最终会促成设备故障或者事故的发生，严重的会扩大呈电网事故。而且，在电力设备中存在大量导体压接连接或者插接连接，如果压接连接或者插接连接不紧实、松动，将导致接触电阻增加，在大电流作用下出现温度异常升高的现象。温度的异常升高使得接触电阻进一步增大，造成恶性循环，最终可能导致设备不能正常工作，甚至烧毁的严重事故。基于国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故中大概40％的电力事故是由高压电气设备过热所致。
原国家电力工业部颁布《带电设备红外诊断技术应用导则》，主要应用热成象手段和红外诊断技术对6kV以上电力设备表面温度场进行检测和诊断，为检修提供依据。
由于红外检测只能检测到设备表面温度，如果红外辐射受阻挡，就只能检测到热辐射的温度“投影”，而不能检测到内部缺陷部位的真实温度。考虑到用红外测温仪逐点测温必须避开太阳光的背景干扰，故检测一般需在夜间或阴雨天到现场实测，不仅测量误差较大，还需大量的人力和物力。红外检测只能定期巡测，巡测周期较长，故致使漏检而发生电力故障的概率较大。另外，对于一些位置隐蔽的电力设备(例如：手车开关柜内部的断路器、刀闸、动静触头等)，人工无法手持红外测温仪对温度场进行检测。红外检测属离线监测，不能反映温度的变化过程和及时发现设备异常。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种变电站设备自动测温预警系统。所述技术方案如下：
一种变电站设备自动测温预警系统，包括：无线温度传感装置、无线测温通信终端、数据库服务器、电脑终端、打印机、报警主机；
所述无线温度传感装置装设在变电站的各个发热设备上；
所述无线测温通信终端与所述无线温度传感装置通过无线方式连接；
所述数据库服务器与所述无线测温通信终端连接；
所述电脑终端与所述数据库服务器连接；
所述打印机和所述报警主机分别与所述电脑终端连接。
可选地，所述无线温度传感装置包括电源模块、Zigbee模块和温度传感器，所述电源模块分别与所述Zigbee模块和所述温度传感器连接，所述温度传感器的信号输出端与所述Zigbee模块的输入端连接。
可选地，所述温度传感器包括热敏元件和包覆于热敏元件上的保护套管。
可选地，所述电源模块为太阳能电池。
可选地，所述太阳能电池包括基底，所述基底的上表面敷设有金属薄膜电极，所述金属薄膜电极的上表面敷设有第一P型多晶硅膜，所述第一P型多晶硅膜的上表面敷设有第一N型多晶硅膜，所述第一N型多晶硅的膜上表面敷设有第二P型多晶硅膜，所述第二P型多晶硅膜的上表面敷设有第二N型单晶硅膜，所述第二N型单晶硅膜的上表面外缘部敷设有二氧化硅环形膜，所述第二N型单晶硅膜的上表面非外缘部敷设有石墨烯膜，所述石墨烯膜延伸出正极，所述金属薄膜电极延伸出负极。
可选地，所述电源模块为锂电池。
可选地，所述无线测温通信终端包括外壳、电器元件、电路板和外置接收天线；所述外壳包括前框、操作面板和后壳，所述前框包括边框和位于边框前端的内凸沿，所述操作面板位于所述前框的边框内且固定于所述内凸沿上，所述后壳包括边框和后盖；所述前框、所述操作面板和所述后壳共同围成了容置所述电器元件、所述电路板和所述外置接收天线的所述外壳。
可选地，所述后盖包括铰接耳和支板，所述后盖的背面凸出设置所述铰接耳，所述支板的上端通过销轴和所述铰接耳连接。
可选地，所述支板为可伸缩支板，所述支板包括下支板和上支板，所述下支板设有供上支板滑动的内腔，所述下支板和所述上支板通过相对滑动实现所述支板的伸缩。
可选地，所述变电站的各个发热设备包括主变的进线接点、主变的出线接点、主变本体、高压母线、母排接头、穿墙套管、铜铝过渡处、高压开关柜的动静触头、高压开关柜柜内断路器、地下电缆、电缆夹层通道和刀闸。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例能够及时测量变电站各个发热设备的温度，发现过热隐患，并及时预警，为电力设备维护检修提供准确的决策依据，消除隐患，减少事故，保证供电的安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种变电站设备自动测温预警系统的示意图；
图2是本发明实施例提供的太阳能电池的原理图；
图3是本发明实施例提供的无线测温通信终端的结构示意图；
图4是图2的局部放大图；
图5是本发明实施例提供的无线测温通信终端的主视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种变电站设备自动测温预警系统，参见图1，包括：无线温度传感装置11、无线测温通信终端12、数据库服务器13、电脑终端14、打印机15、报警主机16。
无线温度传感装置11有若干个，分别装设在变电站的各个发热设备上。
无线测温通信终端12与无线温度传感装置11通过无线方式连接。
数据库服务器13与无线测温通信终端12连接。
电脑终端14与数据库服务器13连接。
打印机15和报警主机16分别与电脑终端14连接。
具体地，无线温度传感装置11将采集到监测点的温度通过自身的转换电路把温度信号转换为无线信号并发送给无线测温通信终端12；无线测温通信终端12定期收集无线温度传感装置11发送出来的无线信号并通过自身的转换电路把无线信号再还原为温度信号；数据库服务器13接收所有采集的温度数据并集中存储和管理；电脑终端14分布在各个部门，负责在本部门职责范围内对相应温度数据进行管理和监视；打印机15与电脑终端14连接，用于打印温度数据报表；报警主机16检测到温度异常变化时将报警信息发送至预设的管理人员手机17中或者自动拨打预设的管理人员电话。
无线温度传感装置11与无线测温通信终端12采用工作于ISM工作频率的无线方式进行通信，单个无线测温通信终端12最大容量可接收100个无线温度传感装置11。
同时，采用网络形式，在统一网络中相关的管理人员的电脑中安装相应的软件程序，根据各个部门的职责不同可以管理范围之内所有变电站的信息，通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警等各种形式来进行监视。
在本实施例中，无线温度传感装置11包括电源模块、Zigbee模块和温度传感器，电源模块分别与Zigbee模块和温度传感器连接，分别给Zigbee模块和温度传感器供电，温度传感器的信号输出端与Zigbee模块的输入端连接。
在本实施例中，温度传感器包括热敏元件和包覆于热敏元件上的保护套管。
具体地，该保护套管优选由钢玉材质制成，钢玉材料耐研磨，而且坚固，不易碎裂。
在本实施例中，电源模块为太阳能电池。
在本实施例中，参见图2，太阳能电池包括基底21，基底21的上表面敷设有金属薄膜电极28，金属薄膜电极28的上表面敷设有第一P型多晶硅膜22，第一P型多晶硅膜22的上表面敷设有第一N型多晶硅膜26，第一N型多晶硅膜26的上表面敷设有第二P型多晶硅膜23，第二P型多晶硅膜23的上表面敷设有第二N型单晶硅膜27，第二N型单晶硅膜27的上表面外缘部敷设有二氧化硅环形膜24，第二N型单晶硅膜的上表面非外缘部敷设有石墨烯膜25，石墨烯膜25延伸出正极，金属薄膜电极28延伸出负极。
具体地，利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，只要被满足一定照度条件的光照射到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，为无线温度传感装置11供电。
在本实施例中，电源模块为锂电池，锂电池通过绑带绑定在变电站设备上，锂电池存储电量大。能够长期为无线温度传感装置11供电。
在本实施例中，无线测温通信终端12包括外壳、电器元件、电路板和外置接收天线。
参见图3，外壳包括前框、操作面板128和后壳，前框包括边框123和位于边框前端的内凸沿129，操作面板128位于前框的边框123内且固定于内凸沿129上，后壳包括边框127和后盖127。前框、操作面板128和后壳共同围成了容置电器元件、电路板和外置接收天线的腔体122。
在本实施例中，参见图4，后盖127包括铰接耳126和支板125，后盖127的背面凸出设置铰接耳126，支板125的上端通过销轴和铰接耳126连接。
具体地，支板125与后盖127成一定角度，可以放置无线测温通信终端12，调整该角度，就能调整无线测温通信终端12的角度。
在本实施例中，支板125为可伸缩支板，支板125包括下支板和上支板，下支板设有供上支板滑动的内腔，下支板和上支板通过相对滑动实现支板125的伸缩。
在本实施例中，参见图5，操作面板128上设置数显屏和操作按键，界面人性化设计，操作方便简单。
在本实施例中，变电站的各个发热设备为主变的进线接点、主变的出线接点、主变本体、高压母线、母排接头、穿墙套管、铜铝过渡处、高压开关柜的动静触头、高压开关柜柜内断路器、地下电缆、电缆夹层通道和刀闸。
在本实施例中，全部无线测温通信终端12的RS485输出端汇总后经由RS485总线后通过RS485转换器与数据库服务器13的信号输入端相连，或者全部无线测温通信终端12的RS485输出端经汇总网线与数据库服务器13的信号输入端相连。
具体地，装设于变电站各个发热设备上的无线温度传感装置11将温度转化为电信号并通过无线方式发射，无线测温通信终端12定期收集无线温度传感装置11发送出来的无线信号并通过自身的转换电路把无线信号再还原为温度信号，数据库服务器13接收所有采集的温度数据并集中存储和管理，管理人员通过电脑在本部门职责范围内对相应温度数据进行管理和监视，检测到温度异常变化时报警主机16将报警信息发送至预设的管理人员手机中或者自动拨打预设的管理人员电话，进行预警。无线温度传感装置11与与无线测温通信终端12采用工作于ISM工作频率的无线连接通信，避免了任何线路(包括光纤)连接传感器会改变电气爬电距离的缺点。
综上所述，本发明实施例的温度传感器与测温终端之间采用无线连接，不需要在复杂的电网环境下增加额外的线路，既方便了系统的安装与维护，又减少了对电网安全运行的影响，使系统的安全性、灵活性得到极大提高。无线通信选择工作于ISM工作频率，对人体无伤害、对周围设备无电磁干扰，符合FCC标准和国家无线管理规定。如有温升报警即时没有人值班也能够及时把报警信息通过短信报警主机16发送至需要管理人员的手机中，在第一时间能够掌握温度变化情况，采用温度无线监测技术，及时发现电力设备的温度异常，对于保证电力设备的安全可靠运行具有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，包括：无线温度传感装置、无线测温通信终端、数据库服务器、电脑终端、打印机、报警主机；
所述无线温度传感装置装设在变电站的各个发热设备上；
所述无线测温通信终端与所述无线温度传感装置通过无线方式连接；
所述数据库服务器与所述无线测温通信终端连接；
所述电脑终端与所述数据库服务器连接；
所述打印机和所述报警主机分别与所述电脑终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述无线温度传感装置包括电源模块、Zigbee模块和温度传感器，所述电源模块分别与所述Zigbee模块和所述温度传感器连接，所述温度传感器的信号输出端与所述Zigbee模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述温度传感器包括热敏元件和包覆于所述热敏元件上的保护套管。
4.根据权利要求1所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述电源模块为太阳能电池。
5.根据权利要求4所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述太阳能电池包括基底，所述基底的上表面敷设有金属薄膜电极，所述金属薄膜电极的上表面敷设有第一P型多晶硅膜，所述第一P型多晶硅膜的上表面敷设有第一N型多晶硅膜，所述第一N型多晶硅的膜上表面敷设有第二P型多晶硅膜，所述第二P型多晶硅膜的上表面敷设有第二N型单晶硅膜，所述第二N型单晶硅膜的上表面外缘部敷设有二氧化硅环形膜，所述第二N型单晶硅膜的上表面非外缘部敷设有石墨烯膜；
所述石墨烯膜延伸出正极，所述金属薄膜电极延伸出负极。
6.根据权利要求1所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述电源模块为锂电池。
7.根据权利要求1所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述无线测温通信终端包括外壳、电器元件、电路板和外置接收天线；
所述外壳包括前框、操作面板和后壳，所述前框包括边框和位于边框前端的内凸沿，所述操作面板位于所述前框的边框内且固定于所述内凸沿上，所述后壳包括边框和后盖；
所述前框、所述操作面板和所述后壳共同围成了容置所述电器元件、所述电路板和所述外置接收天线的所述外壳。
8.根据权利要求7所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述后盖包括铰接耳和支板，所述后盖的背面凸出设置所述铰接耳，所述支板的上端通过销轴和所述铰接耳连接。
9.根据权利要求8所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述支板为可伸缩支板，所述支板包括下支板和上支板，所述下支板设有供上支板滑动的内腔，所述下支板和所述上支板通过相对滑动实现所述支板的伸缩。
10.根据权利要求1所述的一种变电站设备自动测温预警系统，其特征在于，所述变电站的各个发热设备为主变的进线接点、主变的出线接点、主变本体、高压母线、母排接头、穿墙套管、铜铝过渡处、高压开关柜的动静触头、高压开关柜柜内断路器、地下电缆、电缆夹层通道和刀闸。
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