CN108539851A - 一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统 - Google Patents

一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，目的是提供一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统。采用的技术方案是：一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，包括测量终端、控制终端、远程终端、执行机构和电源模块，所述控制终端与测量终端、远程终端通信连接，并控制执行机构的执行；所述测量终端包括温度传感器、湿度传感器、电压互感器、电流互感器、信号调理电路、低通滤波器、多路开关、A/D转换器、第一通信模块。所述控制终端包括第二通信模块、主CPU、副CPU和第三通信模块。所述执行机构包括加热除湿器、显示单元、报警单元、风扇。本发明具有智能化、可靠性高的特点。

Description

一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统。
背景技术
开关柜是电网输配电系统中的重要设备，其安全、可靠运行对电网的安全、高效运行具有十分重要的意义。传统的开关柜控制器主要是通过断路器、接触器、热继电器、熔断器、控制继电器、各种主令电器、互感器及各种电工仪表(电流表、电压表、功率表、电能表等)组合成的开关控制柜来实现配电、控制、保护、监视等功能，使得传统的开关柜需要配有多种模拟指针仪表及继电器，给生产、储存、维修带来极大不便，并且以人工直接操作为主，无法实现计算机智能管理，对于较为复杂的控制逻辑实现起来比较困难。
随着智能电网的发展，为提高配电网运行的可靠性和效率，提高电能的供应质量，降低劳动强度和充分利用现有设备的能力，从而对用户和电力公司均带来可观的收益，实现开关柜的数字化、网络化、智能化。因此，开关柜的控制器具有有线/无线柔性自组织网络功能、在线状态监测功能、开关设备间信息共享和互操作功能已成为开关柜智能控制的发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，包括测量终端、控制终端、远程终端、执行机构和电源模块，所述控制终端与测量终端、远程终端通信连接，并控制执行机构的执行。
所述测量终端包括温度传感器、湿度传感器、电压互感器、电流互感器、信号调理电路、低通滤波器、多路开关、A/D转换器、第一通信模块，所述温度传感器和湿度传感器采集信号后经信号调理电路连接至多路开关，所述电压互感器和电流互感器采集信号后经低通滤波器连接至多路开关，所述多路开关接收信号后经A/D转换器进行数模转换后由第一通信模块发送至控制终端。
所述控制终端包括第二通信模块、主CPU、副CPU和第三通信模块，所述主CPU、副CPU相互连接并与第二通信模块、第三通信模块连接，所述第二通信模块与第一通信模块通信连接，所述第三通信模块通过网络通信连接至远程终端，所述副CPU连接并控制执行机构。
所述执行机构包括加热除湿器、显示单元、报警单元、风扇。
优选的，所述远程终端包括与第三通信模块进行通信的第四通信模块、接收第四通信模块信号数据的终端服务器以及与终端服务器连接的监控中心。
优选的，所述远程终端还包括与终端服务器连接的移动终端。
优选的，所述温度传感器包括用于监测开关柜触头温度的光线光栅温度传感器和用于监测开关柜环境温度的电阻式温度传感器。
优选的，所述显示单元为触屏显示器。
优选的，所述报警单元为声光报警器。
本发明的有益效果集中体现在，智能化、高可靠性，具体来说，首先，本发明利用控制终端对所监测的状态数据进行数据处理和分析，能够自我判断所测状态数据是否异常并对异常情况进行处理，实现其智能化监测，同时具有良好的时效性，能实时监测开关柜内温、湿度、电压、电流变化情况；其次，可靠性高，具体工作时，测量终端所监测到的模拟信号首先转换成数字信号后由控制终端处理，主CPU负责对从第二通信模块接收得到的数据信号进行监控、分析和处理并进一步将处理后的数据发送至副CPU和终端服务器，副CPU负责对接收的处理结果进一步分析并监测主CPU工作状态，必要时可替代主CPU的工作，避免因主CPU的异常状态造成监控系统运行终止，副CPU还负责根据数据处理结果发出相应的指令，包括：在显示单元上实时显示开关柜状态数据、异常报警、加热除湿器和风扇的启停等，这样，采用双CPU结构进行数据的处理、分析以及控制，使数据处理准确、高效，保证数据传输的稳定性。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述本发明。
如图1所示，一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，包括测量终端、控制终端、远程终端、执行机构和电源模块，所述控制终端与测量终端、远程终端通信连接，并控制执行机构的执行。
所述测量终端包括温度传感器、湿度传感器、电压互感器、电流互感器、信号调理电路、低通滤波器、多路开关、A/D转换器、第一通信模块，温度传感器、湿度传感器、电压互感器、电流互感器分别采集相应的参数状态信息，其中，温度传感器和湿度传感器采集信号后经信号调理电路连接至多路开关，电压互感器和电流互感器采集信号后经低通滤波器连接至多路开关，多路开关接收信号后经A/D转换器进行数模转换后由第一通信模块发送至控制终端。
需要说明的是，这里的温度传感器包括用于监测开关柜触头温度的光纤光栅温度传感器和用于监测开关柜环境温度的电阻式温度传感器，并根据需要在待测触头或接点上对应安装光纤光栅温度传感器。所述的信号调理电路对温度传感器和湿度传感器采集的信号进行放大，便于信号更好的匹配A/D转换器，所述的低通滤波器则将采集到的电压、电流信号中的高频分量滤除，提高监测精度，当然，也可以是采用集成的具有放大、滤波作用的信号调理装置，能够针对相应信号进行放大或滤波处理。所述多路开关将多路被测信号分别传送到A/D转换器进行转换，以便控制终端能对多路被测信号进行处理。
所述测量终端与控制终端通过第一通信模块和第二通信模块进行数据传输，控制终端包括第二通信模块、主CPU、副CPU和第三通信模块，主CPU、副CPU相互连接并与第二通信模块、第三通信模块连接，第二通信模块与第一通信模块通信连接，第三通信模块通过网络通信连接至远程终端，副CPU连接并控制执行机构；所述执行机构包括加热除湿器、显示单元、报警单元、风扇。
控制终端作为监控系统的核心，起着重要作用，本发明一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其控制原理如下，首先，第二通信模块接收的数据能同时发送至主CPU和副CPU，所述主CPU和副CPU共用一个存储器，并进一步使主CPU和副CPU具有不同功能，其中，所述主CPU负责对从第二通信模块接收得到的数据信号进行监控、分析和处理，然后将处理后的数据发送至副CPU和终端服务器，副CPU负责对接收的处理结果进一步分析并监测主CPU工作状态，且当主CPU状态异常时，副CPU替代主CPU的工作，同时向远程终端发送报警信号，避免因主CPU的异常状态造成监控系统运行终止，并及时检修，另外，所述副CPU还负责根据数据处理结果向执行机构发出相应的执行命令。
所述加热除湿器为具有除湿和低温加热功能的装置，用以保证开关柜配电系统的安全运行，当控制终端分析显示开关柜内湿度达到一定值时，加热除湿器启动除湿功能，使柜内空气湿度将至结露点以下，然后由排水通道排出；当控制终端分析显示开关柜内温度低于一定值时，加热除湿器启动低温加热功能，使柜内温度上升。
所述显示单元采用触屏显示器用以显示状态数据、状态信号异常情况等，同时，在系统运行过程中，工作人员也可现场通过触屏查询、采集开关柜状态数据以及数据库配置等。
所述报警单元采用声光报警器，当控制终端监测到开关柜内各状态数据异常时，一方面控制声光报警器发出报警提示，另一方面向远程终端发出报警信号，便于维护人员及时发现并采取相应措施。
所述风扇用以当开关柜内温度达到一定值时，通过风扇强化开关柜空气流动，降低开关柜内温度，避免因温度过高而引起火灾等安全隐患，当然，必要时，风扇可处于长期启动状态。
进一步的，所述远程终端包括与第三通信模块进行通信的第四通信模块、接收第四通信模块信号数据的终端服务器以及与终端服务器连接的监控中心，更好的做法是，所述远程终端还包括与终端服务器连接的移动终端。
需要说明的是，所述监控中心作为远程监控平台，一方面接收终端服务器发送的开关柜状态数据，另一方面，当开关柜状态异常时，也能远程向控制终端发出控制指令，如数据采集、数据分析处理等。所述移动终端可以是手机、电脑等移动设备，用以与服务器远程通信，查询开关柜状态数据。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，包括测量终端、控制终端、远程终端、执行机构和电源模块，所述控制终端与测量终端、远程终端通信连接，并控制执行机构的执行；其特征在于：
所述测量终端包括温度传感器、湿度传感器、电压互感器、电流互感器、信号调理电路、低通滤波器、多路开关、A/D转换器、第一通信模块，所述温度传感器和湿度传感器采集信号后经信号调理电路连接至多路开关，所述电压互感器和电流互感器采集信号后经低通滤波器连接至多路开关，所述多路开关接收信号后经A/D转换器进行数模转换后由第一通信模块发送至控制终端；
所述控制终端包括第二通信模块、主CPU、副CPU和第三通信模块，所述主CPU、副CPU相互连接并与第二通信模块、第三通信模块连接，所述第二通信模块与第一通信模块通信连接，所述第三通信模块通过网络通信连接至远程终端，所述副CPU连接并控制执行机构；所述执行机构包括加热除湿器、显示单元、报警单元、风扇。
2.根据权利要求1所述的一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其特征在于：所述远程终端包括与第三通信模块进行通信的第四通信模块、接收第四通信模块信号数据的终端服务器以及与终端服务器连接的监控中心。
3.根据权利要求1所述的一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其特征在于：所述远程终端还包括与终端服务器连接的移动终端。
4.根据权利要求1所述的一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其特征在于：所述温度传感器包括用于监测开关柜触头温度的光线光栅温度传感器和用于监测开关柜环境温度的电阻式温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其特征在于：所述显示单元为触屏显示器。
6.根据权利要求1所述的一种智能型多功能测温低压开关柜监控系统，其特征在于：所述报警单元为声光报警器。
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