CN109063798A - 一种智能电网监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电网监控系统，包括：智能电网监控模块，用于通过无线发送接收单元向声表面波测温标签发射高频脉冲询问信号；对接收到的射频回波信号进行解调和译码处理，获得被识别物体的被测点温度；无线发送接收单元，用于将高频脉冲询问信号发射至表面波测温标签；将射频回波信号回传至智能电网监控模块；声表面波测温标签，用于接收高频脉冲询问信号，响应高频脉冲询问信号，向无线发送接收单元回传射频回波信号。本发明通过声表面波和射频识别技术制作的测温标签，可获得被测点射频回波信号，并由智能电网监控模块采集，在模块中进行相应的后续处理得到被测点温度。

Description

一种智能电网监控系统

技术领域

本发明属于智能电网监控技术领域，尤其涉及一种智能电网监控系统。

背景技术

电力设备是电网的基本单元，电力设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感技术对关键设备的运行状况及环境参数进行实时监控，进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。

其中，温度是最重要的监控参数，高温过热直接导致电气材料的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。故，实现温度在线监测是保证电力设备安全运行的重要手段。

目前，常用的电力在线监测的技术主要红外热成像技术、红外信号接触式测温技术、光纤传感器测温及无线测温技术：红外成像技术是通过观测红外图谱判断开关柜内部温度，不能直观显示内部温度数值，且测量结果受到环境影响，准确度低，尤其对于开关柜内被其他元件遮挡的节点，无法得到该处的红外图谱；红外信号接触式测温是通过集成电路传感器等传统测温设备采集开关柜内温度信号，再将所测得的信号利用红外传输技术传输至接收器，进行进一步数据的分析、处理等，但传感器通过感应线圈从高压母线取能，存在高低电位隔离问题，且会受到强电磁干扰；光纤传感器测温是将光纤传感器安装在测温节点处测温，但采用有线方式完成数据传输，安装复杂，光纤质地脆，易断裂，成本高；无线测温技术集先进传感技术、数字识别技术、无线通信技术、低功耗技术、抗干扰技术以及自动化控制技术为一体，可对多种恶劣环境条件下的设备温度变化情况实现现场、远程同时在线监测预警。

其中，基于声表面波的无线温度传感器是目前较热门的无线测温方式，相较于其他测温方式有明显优势。其最大的特点就是传感器本身不需要电源。传感器由测温芯片和天线构成，体积比较小。传感器平时休眠，只有在收到无线供电信号时才自行唤醒进行测温和回传，95％以上的时间处于不供电的休眠状态，使用寿命远比持续供电的传感器来的长。其测温的原理是，由温度采集器发射一定频率的电磁波信号，经由声表波温度传感器的叉指换能器转换成声表面波，再由反射器反射回叉指换能器，并重新转换为电磁波信号传回采集器。当声表面波在传感器表面传导时，传输速度会因为接温度不同而改变，从而造成反射频率偏移。温度采集器就利用这些微的频率偏移，据以推算传感器接触面的温度。

声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；同时，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低；如果量测环境有接近频段干扰产生，采集器就会误以为是传感器回传信号，造成温度跳变，甚至产生误告警；另一方面，传感器没有识别码，如果附近有相同频率的传感器，采集器将无法分辨究竟是哪个传感器的温度，造成误判。

以上所述无线测温方式都存在一定缺陷；同时，微机保护装置、环境监测相关设备已较为成熟，但是，并没有专门针对电力设备运行状态及运行环境研制的系统或产品。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种智能电网监控系统，通过声表面波和射频识别技术制作的测温标签，可获得被测点射频回波信号，并由智能电网监控模块采集，在模块中进行相应的后续处理得到被测点温度；并且该智能电网监控系统接线简单，体积小，适用于各种恶劣环境和各种电力场合，应用领域广，实用性强。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种智能电网监控系统，包括：智能电网监控模块、无线发送接收单元和声表面波测温标签；

声表面波测温标签携带有唯一编码信息，设置在被识别物体上，用于标识被识别物体；

智能电网监控模块，用于通过无线发送接收单元向声表面波测温标签发射高频脉冲询问信号，以激活声表面波测温标签；以及，对接收到的射频回波信号进行解调和译码处理，获得被识别物体的被测点温度；

无线发送接收单元，用于将高频脉冲询问信号发射至表面波测温标签；以及，将射频回波信号回传至智能电网监控模块；

声表面波测温标签，用于接收高频脉冲询问信号，响应所述高频脉冲询问信号，向无线发送接收单元回传射频回波信号。

在上述智能电网监控系统中，声表面波测温标签，包括：标签天线、压电基片、反射栅和叉指换能器；

标签天线与叉指换能器的汇流条相连接；

反射栅和叉指换能器设置在压电基片；

其中，

标签天线采用偶极子型或微带天线；

压电基片采用如下材料中的任意一种：铌酸锂、铌酸钾、石英、钽酸锂和锗酸铋。

在上述智能电网监控系统中，叉指换能器，包括：汇流条和指条；

叉指换能器的周期长度为P、指宽为a、相邻两根指条的间隔为b，其中：

P＝λ＝v/f₀

其中，λ表示声表面波波长，v表示压电基片上声表面波的传播速度，f₀表示射频查询信号频率。

在上述智能电网监控系统中，叉指换能器的指长w满足：

w＝100λ

其中，λ表示声表面波波长。

在上述智能电网监控系统中，反射栅由多个反射条组成；其中：

反射条的宽度c满足：

其中，λ表示声表面波波长。

在上述智能电网监控系统中，叉指换能器与相邻的一反射条的距离L满足：

其中，Δt表示高频脉冲询问信号与射频回波信号之间的延迟时间，v表示压电基片上声表面波的传播速度。

在上述智能电网监控系统中，声表面波测温标签的输入信号带宽Δω满足：

Δω＝5％f₀

f₀表示射频查询信号频率。

在上述智能电网监控系统中，各反射条两两之间的间距S满足：

S≥t₀·2v

其中，t₀表示脉冲宽度，v表示压电基片上声表面波的传播速度。

在上述智能电网监控系统中，叉指换能器的指对数N满足：

其中，G′表示归一化电导系数，K²表示压电基片材料的机电耦合系数。

在上述智能电网监控系统中，还包括：温湿度监控单元、烟感单元、噪声监控单元和可拆装显示器；其中，可拆装显示器安装在智能电网监控模块的前面板上；

温湿度监控单元，用于通过温湿度传感器，获得电力设备安装环境的温湿度信息；

烟感单元，用于通过烟雾探测器，获得电力设备安装环境的烟感信息。

噪声监控单元，用于通过噪声传感器，获得电力设备安装环境的噪声指数,判断电力设备有无异常。

本发明具有以下优点：

(1)本发明在现有声表面波无线测温的基础上，结合射频识别技术，研制出声表面波测温标签，克服了传统方法存在的缺陷，显著提高了无线测温的可靠性，具有重要意义。

(2)本发明集成了温湿度监测、烟感报警、电力监测、微机控制保护及无线测温功能，可全面监视电力设备运行状态及运行环境，并在必要时控制电力设备动作，不仅节省了成本，而且简化了接线，大大提高了工作效率。

(3)、本发明中的各模块优化设计、高度集成，使得系统整体结构简单，体积小，适应性强。

(4)本发明采用可拆装显示器，可适应极端恶劣环境，同时，声表面波测温标签上没有任何半导体器件，因此能够在高温差(-100℃至500℃)、强电磁辐射环境下使用，也能够直接在金属上、液体中读取，具有广泛的应用领域和广阔的应用前景。

(5)本发明克服了定期检修的盲目性，有效避免了事故发生，使供电可靠性得到了更专业的保障，还能够减轻巡检员的工作强度、提高电力系统管理水平，对于建设智能电网具有重要作用。

附图说明

图1是本发明实施例中一种智能电网监控系统的结构框图；

图2是本发明实施例中一种智能电网监控系统的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种声表面波测温标签的结构示意图。

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公开的实施方式作进一步详细描述。

参照图1，示出了本发明实施例中一种智能电网监控系统的结构框图。参照图2，示出了本发明实施例中一种智能电网监控系统的结构示意图。在本实施例中，所述智能电网监控系统，包括：智能电网监控模块101、无线发送接收单元102和声表面波测温标签103。

在本实施例中，声表面波测温标签在现有声表面波无线测温的基础上，结合射频识别技术研制出。由于声表面波不涉及运动的载流子，速度和波长都远远小于相同频率的其它射频信号，因而该声表面波测温标签具备真正的无源、耐高温、抗电磁干扰、识别运动物体以及工作在液体，金属表面上的特点。其中，声表面波测温标签携带有唯一编码信息，设置在被识别物体上，用于标识被识别物体。

如图1，智能电网监控模块101，用于通过无线发送接收单元向声表面波测温标签发射高频脉冲询问信号，以激活声表面波测温标签；以及，对接收到的射频回波信号进行解调和译码处理，获得被识别物体的被测点温度。

在本实施例中，智能电网监控模块具备微机保护装置功能，可采集三相交流电压、电流，实现电压、电流、零序电压、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率的测量和计算；可采集各类状态量，监控设备状态；可接收并执行遥控和复归指令；可判别相间短路、断线、单相接地(判别相电流、零序电流越限)等故障，故障类型及相关信息主动上报运维中心。

进一步的，智能电网监控模块支持多种通讯方式，提供多路通讯接口，提供1路RS485或10M/100M自适应以太网口。可根据要求配置无线发送接收单元(无线网关)。

进一步的，智能电网监控模块具备智能电源管理功能，可远方活化蓄电池，具备蓄电池低电压报警和保护功能，报警信号自动上传运维中心。智能电网监控模块在交流失电时模块支持对开关进行3次以上的分合操作。

无线发送接收单元102，用于将高频脉冲询问信号发射至表面波测温标签；以及，将射频回波信号回传至智能电网监控模块。

声表面波测温标签103，用于接收高频脉冲询问信号，响应所述高频脉冲询问信号，向无线发送接收单元回传射频回波信号。

在本发明的一优选实施例中，参照图3，示出了本发明实施例中一种声表面波测温标签的结构示意图。如图3，声表面波测温标签，具体可以包括：标签天线1031、压电基片1032、反射栅1033和叉指换能器1034。

由于声表面波测温标签是无线无源工作方式，因此，标签天线是整个标签和外部进行信息交换的通道。声表面波测温标签一般工作于超高频和微波射频波段，标签天线多采用偶极子型或微带天线。偶极子天线，也称为对称阵子天线。具体的：标签天线1031与叉指换能器1034的汇流条10341相连接。反射栅1033和叉指换能器1034是按照平面电极结构制作的方法制作在压电基片上的。

进一步优选的，因为标签具有唯一性，每个标签具有不同的编码，所以对应的代表不同编码的每个标签上的反射栅也需要不同。通过设定反射栅的形状及特定位置，可以携带不同的信息。反射栅由多个反射条组成，反射栅的设计主要包括：1、第一条反射条到叉指换能器的距离L；2、反射条的宽度c；3、反射条两两之间的间距S。

为了消除周围环境对系统识别能力的影响，要求第一条反射条的回波信息到达智能电网监控模块101的时间相对周围环境产生的电磁散射到达智能电网监控模块101的时间有一个恰当的时间延时Δt。根据选取的延时时间及压电基片1032上声表面波传播速率，可确定第一条反射条到叉指换能器的距离L。

对于等间距均匀反射栅，当反射条宽度时，反射条的反射能力最强，其中λ为声表面波波长。

叉指换能器的带宽约为射频查询信号频率的5％，当取最大带宽时，应满足Δω·t₀＝1，故最小脉冲宽度t₀＝1/Δω，由于脉冲宽度t₀的值应满足t₀≤S/(2v)，故，各反射条两两之间的间距S满足S≥t₀·2v，根据射频查询信号频率确定反射条两两之间的间距S。

优选的，如图3、叉指换能器1034，具体可以包括：汇流条10341和指条10342。

叉指换能器是电极交错相互连接的两端器件，形状如人手交叉状的机构。指条10342实际是相互交叉的金属条，指条的宽度称为指宽a，相邻两根指条的间隔称为指间b，两条指与两个间隔组成一对指。叉指换能器的周期长度P等于一对指的宽度，即P＝2a+2b。不同汇流条上的相邻两根指条相互重叠部分的长度，称为指长w。

叉指换能器的设计要确定的参数有指宽a，指间b，指长w以及叉指对数N。

均匀等间距的叉指换能器所激发的声表面波的脉冲响应最稳定、效果最好，因此选用均匀等间距的叉指换能器，即指宽a等于指间b。

根据叉指换能器的性质，叉指换能器的周期长度P等于中心频率所对应的波长，根据设计要求的中心频率及压电基片上声表面波传播速率，可确定叉指换能器的周期长度P，从而得出指宽a和指间b。

从避免衍射现象对波来回传播的影响和换能器的总功率来说，指长w越大越好，综合考虑各种因素，设计选取w＝100λ，其中，λ表示声表面波波长。

叉指对数越多，激发的声表面波就越强，激发的体声波越弱，为了减小体声波激发和提高换能器效率，应尽量增加叉指换能器的指对数；而随着指对数的增加，指间多次反射效应的影响也加大。综合考虑各种因素，设计选取叉指换能器的指对数N满足其中，G′表示归一化电导系数，K²表示压电基片材料的机电耦合系数。

汇流条10341实际是电信号的引出电极。

在本实施例中，声表面波测温标签的激发和检测主要可以通过叉指换能器来完成的。叉指换能器是在压电基片表面上电极交错相互连接的两端器件，形状像两只手的手指交叉状的机构，叉指换能器的作用是实现声－电换能，工作原理大致可分为以下几个基本过程：

步骤1，由智能电网监控模块发射的高频脉冲询问信号经标签天线接受，传至与标签天线相连的叉指换能器的两根总线上，此时，信号还是没经过调制的电信号。

步骤2，由于压电基片的逆压电效应，叉指换能器将该高频脉冲询问信号转换为声表面波信号在压电基片表面进行传播，即，将电信号被转换为未调制的声表面波信号。

步骤3，在声表面波信号传播的路径上设置由若干个金属条所组成的反射栅。在反射栅的对应位置上，通过安排或者不安排反射金属条实现在对应位置上声表面波是否反射，分别将在相应位置上的反射或不反射代表“1”，或“0”的编码，进而传送过来的声表面波信号进行编码，形成携带有编码信息的声表面波回波信号，返回叉指换能器。

其中，声表面波标签将根据布置的反射栅的不同而反射回不同编码的高频回波信号。增加反射条的个数也就增加了声表面波标签的编码容量。

步骤4，携带有编码信息的声表面波回波信号反射回叉指换能器，经过压电效应又转换成电信号，此时的电信号已经是携带有编码信息的射频回波信号了。

步骤5，通过与叉指换能器总线相连的标签天线，射频回波信号又通过无线发送接收单元被发射回智能电网监控模块，在智能电网监控模块中进行相应的后续处理。

其中，叉指换能器是通过压电基片的压电效应实现机电能量转换的。当沿着压电基片一定方向对其施加压力使之产生形变时，压电基片内部会发生极化现象，同时在它的一定表面上产生电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种现象称为正压电效应。当在电介质的极化方向施加电场，这些电介质就在一定方向上产生机械变形活机械压力，当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失，这种现象称为逆压电效应，也称为电致伸缩效应。

如图3，叉指换能器相互交叉的金属栅条称为叉指电极，即指条，把许多指条连接起来的总线是电信号的引出电极，称为汇流条，用于输入或输出电信号。

优选的，如图3，叉指换能器的周期长度为P、指宽(指条的宽度)为a、相邻两根指条的间隔为b。当叉指换能器的周期长度P与声表面波波长λ相等时，叉指换能器的激励最大，令压电基片上声表面波的传播速度为v，射频查询信号频率为f₀，则有：

P＝λ＝v/f₀

其中，λ表示声表面波波长，v表示压电基片上声表面波的传播速度，f₀表示射频查询信号频率。

优选的，如图3，叉指换能器的指长w为不同汇流条上的相邻两根指条相互重叠部分的长度，只有在指长范围内才能产生声表面波，所以指长决定了发射声表面波的波速宽度，也称为声孔径，用波长来衡量，即声孔径为多少个波长。

指长w决定叉指换能器的阻抗值，w越大，会导致叉指换能器的等效电容越大，并且会造成芯片的体积增大，但w的增大可以增强声表面波测温标签的强度，减小标签的能量损耗，综合考虑各种因素，设计选取：

叉指换能器的指长w满足：

w＝100λ

优选的，如图3，反射条的宽度c满足：

在本实施例中，当反射条的宽度时，反射栅的反射能力最强。

优选的，如图3，声表面波测温标签上的第一条反射条(即与叉指换能器相邻的反射条)到叉指换能器的距离L满足：

其中，Δt表示高频脉冲询问信号与射频回波信号之间的延迟时间，可选取Δt为1.2～1.5μs。

优选的，如图3，叉指换能器的带宽约为射频查询信号频率的5％，因此声表面波测温标签的输入信号带宽Δω满足：

Δω＝5％f₀

优选的，如图3，当取最大带宽时，应满足Δω·t₀＝1，故最小脉冲宽度t₀＝1/Δω，由于脉冲宽度t₀的值应满足t₀≤S/(2v)，故各反射条两两之间的间距S满足：

S≥t₀·2v

优选的，如图3，在叉指换能器中，叉指对数越多，激发的声表面波越强，激发的体声波越弱，为了减小体声波激发和提高换能器效率，应尽量增加叉指换能器的指对数；而随着指对数的增加，指间多次反射效应的影响也加大。一般取满足声学Q_a，电学Q_e相等时所需的叉指对的个数作为叉指换能器的指对数N。

叉指换能器的声学Q_a为：

Q_a＝N

电学Q_e为：

由：

Q_a＝Q_e

得：

叉指换能器的指对数N满足：

其中，G′表示归一化电导系数，K²表示压电基片材料的机电耦合系数。

在本发明的一优选实施例中，对于声表面波测温标签，选用合适的压电基片可以获得更好的长期稳定性，能使器件承受更好的机械载荷，更高的温度，例如，压电基片可以但不仅限于采用如下材料中的任意一种：铌酸锂(LiNbO3)、铌酸钾(KNbO3)、石英(SiO3)、钽酸锂(LiTaO3)和锗酸铋(Bi12GeO20)。进一步的，声表面波测温标签的标签天线部分是整个标签和外部进行信息交换的通道。声表面波测温标签一般工作于超高频和微波射频波段，标签天线多采用偶极子型或微带天线。偶极子天线，也称为对称阵子天线。

综上，满足以上限制条件的不同类型的声表面波测温标签均可满足要求。

在本发明的一优选实施例中，如图2，所述智能电网监控系统，还可以包括：温湿度监控单元、烟感单元、噪声监控单元和可拆装显示器104。

优选的，可拆装显示器安装在智能电网监控模块的前面板上。针对极端恶劣环境，可拆除所述可拆装显示器，延长设备使用寿命，减少故障概率。

优选的，温湿度监控单元，用于通过温湿度传感器105，获得电力设备安装环境的温湿度信息。烟感单元，用于通过烟雾探测器106，获得电力设备安装环境的烟感信息。噪声监控单元，用于通过噪声传感器107，获得电力设备安装环境的噪声指数。可通过以上信息，分析判断电力设备有无异常。

可见，基于温湿度监控单元、烟感单元和噪声监控单元等可实现多点温度、噪音、环境温湿度、烟感等信息的采集。

基于上述实施例，下面结合一个具体实例进行详细说明。

将声表面波测温标签安装在开关柜内部易发热的位置，标签天线通过无线方式将包含温度信息的电信号经由无线发送接收单元传输至智能电网监控模块，智能电网监控模块对接受到的温度数据分析处理，确定开关柜内部温度有无异常等。

为验证智能电网监控系统在线监测开关柜温度的可行性，将声表面波测温标签分别放置在开关柜的主开关上下触头上，并在相同位置增设温度探头，利用温度巡检仪记录温度探头测得的温度值。试验数据如下表1所示：

表1，温度对照示意表

从表1中数据，智能电网监控系统测得的数据误差小于±0.6，误差值较小，声表面波测温标签测温的准确度和可靠性较高。

本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种智能电网监控系统，其特征在于，包括：智能电网监控模块、无线发送接收单元和声表面波测温标签；

声表面波测温标签携带有唯一编码信息，设置在被识别物体上，用于标识被识别物体；

智能电网监控模块，用于通过无线发送接收单元向声表面波测温标签发射高频脉冲询问信号，以激活声表面波测温标签；以及，对接收到的射频回波信号进行解调和译码处理，获得被识别物体的被测点温度；

无线发送接收单元，用于将高频脉冲询问信号发射至表面波测温标签；以及，将射频回波信号回传至智能电网监控模块；

声表面波测温标签，用于接收高频脉冲询问信号，响应所述高频脉冲询问信号，向无线发送接收单元回传射频回波信号。

2.根据权利要求1所述的智能电网监控系统，其特征在于，声表面波测温标签，包括：标签天线、压电基片、反射栅和叉指换能器；

标签天线与叉指换能器的汇流条相连接；

反射栅和叉指换能器设置在压电基片；

其中，

标签天线采用偶极子型或微带天线；

压电基片采用如下材料中的任意一种：铌酸锂、铌酸钾、石英、钽酸锂和锗酸铋。

3.根据权利要求2所述的智能电网监控系统，其特征在于，叉指换能器，包括：汇流条和指条；

叉指换能器的周期长度为P、指宽为a、相邻两根指条的间隔为b，其中：

P＝λ＝v/f₀

其中，λ表示声表面波波长，v表示压电基片上声表面波的传播速度，f₀表示射频查询信号频率。

4.根据权利要求2所述的智能电网监控系统，其特征在于，叉指换能器的指长w满足：

w＝100λ

其中，λ表示声表面波波长。

5.根据权利要求2所述的智能电网监控系统，其特征在于，反射栅由多个反射条组成；其中：

反射条的宽度c满足：

其中，λ表示声表面波波长。

6.根据权利要求5所述的智能电网监控系统，其特征在于，叉指换能器与相邻的一反射条的距离L满足：

其中，Δt表示高频脉冲询问信号与射频回波信号之间的延迟时间，v表示压电基片上声表面波的传播速度。

7.根据权利要求2所述的智能电网监控系统，其特征在于，声表面波测温标签的输入信号带宽Δω满足：

Δω＝5％f₀

f₀表示射频查询信号频率。

8.根据权利要求5所述的智能电网监控系统，其特征在于，各反射条两两之间的间距S满足：

S≥t₀·2v

其中，t₀表示脉冲宽度，v表示压电基片上声表面波的传播速度。

9.根据权利要求2所述的智能电网监控系统，其特征在于，叉指换能器的指对数N满足：

其中，G′表示归一化电导系数，K²表示压电基片材料的机电耦合系数。

10.根据权利要求1所述的智能电网监控系统，其特征在于，还包括：温湿度监控单元、烟感单元、噪声监控单元和可拆装显示器；其中，可拆装显示器安装在智能电网监控模块的前面板上；

温湿度监控单元，用于通过温湿度传感器，获得电力设备安装环境的温湿度信息；

烟感单元，用于通过烟雾探测器，获得电力设备安装环境的烟感信息。

噪声监控单元，用于通过噪声传感器，获得电力设备安装环境的噪声指数,判断电力设备有无异常。