CN110108366A - 一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,它包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台;感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端;分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机,监控管理机再连接至通信管理机,通信管理机连接至站控层交换机,站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网;实现电缆室内温度的实时监测,及时发现柜内异常并发出告警至值班人员,避免开关柜事故的发生,降低运维人员巡视时间以及检修人员工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统。
背景技术
在电力系统中,变电站的开关柜是保障供电稳定可靠的重要设备。现有用电设备对供电的可靠性要求越来越高,在高电压,大电流状态下,高压开关柜的工作可靠性与电缆头局部放电、手车触头温升、柜内温湿度紧密相关。目前,开关柜事故的原因主要集中在触头发热、电缆头局部放电伴发热、电缆室内湿度过高导致绝缘性能下降等方面。
实现对开关柜内部环境的监测,可以及时发现柜内潜在缺陷,避免缺陷扩大,导致事故发生。而目前针对柜内局部过温及局部放电主要采用现场人员手持检测设备现场监测,存在效率低、不能及时发现缺陷的缺点;市面上采用的非接触式红外测温,均采用单点测温,存在测温误差大、范围小等不足,且应用较少;针对柜内湿度监测,目前主要采用温湿度控制器实现,存在数据实时性差、不能在线监测的问题。
发明内容
本发明提供了一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,它包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台;感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端;分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机,监控管理机再连接至通信管理机,通信管理机再连接至站控层交换机,站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网;感知终端包括云台、搭载在云台上的红外阵列传感器;每一电缆室内的感知终端均通过连接一分布式控制终端后连接至监控管理机;
通过红外阵列传感器及云台带动红外阵列传感器的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息;通过红外阵列传感器获得的电缆室内的全局温度信息,判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常;
分布式控制终端根据监控管理机的控制指令下发控制帧给感知终端、获取并存储感知终端获得的信息并将感知终端获得的信息发送至监控管理机;
监控管理机接收并汇总各个分布式控制终端上传的信息并统一上送至远方后台,且还接收来自远方后台下达的控制指令。
一实施例之中:根据计算出的判断温度来判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常,该判断温度Td为:
Td=TR×(α+β);
其中:TR为红外阵列传感器获得的绝对温度值,α为当前馈线负荷权重因子,β为电缆室内的空气温度权重因子。
一实施例之中:当馈线负荷电流大小为(0-40)A,负荷权重因子为:α=1;
当馈线负荷电流大小为(40-80)A,负荷权重因子为:α=0.7;
当馈线负荷电流大小为(80-120)A,负荷权重因子为:α=0.5;
当馈线负荷电流大小为(120-160)A,负荷权重因子为:α=0.3;
当馈线负荷电流大小为(>160)A,负荷权重因子为:α=0.1;
当电缆室内空气温度为(<0)℃,温度权重因子为:β=0.5;
当电缆室内空气温度为(0-10)℃,温度权重因子为:β=0.2;
当电缆室内空气温度为(10-20)℃,温度权重因子为:β=0.1;
当电缆室内空气温度为(20-30)℃,温度权重因子为:β=0.05;
当电缆室内空气温度为(>30)℃,温度权重因子为:β=0。
一实施例之中:该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据,该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度以表格的方式直接显示,电缆室内不同采集位置的扫描变换通过云台的转动调整。
一实施例之中:该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据,该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度,以不同颜色标示不同的温度梯度,形成温度云图进行显示。
一实施例之中:该感知终端还包括湿度传感器,该湿度传感器设在云台上。
一实施例之中:该红外阵列传感器采用型号为MLX90640的红外阵列传感器。
一实施例之中:该感知终端设在电缆室的柜门背后。
一实施例之中:该感知终端安装在电缆室内的C45电器安装导轨上。
一实施例之中:该监测管理机通过主控室直流馈线屏内的直流母线经空气断路器后连接供电,该分布式馈线终端通过对应开关柜的屏顶小母线经空气断路器后连接供电。
一实施例之中:该分布式馈线终端设有DC-DC降压模块,该DC-DC降压模块连接至感知终端,用于给感知终端供电。
一实施例之中:该系统的数据传输采用行列监督码和差错控制编码两种数据传输检验方式;
针对控制指令的传输采用差错控制编码校验方式,在发送端将被传输的信息附上监督码元,监督码元与信息码元以一种确定的规则相互关联,一旦传输发生差错,信息码元与监督码元的关系受到破坏,从而接收端可以发现错误和纠正错误;
针对感知终端获取的信息数据包的传输采用行列监督码校验,数据包的行和列都采用奇偶校验码,以发现并纠正单个码元的错误,提高数据传输正确率。
本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
1、本案开创性地引入非接触式测温红外阵列传感器,利用红外阵列传感器结合云台实现开关柜电缆室一次设备导电部位运行温度的全方位在线监测与预警;集局部放电监测、电缆室设备运行温度监测、柜内温湿度监测于一体,实现实时监测,及时发现柜内异常并发出告警至值班人员,避免开关柜事故的发生,降低运维人员巡视时间以及检修人员工作时间。
2、本系统在电缆室测量的温湿度信息需要传输到远方(即远方后台,在电力系统中指供电公司的调度中心、数据监测中心等。)目前国网公司要求,变电站数据不能经过外网(移动、联通网)进行传输(考虑数据传输安全方面)。而调度数据网是供电公司里面,变电站的设备连接至公司办公大楼里面的调度中心的内部专用数据网,具有数据安全性。所以本专利中,考虑到将温湿度数据经过调度数据网,传输到公司的调度中心,保证了数据传输的完整性和安全性,又满足国网公司信息安全要求。
3、该红外阵列传感器获得的单个采集位置的温度数据以表格或温度云图的方式直接显示,直观明了,以便及时、快速获得电缆室内的故障位置。
4、由于变电站室内的冬天和夏季环境温度温差可达20度以上,开关柜空调设定的温度、开关柜电缆室内的温度以及当前馈线负荷的大小对设备一次导电部位运行温度均会产生较大影响,因此通过红外阵列传感器测得的绝对温度值与一次导电部位的发热情况并非形成唯一确定关系,因此,本案将馈线负荷电流、电缆室内空气温度考虑进去,给他们设置权重因子,最后得出与导电部位形成唯一确定关系的判断温度,根据该判断温度来判断发热故障,其判断结果更为准确。
5、该监测管理机通过主控室直流馈线屏内的直流母线经空气断路器后连接供电,该分布式馈线终端通过对应开关柜的屏顶小母线经空气断路器后连接供电。该分布式馈线终端设有DC-DC降压模块,该DC-DC降压模块连接至感知终端,用于给感知终端供电。采用变电站现有的直流电压供电更加稳定,相比于蓄电池供电、CT取电等供电方式,有效降低电路设计复杂程度与供电稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本实施例所述的测温系统的系统结构框图之一。
图2为本实施例所述的测温系统的系统结构框图之二。
图3为本实施例所述的测温系统的数据传输架构图。
图4为本实施例所述的感知终端、分布式控制终端及监测管理机的供电结构图。
具体实施方式
请查阅图1和图2,一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,它包括设在电缆室内的至少一感知终端10、分布式控制终端20、监测管理机30、通信管理机40、站控层交换机50、调度数据网60及远方后台70;感知终端10通过RS485总线连接至分布式控制终端20;分布式控制终端20通过光纤连接至监控管理机30,优选地,该光纤为多模光纤,可以有效避免开关柜强磁环境对信号传输的干扰,监控管理机30再连接至通信管理机40,通信管理机40再连接至站控层交换机50,站控层交换机50及远方后台70均连接至调度数据网60;感知终端10包括云台11、搭载在云台11上的红外阵列传感器12;每一电缆室内的感知终端10均通过连接一分布式控制终端20后连接至监控管理机30;一个分布式馈线终端对应分管连接一个电缆室内的所有感知终端。
通过红外阵列传感器12及云台11带动红外阵列传感器12的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息;通过红外阵列传感器12获得的电缆室内的全局温度信息,判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常。
分布式控制终端20根据监控管理机30的控制指令下发控制帧给感知终端10、获取并存储感知终端10获得的信息并将感知终端10获得的信息发送至监控管理机30;
监控管理机30接收并汇总各个分布式控制终端20上传的信息并统一上送至远方后台70,且还接收来自远方后台70下达的控制指令。
该感知终端10还包括湿度传感器13,该湿度传感器13设在云台11上。
请查阅图3,本系统分为五层架构:第一层为应用层(即远方后台、SCADA系统),实现远方温度可视化与查询统计功能;第二层为数据传输层,该层为现有的调度数据网60(遵守IEC60870-5-101规约),本系统同远方后台70的数据通信借用调度数据网通道;第三层为站控层,由监测管理机30完成,汇集下层所有分布式控制终端20上传的数据,并经过规约转换,上传至调度数据网60,同时接受来自应用层的控制指令,解析、校验、解包后发送控制指令给对应电缆室的分布式控制终端20;第四层为物理执行层,由分布式控制终端20和感知终端10构成,分布式控制终端20根据接收到的控制指令,控制感知终端10的云台转动,并测量768个采集点(本实施例中,感知终端10的红外阵列传感器12采用型号为MLX90640的红外阵列传感器)的温度信息,经过数据压缩处理(降低传输数据量、降低Flash芯片占用空间)后发送至监测管理机30,由监测管理机30同一上送数据。
整个电缆室测温系统构成双层星形网络拓扑,具体如下:
a.多个分布式控制终端20围绕监测管理机30,组成以监测管理机30为中心的主星形网络;
b.多个感知终端10围绕分布式控制终端20,组成以分布式控制终端20为中心的次星形网络。
系统本体的双层星形网络拓扑通过通信管理机同变电站的站控层网络建立连接,监测管理机30同通信管理机40采用RJ45接口,标准IEC60870-5-103规约实现数据上传与接收,适用于变电站现有的大部分通信管理机40,提高本系统的通用性。
分布式控制终端20与监测管理机30利用两根多模光纤实现数据高速互传,分布式控制终端20与对应单个电缆室内的所有感知终端10只需通过RS485总线连接,一对RS-485总线上挂载所有的云台11、红外阵列传感器12、湿度传感器13,降低布线复杂度,实现一对多控制。
优选地,该系统本体包括两台监测管理机30,两台监测管理机30互为备用,两台监测管理机30分别通过两条光纤与分布式控制终端20相连接,实现数据高速传输。同时通过RJ45连接到通信管理机30,可以实现无缝切换,提高稳定性。
通信管理机40将各个数据经过统一转换之后,接入变电站站控层交换机50,进而接入调度数据网60,实现数据远动传输。
感知终端10主要由云台11、湿度传感器13和MLX90640红外阵列传感器12构成,红外阵列传感器12安装在云台上面,通过云台11的转动实现电缆室内全空间的温度测量,实时监测一次设备的局部放电情况及温升情况,安装在云台11上的湿度传感器13获取电缆室内的空气湿度情况。
PELOCO协议建立起感知终端10与分布式控制终端20的连接,感知终端10通过解析接收到的数据帧,进而判断该控制指令是控制云台11转动或者获取温度信息,给出相应的响应。
云台11上安装的空气温室度传感器13,可以对电缆室的空气湿度情况进行24小时在线监测。
红外阵列传感器MLX90640在视场范围55°×35°内,对32×24个位置建立阵列采集点,一个采集周期可以采集768个位置的温度信息,目标温度范围-40℃至+300℃。红外阵列传感器12采集到的768点温度信息,经过校验后在一帧中集中发送至分布式控制终端20,分布式控制终端20对原始数据进行接收还原、校验,确认温度信息有效后,进行判断、压缩存储或者转发至监测管理机。由于单点测温方式,存在测量盲区大、测量效率低等问题,单点测温方式配合云台使用,对云台的控制速度、控制精度要求颇高;而采用768个位置信息采集的方式,相比于现有64点的传感器,单位视场的测量密度更高,对存在温差的部位灵敏度更高,易于构建全景温度云图。
感知终端10工作过程:每个感知终端10独立运行,互不干扰,感知终端10的工作模式由分布式控制终端控制。每个感知终端10具备三种工作模式:a.周期扫描模式;b.多定点高频次扫描模式;c.手动模式。周期扫描模式为常规的工作模式,搭载红外阵列传感器12的云台11,按设定的时间间隔(如两个小时,可根据实际情况调整)进行全方位扫描。多定点高频次扫描模式:当电缆室导电部位出现温度异常时(温度升高、局部放电现象产生),分布式控制终端20自动存储当前异常部位的位置信息,并对这些异常部位提高监测频率,达到加强跟踪的目的。手动模式:手动模式支持用户在分布式控制终端20处、监测管理机30处、远方后台70(即SCADA系统)对感知终端10手动控制。
感知终端10设计的技术指标、结构为:防护等级IP66、水平170°连续旋转,竖直180°连续旋转,支持云台11自动巡航、设计5条巡航路线,每条可设置5个巡航点。工作温度-25℃~+65℃。
本实施例所述的分布式控制终端20的主要功能有:a.直接控制云台11的转动角度和方向;b.直接获取电缆室内空气的温度湿度;c.根据监测管理机30的控制指令直接下发控制帧给感知终端,获取温度数据帧;d.根据历史数据对当前温度数据帧进行压缩与存储;e.响应监测管理机30的控制指令,上传当前间隔电缆室的空气湿度、温度,一次设备的导电部位的温度以及局部放电情况;f.就地分析判断电缆室一次设备导电部位的温升情况以及局部放电情况,就地发出警报(强光LED闪烁+声音警报),并远动异常信息。
分布式控制终端20的硬件构成:主控芯片采用CPLD芯片,本例中采用ALTERA的MAXII EPM1270;两路光纤发送端口;两路光纤接收端口;RS-485通信接口;搭载静态随机存取存储器作为数据处理暂存空间。
该分布式控制终端20设置有人机交互界面。该分布式控制终端20,以32×24的表格直接显示各个采集点的温度(绝对温度或判断温度,下文有述及),可以通过该人机交互界面手动控制云台的方位角和仰角。
分布式控制终端20具备多种工作模式:监测模式;超低功耗模式;睡眠模式等。当周期性监测任务完成时自动进入超低功耗模式,超过10分钟未进行工作,则进入睡眠模式,睡眠模式可以由外部按键终端、或者上级监测管理机30的唤醒指令唤醒,从而进入工作模式。
分布式控制终端20能监测电缆室内湿度情况,并支持发出告警信号,湿度大于70%发出告警。
本实施例所述的监测管理机30的功能为接收并汇总各个分布式控制终端20的异常信息、温度云图信息、电缆室湿度等信息,统一打包并上送至变电站站控层网络;接收来自远方后台70(SCSDA系统)的控制指令,起到一个数据中转和汇总的作用。
该监测管理机30设置有人机交互界面,可以32×24的表格直接显示各个采集点的温度(绝对温度或判断温度),可以在该人机交互界面手动控制云台的方位角和仰角。还支持采集点温度(绝对温度或判断温度)的可视化,生成温度云图在人机交互界面中直观显示。本实施例中,监测管理机通过RS-45接入DMT80480T070_07WT彩色触摸屏80,可以就地调取各个间隔电缆室的温度云图、空气湿度、报警信息、历史信息等基本情况,为运维人员提供巡视界面。
监测管理机30支持多路光纤数据同时传输,采用ALTERA CYCLONE IV的FPGA芯片,通过可编程逻辑门阵列,内部配置通信电路,实现监测管理机30对多台感知终端10的数据同步传输,可达200多个引脚,并行运行,传输速率可达50Mbps。监测管理机30配备有K9W4G08U1M大容量存储芯片(存储容量可达512M,视实际采用的芯片而定),用于存储异常信息、温度云图等信息。
请查阅图4,监测管理机30通过主控室直流馈线屏内的直流母线101(220V)经空气断路器(如10A空气断路器)后连接供电,该分布式馈线终端20通过对应开关柜的屏顶小母线102(即开关柜仪表层的直流电源)经空气断路器后连接供电。
该分布式馈线终端20设有DC-DC降压模块21,该DC-DC降压模块21连接至感知终端10,用于给感知终端10供电。该DC-DC降压模块21将高压直流电调整为12V、5V,12V供云台11使用,5V作为红外阵列传感器12、湿度传感器13的供电电源。
采用变电站现有220V直流电压供电更加稳定,相比于蓄电池供电、CT取电等供电方式,有效降低电路设计复杂度与供电稳定性。变电站开关柜一旦投入运行,开关柜所有柜门(含电缆室门、母线室门、手车室门等)均不得打开,采用蓄电池供电方式,运行一段时间后需要更换电池,维护量较大,并且电池电量情况不易监测,电压过低又会影响本系统正常工作,通过在手车导电臂或者电缆出线处安装电流互感器取电装置,增加了电路设计的复杂性,并且靠近一次高压部分,安全系数较低。因此,本系统采用开关柜220V直流电源供电的方式,配合过流保护、漏电保护空气开关,设计复杂度低、供电稳定性高。
感知终端10的云台11的安装方式有两种:1、云台11底座可通过强力磁铁贴合在电缆室后柜门上面(强磁式);2、直接安装在电缆室内的C45电器安装导轨(U型导轨式)。安装位置根据电缆室内一次设备布置情况以及空间大小决定。
感知终端10的电源线和数据线通过开关柜电缆室和开关柜仪表层的二次接线通道连接至分布式控制终端20相连接,方便维护与检修。
分布式控制终端20安装在开关柜仪表层的柜门上,采用嵌入式安装方式,感知终端10的电源由对应间隔电缆室的分布式控制终端20提供,分布式控制终端20的电源经过直流空开2P10A与屏顶直流小母线102相连接。
监测管理机30安装至变电站主控室的10kV公用屏柜内,或者其他公用屏柜内,监测管理机30的电源线经过屏内端子排和屏顶直流空开2P10A与屏内的直流母线相连接,监测管理机30通过光缆与开关柜内各个间隔的分布式控制终端20相连接。
由于变电站室内的冬天和夏季环境温度温差可达20度以上,开关柜空调设定的温度、开关柜电缆室内的空气温度以及当前馈线负荷的大小对设备一次导电部位运行温度均会产生较大影响,因此通过红外阵列传感器12测得的绝对温度值(即直接获得的温度值)与一次导电部位的发热情况并非形成唯一确定关系,因此,本案将馈线负荷电流、电缆室内空气温度考虑进去,给他们设置权重因子,最后得出与导电部位形成唯一确定关系的判断温度,根据该判断温度来判断发热故障,其判断结果更为准确。
根据计算出的判断温度来判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常,该判断温度Td为:
Td=TR×(α+β);
其中:TR为红外阵列传感器获得的绝对温度值,α为当前馈线负荷权重因子,β为电缆室内的空气温度权重因子。
一较佳实施方式中,当馈线负荷电流大小为(0-40)A,负荷权重因子为:α
=1;
当馈线负荷电流大小为(40-80)A,负荷权重因子为:α=0.7;
当馈线负荷电流大小为(80-120)A,负荷权重因子为:α=0.5;
当馈线负荷电流大小为(120-160)A,负荷权重因子为:α=0.3;
当馈线负荷电流大小为(>160)A,负荷权重因子为:α=0.1;
当电缆室内空气温度为(<0)℃,温度权重因子为:β=0.5;
当电缆室内空气温度为(0-10)℃,温度权重因子为:β=0.2;
当电缆室内空气温度为(10-20)℃,温度权重因子为:β=0.1;
当电缆室内空气温度为(20-30)℃,温度权重因子为:β=0.05;
当电缆室内空气温度为(>30)℃,温度权重因子为:β=0。
根据计算出来的Td值来确定上述温度云图的显示色卡,如表1所示。通过温度云图可以更直观、细腻的显示温度分布情况,根据现场实际情况,可以将每一摄氏温度区间再通过更多的显示色彩进行细分,显示效果将更加精准。本实施例的一次设备发热或局放缺陷程度越高,则色调越暖(深红),越正常色调越冷(深蓝)。
若在明确电缆室湿度大小、烟雾情况与对一次导电部位运行温度的影响程度后,仍然可以引入湿度权重因子、烟雾权重因子,来进行计算判断温度,对测量的绝对温度值进行折算,以进一步提高一次设备发热缺陷判别的正确率。
表1,Td值来确定温度云图的显示色卡
T<sub>d</sub> | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |
RGB参数 | #000080 | #0000FF | #00868B | #00CED1 | #00E5EE |
T<sub>d</sub> | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
RGB参数 | #00CD66 | #00EE00 | #00FF00 | #FFFF00 | #FFFACD |
T<sub>d</sub> | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 |
RGB参数 | #FFF68F | #FFEBCD | #FFDAB9 | #FFD39B | #FFB90F |
T<sub>d</sub> | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |
RGB参数 | #FFA07A | #FF7256 | #FF6347 | #FF4040 | #FF3030 |
T<sub>d</sub> | 50 | ||||
RGB参数 | #FF0000 |
由于开关室空调设定的温度、开关柜电缆内的温度以及当前馈线负荷的大小对设备一次导电部位运行温度均会产生较大影响。为提高部位发热时系统判断的准确率,避免采用单一的温度指标来衡量。本系统还可建立以间隔电缆室为单位的设备运行工况库,建立以开关柜电缆室室内空气湿度、空气温度、负荷电流大小为字段的数据库,通过大量历史运行数据生成空气湿度-温度、负荷电流大小-温度、空气湿度与负荷电流大小-温度等关系表,分布式控制终端或远方SCADA系统根据关系表,结合历史数据,对当前数据进行匹对,以判断是否存在局放或发热现象存在,及时做出有效预警,将缺陷消灭在萌芽阶段,确保设备稳定运行。
本系统采用行列监督码和差错控制编码两种数据传输检验方式。
针对控制指令的传输:控制指令相对于温度数据包数据量较少,采用差错控制编码校验方式,在发送端将被传输的信息附上一些监督码元,监督码元与信息码元以某种确定的规则相互关联。一旦传输发生差错,信息码元与监督码元的关系就受到破坏,从而接收端(分布式控制终端、监测管理机等)可以发现错误乃至纠正错误。
针对或感知终端获取的信息数据包(包括温度数据包)的传输:采用行列监督码校验,由于温度数据包相比控制指令数据量更大,如果采用差错控制编码虽然可以纠正错误,但数据传输量将会大幅增加,导致传输效率降低,因此温度数据包传输的校验方式采用行列监督码进行校验,数据包的行和列都采用奇偶校验码,以发现并纠正单个码元的错误,提高数据传输正确率。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (12)
1.一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台;感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端;分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机,监控管理机再连接至通信管理机,通信管理机再连接至站控层交换机,站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网;感知终端包括云台、搭载在云台上的红外阵列传感器;每一电缆室内的感知终端均通过连接一分布式控制终端后连接至监控管理机;
通过红外阵列传感器及云台带动红外阵列传感器的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息;通过红外阵列传感器获得的电缆室内的全局温度信息,判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常;
分布式控制终端根据监控管理机的控制指令下发控制帧给感知终端、获取并存储感知终端获得的信息并将感知终端获得的信息发送至监控管理机;
监控管理机接收并汇总各个分布式控制终端上传的信息并统一上送至远方后台,且还接收来自远方后台下达的控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:根据计算出的判断温度来判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常,该判断温度Td为:
Td=TR×(α+β);
其中:TR为红外阵列传感器获得的绝对温度值,α为当前馈线负荷权重因子,β为电缆室内的空气温度权重因子。
3.根据权利要求2所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:
当馈线负荷电流大小为(0-40)A,负荷权重因子为:α=1;
当馈线负荷电流大小为(40-80)A,负荷权重因子为:α=0.7;
当馈线负荷电流大小为(80-120)A,负荷权重因子为:α=0.5;
当馈线负荷电流大小为(120-160)A,负荷权重因子为:α=0.3;
当馈线负荷电流大小为(>160)A,负荷权重因子为:α=0.1;
当电缆室内空气温度为(<0)℃,温度权重因子为:β=0.5;
当电缆室内空气温度为(0-10)℃,温度权重因子为:β=0.2;
当电缆室内空气温度为(10-20)℃,温度权重因子为:β=0.1;
当电缆室内空气温度为(20-30)℃,温度权重因子为:β=0.05;
当电缆室内空气温度为(>30)℃,温度权重因子为:β=0。
4.根据权利要求2所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据,该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度以表格的方式直接显示,电缆室内不同采集位置的扫描变换通过云台的转动调整。
5.根据权利要求2所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据,该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度,以不同颜色标示不同的温度梯度,形成温度云图进行显示。
6.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该感知终端还包括湿度传感器,该湿度传感器设在云台上。
7.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该红外阵列传感器采用型号为MLX90640的红外阵列传感器。
8.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该感知终端设在电缆室的柜门背后。
9.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该感知终端安装在电缆室内的C45电器安装导轨上。
10.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该监测管理机通过主控室直流馈线屏内的直流母线经空气断路器后连接供电,该分布式馈线终端通过对应开关柜的屏顶小母线经空气断路器后连接供电。
11.根据权利要求10所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:该分布式馈线终端设有DC-DC降压模块,该DC-DC降压模块连接至感知终端,用于给感知终端供电。
12.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统,其特征在于:采用行列监督码和差错控制编码两种数据传输检验方式;
针对控制指令的传输采用差错控制编码校验方式,在发送端将被传输的信息附上监督码元,监督码元与信息码元以一种确定的规则相互关联,一旦传输发生差错,信息码元与监督码元的关系受到破坏,从而接收端可以发现错误和纠正错误;
针对感知终端获取的信息数据包的传输采用行列监督码校验,数据包的行和列都采用奇偶校验码,以发现并纠正单个码元的错误,提高数据传输正确率。
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