CN110855513A - 电力设备温度在线监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力设备温度在线监测系统及方法，系统包括：无线温度传感器，用于测量电力设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；测温通信终端，用于定时循环收集无线温度传感器发送出来的温度数据，并发送至数据管理中心；数据管理中心，用于集中管理测得的温度数据，同时实时显示和存储各个电力设备监测点的数据；管理工作站，用于通过图形、列表、历史曲线、实时曲线和/或报警形式来对电力设备进行监视。本发明采用无线温度传感技术，对高压开关柜、变压器、电抗器等电力设备以及电缆接头温度进行实时在线监测，实时显示当前温度，通过软件分析监测点温度变化规律，预测故障趋势，当温度超限时及时告警，并准确提供故障部位。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设备温度在线监测系统及方法，属于通信技术领域。
背景技术
发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要设备，在长期运行过程中，因老化、松动或污染易造成间隙或接触电阻增大，在通流时引起持续发热，严重时将造成设备烧损甚至引发更大的事故。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积停电事故。解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。
通过对大量电力事故的分析，引起供电设备故障的直接原因主要是各种高低压开关柜内部触头，变压器、母排、电缆的接头等，因制作质量不良、压接不紧，长期运行造成材质老化、接触电阻增大，在负荷增加时出现接头过热、甚至烧穿。接头的质量好坏，只能在运行中发现，而且运行时间越长越容易发生过热烧穿事故。因此电力设备的监控，必须对这些容易发热的触头、接头进行跟踪监测。
但是，开关柜触头的温度很难实时监测，这是因为开关柜空间有限，但柜内元件较多，且高压带电元件大多裸露，常规的温度测量方法无法使用，因此无线测温系统已成为测温领域的趋势。
发明内容
针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种电力设备温度在线监测系统及方法，其能够对电力设备的温度信息进行监控，保障电力供应的安全可靠。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
一方面，本发明实施例提供的一种电力设备温度在线监测系统，包括：
无线温度传感器，用于测量电力设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；
测温通信终端，用于定时循环收集无线温度传感器发送出来的温度数据，并发送至数据管理中心；
数据管理中心，用于集中管理测得的温度数据，同时实时显示和存储各个电力设备监测点的数据；
管理工作站，用于通过图形、列表、历史曲线、实时曲线和/或报警形式来对电力设备进行监视。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器采用航空胶粘和在电气设备易发热的监测点，或采用锈钢恰子固定在电气设备易发热的监测点。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器采用射频通信方式与测温通信终端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器定时测量电气设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温通信终端通过RS485通信方式与数据管理中心连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并通过485输出端口把数据发送至数据管理中心；
作为本实施例一种可能的实现方式，所述管理工作站通过Internet网络与数据管理中心连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中；所述管理工作站采用C/S网络形式，对所有电力设备的温度信息通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来进行监视。
另一方面，本发明实施例提供的一种电力设备温度在线监测方法，包括以下步骤：
无线温度传感器采集被测电力设备的温度，并发送给测温通信终端；
测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并通过485输出端口把数据发送至数据管理中心；
测温数据管理中心对所有被测电力设备的温度数据进行集中采集，实时显示和存储各个电力设备的监测数据，并把电力设备的监测数据发送给管理工作站；
管理工作站通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来对电力设备温度进行监视。
作为本实施例一种可能的实现方式，电力设备温度在线监测方法还包括：测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本发明采用无线温度传感技术，对高压开关柜、变压器、电抗器等电力设备以及电缆接头温度进行实时在线监测，实时显示当前温度，通过软件分析监测点温度变化规律，预测故障趋势，当温度超限时及时告警，并准确提供故障部位。
为了提高高压开关柜等电力设备的安全性、稳定性，本发明在高压开关柜上触头、下触头安装无线温度传感器，对将来运行中的高压开关柜实施全年365*24小时不间断在线监测，保证了供电系统可靠性，减少/避免了由于供电故障而造成的不必要的损失，提高了生产效率。本发明能够记录和保存一定时间范围内的温度数据，并将数据上传至远方监控系统。
本发明可应用于电气设备的触点、连接点，如开关触点、电缆接头、母线联接点、发电机和变压器引接线接头、电动机接线盒接头等处的温度监测，通过分布式安装在各个测温点上的传感器及时掌控易发热点的温度变化，在事故隐患产生时提前预警，避免事故的发生。
附图说明：
图1是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测系统结构图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测方法流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测系统实施拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测系统结构图。如图1所示，本发明实施例提供的一种电力设备温度在线监测系统，包括：
无线温度传感器，用于测量电力设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；
测温通信终端，用于定时循环收集无线温度传感器发送出来的温度数据，并发送至数据管理中心；
数据管理中心，用于集中管理测得的温度数据，同时实时显示和存储各个电力设备监测点的数据；
管理工作站，用于通过图形、列表、历史曲线、实时曲线和/或报警形式来对电力设备进行监视。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器采用航空胶粘和在电气设备易发热的监测点，或采用锈钢恰子固定在电气设备易发热的监测点。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器采用射频通信方式与测温通信终端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线温度传感器定时测量电气设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温通信终端通过RS485通信方式与数据管理中心连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并通过485输出端口把数据发送至数据管理中心；
作为本实施例一种可能的实现方式，所述管理工作站通过Internet网络与数据管理中心连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中；所述管理工作站采用C/S网络形式，对所有电力设备的温度信息通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来进行监视。
本发明采用无线温度传感技术，对高压开关柜、变压器、电抗器等电力设备以及电缆接头温度进行实时在线监测，实时显示当前温度，通过软件分析监测点温度变化规律，预测故障趋势，当温度超限时及时告警，并准确提供故障部位。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测方法流程图；如图2所示，本发明实施例提供的
另一方面，本发明实施例提供的一种电力设备温度在线监测方法，包括以下步骤：
无线温度传感器采集被测电力设备的温度，并发送给测温通信终端；
测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并通过485输出端口把数据发送至数据管理中心；
测温数据管理中心对所有被测电力设备的温度数据进行集中采集，实时显示和存储各个电力设备的监测数据，并把电力设备的监测数据发送给管理工作站；
管理工作站通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来对电力设备温度进行监视。
作为本实施例一种可能的实现方式，电力设备温度在线监测方法还包括：测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中。
本发明可应用于电气设备的触点、连接点，如开关触点、电缆接头、母线联接点、发电机和变压器引接线接头、电动机接线盒接头等处的温度监测，通过分布式安装在各个测温点上的传感器及时掌控易发热点的温度变化，在事故隐患产生时提前预警，避免事故的发生。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电力设备温度在线监测系统实施拓扑图；如图3所示，电力设备温度在线监测系统的构成主要设备如下:
1、无线温度传感器
在每一个需要监测温度的节点上安装一个无线温度传感器，该传感器每隔设定时间自动测量所在位置的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端。
无线温度传感器功能如下：
(1)每个温度探头具有唯一的ID号
当无线传感器发送被监测点温度的同时，把其自身的编号(ID号)也传输出来，这些数据最终被传输到计算机时，计算机根据事先在数据库中保存的传感器编号与安装地点关系，自动确定各监测点的温度。
这一特点非常适合运行中心具有大量监测点的应用，提高了系统的自动化程度，减轻了人工测温时的繁琐手工记录工作
(2)无线温度数据传输
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。
(3)每天24小时连续在线监测
传感器每隔一定时间(可以事先设定)自动发射一次监测点的温度数据，计算机实时收集并记录所有监测点的温度数据，发现异常立即报警。解决了试温片、红外等测温方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。
2、测温通信终端
测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的无线信号，通过数据转换电路把无线信号再还原为数字温度信号，通过485输出端口把数据发送至数据管理中心。
3、测温数据管理中心
数据管理中心一般是有一台专用的服务器，通过专业的数据库形式，把各个变电站的温度信号集中采集和存储，所有站点的温度信号都要集中到数据管理中心来管理和配置。数据管理中心实时显示和存储各个监测点的数据，如有温升报警即时没有人值班可以及时把报警信息通过GPRS短信报警主机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。
4、管理工作站
管理工作站采用C/S网络形式，在同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。
采用接触式无线温度传感器，传感器需要紧贴在被测设备的表面，要求接触良好，能够准确的反应被测设备的真实温度。采集到温度以后通过无线方式把温度主动发送给测温通信终端，有通信终端来进行管理和测温数据的远传。温度传感器采用高效能电池供电，为了保证正常的使用寿命，在温度没有变化的情况下每5分钟发送一次温度数据，当温度高于上次采集的温度值时则立即发送温度数据，保证在第一时间完全掌握现场的实际情况。
本发明采用无线温度传感技术，对高压开关柜、变压器、电抗器等电力设备以及电缆接头温度进行实时在线监测，实时显示当前温度，通过软件分析监测点温度变化规律，预测故障趋势，当温度超限时及时告警，并准确提供故障部位。
为了提高高压开关柜等电力设备的安全性、稳定性，本发明在高压开关柜上触头、下触头安装无线温度传感器，对将来运行中的高压开关柜实施全年365*24小时不间断在线监测，保证了供电系统可靠性，减少/避免了由于供电故障而造成的不必要的损失，提高了生产效率。本发明能够记录和保存一定时间范围内的温度数据，并将数据上传至远方监控系统。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电力设备温度在线监测系统，其特征是，包括：
无线温度传感器，用于测量电力设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端；
测温通信终端，用于定时循环收集无线温度传感器发送出来的温度数据，并发送至数据管理中心；
数据管理中心，用于集中管理测得的温度数据，同时实时显示和存储各个电力设备监测点的数据；
管理工作站，用于通过图形、列表、历史曲线、实时曲线和/或报警形式来对电力设备进行监视。
2.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述无线温度传感器采用航空胶粘和在电气设备易发热的监测点，或采用锈钢恰子固定在电气设备易发热的监测点。
3.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述无线温度传感器采用射频通信方式与测温通信终端连接。
4.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述无线温度传感器定时测量电气设备的温度，并将测得的温度数据发送给测温通信终端。
5.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述测温通信终端通过RS485通信方式与数据管理中心连接。
6.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并通过485输出端口把数据发送至数据管理中心。
7.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述管理工作站通过Internet网络与数据管理中心连接。
8.根据权利要求1所述的电力设备温度在线监测系统，其特征是，所述测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中；所述管理工作站采用C/S网络形式，对所有电力设备的温度信息通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来进行监视。
9.一种电力设备温度在线监测方法，其特征是，包括以下步骤：
无线温度传感器采集被测电力设备的温度，并发送给测温通信终端；
测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的电气设备的温度数据，通过数据转换电路把温度数据从无线信号还原为数字温度信号，并把数据发送至数据管理中心；
测温数据管理中心对所有被测电力设备的温度数据进行集中采集，实时显示和存储各个电力设备的监测数据，并把电力设备的监测数据发送给管理工作站；
管理工作站通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警形式来对电力设备温度进行监视。
10.根据权利要求9所述的电力设备温度在线监测方法，其特征是，还包括：测温数据管理中心把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中。
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