CN110887575A - 水电站设备异常温升智能监控系统 - Google Patents

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CN110887575A CN201911224727.7A CN201911224727A CN110887575A CN 110887575 A CN110887575 A CN 110887575A CN 201911224727 A CN201911224727 A CN 201911224727A CN 110887575 A CN110887575 A CN 110887575A
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郭江
赵国
张珂斐
朱文强
章芳情
袁方
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    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种水电站设备异常温升智能监控系统，包括：若干无线温度传感器，每个无线温度传感器具有位于的ID编号，分别安装在水电站的各设备上；若干智能数据采集终端，均匀分布在水电站内，均通过ZigBee无线网络与其覆盖区域内的无线温度传感器连接，用于采集无线温度传感器的温度数据；服务器端，通过互联网与所有智能数据采集终端连接，接收所有智能数据采集终端的温度数据，并存储至数据库；PC端，通过互联网与服务器端连接，用于录入每个无线温度传感器的ID编号及其对应的地点和设备。该系统将故障发现并消除在萌芽状态，需要采取的维护工作比真正出现故障后所需的检修、维护工作量少，从而可以大大降低检修维护成本。

Description

水电站设备异常温升智能监控系统
技术领域
本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种水电站设备异常温升智能监控系统。
背景技术
传统的水电站电气设备测温采用人工巡检的方式，人工巡检不能做到实时在线监测，而且监测精度也受到人员及外界因素影响，加之一些设备死角等不能到达的地方无法检测，其数据无法量化。
目前，针对电力设备温度监测大都采用传统的示温蜡片法和红外测温仪定期测量的方式，这两种方式存在以下问题。
(1)示温蜡片法，易老化和脱落，温度指示范围窄，精确度低，人工操作，无法实现自动化管理。
(2)红外测温仪只能直线点检测，受环境影响测量精度，且经常受遮拦而无法测量。
(3)需人工定期巡视，工作强度大，需近距离测温，安全系数低。
(4)非在线式温度监测，不能反映温度的变化过程和及时发现设备异常。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水电站设备异常温升智能监控系统，该系统将故障发现并消除在萌芽状态，需要采取的维护工作比真正出现故障后所需的检修、维护工作量少，从而可以大大降低检修维护成本。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，包括：
若干无线温度传感器，每个无线温度传感器具有位于的ID编号；若干无线温度传感器分别安装在水电站的各设备上，用于检测各设备的温度；
若干智能数据采集终端，均匀分布在水电站内；每个智能数据采集终端均通过ZigBee无线网络与其覆盖区域内的无线温度传感器连接，用于采集无线温度传感器的温度数据；
服务器端，包括数据库，通过互联网与所有智能数据采集终端连接，接收所有智能数据采集终端的温度数据，并存储至数据库；
PC端，通过互联网与服务器端连接，用于录入每个无线温度传感器的ID编号及其对应的地点和设备；还用于调取并显示数据库中的相关数据；
手机端，通过互联网与服务器端连接，用于调取并显示数据库中的相关数据。
进一步地，在智能数据采集终端的有效通讯范围内可添加、删除和移动无线温度传感器，并及时的通过PC端录入数据库。
进一步地，所述服务器端还包括数据处理模块，用于将各无线温度传感器的温度数据绘制成实时的温度时间曲线，以供PC端和手机端调取，对电站设备实时温度进行在线监测。
进一步地，通过PC端预设各无线温度传感器的温度报警阀值，数据处理模块比较无线温度传感器检测温度值和温度报警阀值，当无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，数据处理模块向手机端发送预警信息，所述预警信息包括无线温度传感器的ID编号、实时温度及其对应的地点和设备。
进一步地，所述数据处理模块包括预警信息查询统计功能。
进一步地，所述PC端包括历史数据管理查询功能。
进一步地，所述无线温度传感器包括测量单元、控制单元和ZigBee无线传输单元，所述测量单元用于测量设备温度，所述控制单元将温度转换成数字信号，通过ZigBee无线传输单元发送给智能数据采集终端。
进一步地，所述智能数据采集终端包括ZigBee无线传输单元、处理单元、WiFi单元和报警单元，所述ZigBee无线传输单元用于接收无线温度传感器发送的温度数据并发送给处理单元；所述处理单元各无线温度传感器的温度报警阀值，当检测到无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，控制报警单元发出警报；所述处理单元还用于控制WiFi单元将温度数据和报警信息发送给服务器端。
本发明的有益效果为：
(1)本发明可以起到预警的作用，从某种程度上可以有效地防止故障的发生或扩大，有助于减少或避免因机组非停造成巨大的经济损失；由于该系统投入使用后，将故障发现并消除在萌芽状态，因而，此时需要采取的维护工作比真正出现故障后所需的检修、维护工作量少，从而可以大大降低检修维护成本。
(2)能够有效地提升员工幸福感，将会减少现场运维人员巡检设备次数，减轻员工的工作强度，并且避免了员工长期暴露在强电磁场工作环境中；
(3)推动我国发电行业智能化发展，将大大提升发电企业设备实时监测与故障预警水平，拓宽了设备故障诊断手段，为水电站的智能运维提供决策支持。
附图说明
图1是水电站设备异常温升智能监控系统的整体示意图。
图2是无线温度传感器的整体示意图。
图3是智能数据采集终端的整体示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，包括：
若干无线温度传感器
每个无线温度传感器具有位于的ID编号；若干无线温度传感器分别安装在水电站的各设备上(如易发热的电缆、变压器和开关的表面)，用于检测各设备的温度。
如图2所示，所述无线温度传感器包括测量单元、控制单元和ZigBee无线传输单元，所述测量单元用于测量设备温度，所述控制单元将温度转换成数字信号，通过ZigBee无线传输单元发送给智能数据采集终端。
若干智能数据采集终端
若干智能数据采集终端均匀分布在水电站内；每个智能数据采集终端均通过ZigBee无线网络与其覆盖区域内的无线温度传感器连接，用于采集无线温度传感器的温度数据。
如图3所示，所述智能数据采集终端包括ZigBee无线传输单元、处理单元、WiFi单元和报警单元，所述ZigBee无线传输单元用于接收无线温度传感器发送的温度数据并发送给处理单元；所述处理单元各无线温度传感器的温度报警阀值，当检测到无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，控制报警单元发出警报；所述处理单元还用于控制WiFi单元将温度数据和报警信息发送给服务器端。
在智能数据采集终端的有效通讯范围内可添加、删除和移动无线温度传感器，并及时的通过PC端录入数据库。
服务器端
服务器端包括数据库，通过互联网与所有智能数据采集终端连接，接收所有智能数据采集终端的温度数据，并存储至数据库。
所述服务器端还包括数据处理模块，包括：
实时温度监测与异常温升报警功能：用于将各无线温度传感器的温度数据绘制成实时的温度时间曲线，以供PC端和手机端调取，对电站设备实时温度进行在线监测。通过PC端预设各无线温度传感器的温度报警阀值，数据处理模块比较无线温度传感器检测温度值和温度报警阀值，当无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，数据处理模块向手机端发送预警信息，所述预警信息包括无线温度传感器的ID编号、实时温度及其对应的地点和设备。在第一时间将完整的预警信息发送到负责人手机上，及时发现和排除故障，提高应急相应处理能力。
预警信息查询统计功能：统将预警信息存储至服务器，支持以区域、电压等级、设备、预警分级、报警种类、设定时间区间(具体时间段/天/周/月/季度)的检索与查询统计，提供柱状图、饼状图等多种展现方式，方便用户在PC端查看，可导出至EXCEL表格。
PC端
通过互联网与服务器端连接，用于录入每个无线温度传感器的ID编号及其对应的地点和设备；还用于调取并显示数据库中的相关数据。
所述PC端包括历史数据管理查询功能：系统将实时温度监测数据存储至数据库，对数据进行管理，并定时存储于数据库，根据用户设置的周期对实时数据库中相应点进行记录，形成历史数据库，能够提供分、时、日曲线显示，报表打印，支持以设备、设定时间区间(具体时间段/天/周/月/季度)的检索与历史数据查询，提供列表、曲线等多种展现方式，方便用户查看。
基于水电站布局场景的运行状态展示功能：结合红外巡检的数据，针对发电机组、变压器等重要电力设备，对指定区域(某个线路、区域)的多个设备温度信息进行可视化展示，从而展示水电站运行状态。
分析功能：根据温度采集数据，针对各测温点生成趋势图，关联相关设备、温度数据等，进行横向对比分析、纵向对比分析。包括多日曲线对比、同一设备不同相别间温度对比、年曲线、月曲线等多种灵活方式。
基本信息管理功能：构建完善的系统参数设置，建立电气设备温度监测及管理网络，管理温度监测相关的电气设备、无线温度传感器、数据采集终端等各类设备档案；命令下发：包括传感器温度校准、各类预警值、时间、温度采集频率、传感器发射功率、信号接收门限等。
手机端
通过互联网与服务器端连接，用于调取并显示数据库中的相关数据。
以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，包括：
若干无线温度传感器，每个无线温度传感器具有位于的ID编号；若干无线温度传感器分别安装在水电站的各设备上，用于检测各设备的温度；
若干智能数据采集终端，均匀分布在水电站内；每个智能数据采集终端均通过ZigBee无线网络与其覆盖区域内的无线温度传感器连接，用于采集无线温度传感器的温度数据；
服务器端，包括数据库，通过互联网与所有智能数据采集终端连接，接收所有智能数据采集终端的温度数据，并存储至数据库；
PC端，通过互联网与服务器端连接，用于录入每个无线温度传感器的ID编号及其对应的地点和设备；还用于调取并显示数据库中的相关数据；
手机端，通过互联网与服务器端连接，用于调取并显示数据库中的相关数据。
2.根据权利要求1所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，在智能数据采集终端的有效通讯范围内可添加、删除和移动无线温度传感器，并及时的通过PC端录入数据库。
3.根据权利要求1所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，所述服务器端还包括数据处理模块，用于将各无线温度传感器的温度数据绘制成实时的温度时间曲线，以供PC端和手机端调取，对电站设备实时温度进行在线监测。
4.根据权利要求3所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，通过PC端预设各无线温度传感器的温度报警阀值，数据处理模块比较无线温度传感器检测温度值和温度报警阀值，当无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，数据处理模块向手机端发送预警信息，所述预警信息包括无线温度传感器的ID编号、实时温度及其对应的地点和设备。
5.根据权利要求3所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，所述数据处理模块包括预警信息查询统计功能。
6.根据权利要求1所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，所述PC端包括历史数据管理查询功能。
7.根据权利要求1所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，所述无线温度传感器包括测量单元、控制单元和ZigBee无线传输单元，所述测量单元用于测量设备温度，所述控制单元将温度转换成数字信号，通过ZigBee无线传输单元发送给智能数据采集终端。
8.根据权利要求7所述的水电站设备异常温升智能监控系统，其特征在，所述智能数据采集终端包括ZigBee无线传输单元、处理单元、WiFi单元和报警单元，所述ZigBee无线传输单元用于接收无线温度传感器发送的温度数据并发送给处理单元；所述处理单元各无线温度传感器的温度报警阀值，当检测到无线温度传感器检测温度值超过温度报警阀值的上限时，控制报警单元发出警报；所述处理单元还用于控制WiFi单元将温度数据和报警信息发送给服务器端。
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