CN111486992A - 变电站设备温度监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气工程科学技术领域，具体公开了一种变电站设备温度监测方法，其中，包括：获取多个温度监测点的温度数据；对每个温度监测点的所述温度数据均进行数据分析，得到每个温度监测点的温度变化数据，并根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否在正常温度范围内；当该温度监测点的温度数据不在正常温度范围内时，发出报警信号。本发明还公开了一种变电站设备温度监测系统。本发明提供的变电站设备温度监测方法能够有效实现对多个温度监测点的温度监测功能，且与现有技术相比，监测数据准确，可操作性强，实施方便，且便于后续的运维管理。

Description

变电站设备温度监测方法及系统

技术领域

本发明涉及电气工程科学技术领域，尤其涉及一种变电站设备温度监测方法及变电站设备温度监测系统。

背景技术

电力设备的温度检测是电力系统运维管理中的一项重要内容，传统的温度检测通常是对电气开关柜、高压电缆及接头、大电流接点等易发热位置的人工定期监测，不能实时有效的对设备温度进行跟踪，不仅设备检修维护工作量大，而且设备的安全可靠性低，因此实现电力关键设备的温度在线监测是非常必要的。

目前几种温度监测方式，如常规的热电偶、热电组、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证；红外成像仪等红外测温方式，则无法实时测量，不具有在线监测功能；光纤测温绝缘性能高，但采用光纤传递信号，安装不方便且造价较高，光纤还有易折、不耐高温等特点；无线测温方式是目前常用的一种在线测温方式，其安装方便，完全绝缘，不会对其他设备产生干扰，且造价低。

目前无线测温通常采用ZigBee通信技术，其特点是通信距离短、功耗低，组网方式通过MESH多跳组网，实现终端数据到通信中继或通信基站的数据传输。ZigBee通信技术采用2.4GHz工作频段，易于受到室内WiFi信号的干扰，目前电力系统在推广专用WiFi通信网络，所以采用ZigBee技术的无线测温设备会导致其与其他采用WiFi网络通信的电力设备产生通信干扰，不仅影响测温数据的正常传输而且还会影响到其他设备的正常通信。

另外，变电站的断路器柜和电容器室都是密闭工作环境，采用ZigBee+GPRS/3G或ZigBee+RS485通信的网络结构，由于其穿透性差，需要在断路器柜内或电容器室内，部署通信中继设备，会导致安装复杂且成本较高，采用RS485布线，则施工不方便，且不便于后续运维管理。

发明内容

本发明提供了一种变电站设备温度监测方法及变电站设备温度监测系统，解决相关技术中存在的变电站设备温度不便监测的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种变电站设备温度监测方法，其中，包括：

获取多个温度监测点的温度数据；

对每个温度监测点的所述温度数据均进行数据分析，得到每个温度监测点的温度变化数据，并根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否在正常温度范围内；

当该温度监测点的温度数据不在正常温度范围内时，发出报警信号。

进一步地，所述变电站设备温度监测方法还包括在所述获取多个温度监测点的温度数据的步骤后进行的：

根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值；

若该温度监测点的温度数据达到预警值，则发出预警信号。

进一步地，所述根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值，包括：

将每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值进行比较；

若每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值的差值在预设误差范围内，则判定该温度监测点的温度数据达到该温度监测点预设的预警值。

进一步地，所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

接收每个温度监测点的温度监测装置主动上传的温度数据。

进一步地，所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

向温度监测点的温度监测装置发送温度获取指令；

接收该温度监测点的温度监测装置上传的温度数据。

进一步地，所述多个温度监测点包括：开关设备、开关设备的连接头、刀闸设备、刀闸设备的连接头、耦合电容器、耦合电容器的连接头、引出线和低压侧电缆汇流排。

作为本发明的另一个方面，提供一种变电站设备温度监测系统，其中，包括：温度管理平台，所述温度管理平台包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的变电站设备温度监测方法。

进一步地，所述变电站设备温度监测系统包括：设置在每个温度监测点的温度监测装置，所述温度监测装置与所述温度管理平台通信连接，所述温度监测装置用于监测所在的温度监测点的温度数据，并对该温度监测点的温度数据进行数据预处理后发送至所述温度管理平台。

进一步地，所述温度监测装置包括温度传感器和主控制器，所述主控制器与所述温度管理平台通信连接，所述温度传感器与所述主控制器通信连接，所述温度传感器用于检测所在的温度监测点的温度，并得到温度数据，所述主控制器用于对该温度监测带你的温度数据进行预处理。

进一步地，所述变电站设备温度监测系统还包括移动通信基站，所述移动通信基站用于实现所述温度管理平台与所述温度监测装置的无线通信连接。

本发明提供的变电站设备温度监测方法，通过获取每个温度监测点的温度数据，并对温度数据进行数据分析后，判断温度监测点的温度数据是否在正常范围内，当温度数据不在正常范围内时发出报警信号。这种变电站设备发送温度监测方法能够有效实现对多个温度监测点的温度监测功能，且与现有技术相比，监测数据准确，可操作性强，实施方便，且便于后续的运维管理。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的变电站设备温度监测方法的流程图。

图2为本发明提供的变电站设备温度监测系统的结构示意图。

图3为本发明提供的温度监测装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种变电站设备温度监测方法，图1是根据本发明实施例提供的变电站设备温度监测方法的流程图，如图1所示，包括：

S110、获取多个温度监测点的温度数据；

S120、对每个温度监测点的所述温度数据均进行数据分析，得到每个温度监测点的温度变化数据，并根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否在正常温度范围内；

S130、当该温度监测点的温度数据不在正常温度范围内时，发出报警信号。

本发明实施例提供的变电站设备温度监测方法，通过获取每个温度监测点的温度数据，并对温度数据进行数据分析后，判断温度监测点的温度数据是否在正常范围内，当温度数据不在正常范围内时发出报警信号。这种变电站设备发送温度监测方法能够有效实现对多个温度监测点的温度监测功能，且与现有技术相比，监测数据准确，可操作性强，实施方便，且便于后续的运维管理。

具体地，所述变电站设备温度监测方法还包括在所述获取多个温度监测点的温度数据的步骤后进行的：

根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值；

若该温度监测点的温度数据达到预警值，则发出预警信号。

应当理解的是，可以通过判断每个温度监测点的温度数据是否达到预警值来确定是否发出报警信号。

还应当理解的是，每个温度监测点的温度数据所对应的预警值不同，可以根据需要提前设定。

具体地，所述根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值，包括：

将每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值进行比较；

若每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值的差值在预设误差范围内，则判定该温度监测点的温度数据达到该温度监测点预设的预警值。

具体地，所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

接收每个温度监测点的温度监测装置主动上传的温度数据。

所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

向温度监测点的温度监测装置发送温度获取指令；

接收该温度监测点的温度监测装置上传的温度数据。

具体地，所述多个温度监测点包括：开关设备、开关设备的连接头、刀闸设备、刀闸设备的连接头、耦合电容器、耦合电容器的连接头、引出线和低压侧电缆汇流排。

作为本发明的另一实施例，提供一种变电站设备温度监测系统，其中，包括：温度管理平台，所述温度管理平台包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的变电站设备温度监测方法。

本发明实施例提供的变电站设备温度监测系统，采用温度管理平台，实现前文的变电站设备温度监测方法，通过获取每个温度监测点的温度数据，并对温度数据进行数据分析后，判断温度监测点的温度数据是否在正常范围内，当温度数据不在正常范围内时发出报警信号。这种变电站设备发送温度监测系统能够有效实现对多个温度监测点的温度监测功能，且与现有技术相比，监测数据准确，可操作性强，实施方便，且便于后续的运维管理。

温度管理平台由平台管理服务器和应用软件等组成，平台管理服务器包含网络服务器、应用服务器、用户服务器等服务器。管理平台可以显示存储上传监测点温度，曲线/图表显示监测点温度变化过程，用户可以查询历史记录，召唤某监测点温度数据。温度管理平台还具有报警处理和温度预警等功能。

具体地，所述变电站设备温度监测系统包括：设置在每个温度监测点的温度监测装置，所述温度监测装置与所述温度管理平台通信连接，所述温度监测装置用于监测所在的温度监测点的温度数据，并对该温度监测点的温度数据进行数据预处理后发送至所述温度管理平台。

具体地，所述温度监测装置包括温度传感器和主控制器，所述主控制器与所述温度管理平台通信连接，所述温度传感器与所述主控制器通信连接，所述温度传感器用于检测所在的温度监测点的温度，并得到温度数据，所述主控制器用于对该温度监测带你的温度数据进行预处理。

进一步具体地，所述主控制器包括MCU。

本发明实施例提供的温度监测装置采用超低功耗设计，小型尺寸，以满足电力安全距离要求且便于安装；同时其低功耗特点，可以采用电池供电，支持监测设备长寿命运行。无线通信网关采用超高接收灵敏度设计，极大的增加了监听覆盖域。系统服务器具有网络管理、应用服务和用户服务几部分，可实现数据过滤、存储、分发等维护功能，传递给不同的应用平台。

如图3所示，温度监测装置具体可以包括：温度传感器、MCU处理器、通信收发单元、通信接口和电源管理模块等。温度传感器采用高精度低功耗温度传感器，测温分辨率：0.1℃，测温精度为0.5 ℃；MCU采用低功耗处理器，实现数据采集、收发控制和电源管理等功能。通信收发单元是高度集成低功耗半双工小功率无线数据传输模块，嵌入高速低功耗单片机和高性能扩频射频芯片，高效的扩频通信模式使抗干扰性和灵敏度都有巨大提高。模块提供了多个信道可供选择，支持在线修改串口速率、收发频率、发射功率、通信速率等各种参数。

无线温度传感器实现应用现场的前端数据采集，数据预处理，以及信息无线收发等功能，一般要求设备的功耗低、防护性能高、成本低。无线温度传感器总体结构包括硬件部分和软件部分。硬件部分主要包括：温度感应模块，MCU（用于实现各种控制和预处理计算功能），RF模块（实现无线数据收发），针对应用的传感器，以及以上各部分间的接口和电源管理单元；软件部分包括：RF模块的物理层解析、接入层解析，传感器的应用控制软件等。

具体地，所述变电站设备温度监测系统还包括移动通信基站，所述移动通信基站用于实现所述温度管理平台与所述温度监测装置的无线通信连接。

需要说明的是，本发明实施例提供的通信基站采用低功耗长距离（LPWA）网络技术，可真正意义上实现低成本、长距离、大规模的布设。工作频段在无委规定的频段及发射功率以内，基站与温度传感器之间无通信流量费用，并确保无后期使用风险。通信基站自动接收无线温度传感器所发送的温度数据，并可以通过以太网或4G上传到温度管理平台。基站收到温度管理平台的召唤数据指令后，上传监测点温度数据。通信基站采用单跳星型网络与温度传感器通信，实现对传感器的温度数据采集和命令发布。单基站的传感器管理容量大（可管理5万个无线传感器），系统扩展性强。

综上，本发明实施例提供的变电站设备温度监测系统，针对现有近距离无线通信技术在通信距离、穿透性、组网规模、施工难度，以及设备和运维成本高等方面的不足，在监测系统通信技术、网络结构和监测传感器等方面进行创新改进，以提高信息监测的实时性、可靠性和准确率，在实现对变电站关键设备运行温度信息的实时监测和信息处理等功能的同时，降低设备和运行成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站设备温度监测方法，其特征在于，包括：

获取多个温度监测点的温度数据；

对每个温度监测点的所述温度数据均进行数据分析，得到每个温度监测点的温度变化数据，并根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否在正常温度范围内；

当该温度监测点的温度数据不在正常温度范围内时，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的变电站设备温度监测方法，其特征在于，所述变电站设备温度监测方法还包括在所述获取多个温度监测点的温度数据的步骤后进行的：

根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值；

若该温度监测点的温度数据达到预警值，则发出预警信号。

3.根据权利要求2所述的变电站设备温度监测方法，其特征在于，所述根据每个温度监测点的所述温度数据判断该温度监测点的温度数据是否达到预警值，包括：

将每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值进行比较；

若每个温度监测点的温度数据与该温度监测点预设的预警值的差值在预设误差范围内，则判定该温度监测点的温度数据达到该温度监测点预设的预警值。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的变电站设备温度监测方法，其特征在于，所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

接收每个温度监测点的温度监测装置主动上传的温度数据。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的变电站设备温度监测方法，其特征在于，所述获取多个温度监测点的温度数据，包括：

向温度监测点的温度监测装置发送温度获取指令；

接收该温度监测点的温度监测装置上传的温度数据。

6.根据权利要求1所述的变电站设备温度监测方法，其特征在于，所述多个温度监测点包括：开关设备、开关设备的连接头、刀闸设备、刀闸设备的连接头、耦合电容器、耦合电容器的连接头、引出线和低压侧电缆汇流排。

7.一种变电站设备温度监测系统，其特征在于，包括：温度管理平台，所述温度管理平台包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现权利要求1至6中任意一项所述的变电站设备温度监测方法。

8.根据权利要求7所述的变电站设备温度监测系统，其特征在于，所述变电站设备温度监测系统包括：设置在每个温度监测点的温度监测装置，所述温度监测装置与所述温度管理平台通信连接，所述温度监测装置用于监测所在的温度监测点的温度数据，并对该温度监测点的温度数据进行数据预处理后发送至所述温度管理平台。

9.根据权利要求8所述的变电站设备温度监测系统，其特征在于，所述温度监测装置包括温度传感器和主控制器，所述主控制器与所述温度管理平台通信连接，所述温度传感器与所述主控制器通信连接，所述温度传感器用于检测所在的温度监测点的温度，并得到温度数据，所述主控制器用于对该温度监测带你的温度数据进行预处理。

10.根据权利要求8或9所述的变电站设备温度监测系统，其特征在于，所述变电站设备温度监测系统还包括移动通信基站，所述移动通信基站用于实现所述温度管理平台与所述温度监测装置的无线通信连接。

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