CN112165166A - 基于磁传动的LoRa智能配电室 - Google Patents

基于磁传动的LoRa智能配电室 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于磁传动的LoRa智能配电室，属于电网配电室技术领域，包括配电室、电控箱、网络通讯设备、气体监测装置、云服务器、互联网终端及净化装置，所述配电室内安装有净化装置，所述电控箱的内部安装有PLC控制器、存储模块，所述网络通讯设备包括低功耗广域网LoRa节点和低功耗广域网LoRa基站；气体监测装置测得数据由所述PLC控制器处理后通过低功耗广域网LoRa节点发送到所述低功耗广域网LoRa基站，所述低功耗广域网LoRa基站将数据上传至所述云服务器，通过所述互联网终端对数据进行二次处理；所述互联网终端通过网络通讯设备下发指令到净化装置，净化装置工作。本发明用以解决配电室安全的问题。

Description

基于磁传动的LoRa智能配电室
技术领域
本发明提供一种基于磁传动的LoRa智能配电室，属于电网配电室技术领域。
背景技术
配电室是指带有低压负荷的室内配电场所，主要为低压用户配送电能，设有中压进线(可有少量出线)、配电变压器和低压配电装置。10kV及以下电压等级设备的设施，分为高压配电室和低压配电室。现有的用于配电室、开闭所配电室、环网柜的危险有毒气体净化装置是通过风机将配电室、开闭所配电柜内的混合有危险气体的空气抽出然后经由活性炭滤芯吸附危险气体后外排，但是由于风机、滤芯以及控制风机工作的电控箱都设置在净化箱体内，电控箱上都是采用开设线缆孔的方式来完成风机与电控箱之间电控线缆穿线电控连接；受到电控箱上线缆孔密封效果的影响，由风机从配电室、开闭所配电柜内引出的含有危险气体的空气及易通过密封不良的线缆孔进入电控箱内从而引发爆炸等严重事故，危及生产安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的基于磁传动的LoRa智能配电室，用以解决配电室安全的问题。
本发明所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，包括配电室、电控箱、网络通讯设备、气体监测装置、云服务器、互联网终端及净化装置，所述配电室内安装有净化装置，所述电控箱的内部安装有PLC控制器、存储模块，所述网络通讯设备包括低功耗广域网LoRa节点和低功耗广域网LoRa基站；
气体监测装置测得数据由所述PLC控制器处理后通过低功耗广域网LoRa节点发送到所述低功耗广域网LoRa基站，所述低功耗广域网LoRa基站将数据上传至所述云服务器，通过所述互联网终端对数据进行二次处理；所述互联网终端通过网络通讯设备下发指令到净化装置，净化装置工作。
作为一种优选的方案，所述气体监测装置包括传感器阵列、数据采集模块、监测模块；所述传感器阵列用于检测多种气体和温湿度数据，所述传感器阵列包括多个传感器；所述数据采集模块与所述传感器阵列的输出端连接，用于采集各个传感器获取的检测数据；所述监测模块与所述数据采集模块连接，用于将所述数据采集模块采集到的检测数据输入到PLC控制器内进行处理。
作为一种优选的方案，所述多个传感器中包括至少一个MOS气敏传感器；所述传感器还包括温度检测模块和温度调节模块；所述温度检测模块用于检测所述MOS气敏传感器的工作温度并将温度检测结果输出到温度调节模块；PLC控制器连接有数据采集模块、存储模块以及电压转换模块。
作为一种优选的方案，所述数据采集模块包括模数转换电路和滤波电路，所述模数转换电路的输入端与所述气体传感器阵列的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述PLC控制器连接；所述多个传感器包括六氟化硫气体检测传感器、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器。
作为一种优选的方案，所述净化装置所述的壳体，壳体从下到上依次设置进风腔、滤网、风机、除臭模块、出风腔，对应进风腔和出风腔在壳体上分别设置进风口和出风口。
作为一种优选的方案，所述风机包括磁传动电机，所述磁传动电机包括电动机、变频器、磁电式转速传感器、控制模块、驱动磁铁盘、全密封外壳、从动磁铁盘、变速机、密封层、旋转轮；全密封外壳由支撑底座安装固定，所述全密封外壳将从动磁铁盘和旋转轮一起密封在内部，且中间增加密封层将从动磁铁盘、旋转轮与驱动磁铁盘进行隔离，所述全密封外壳采用不锈钢、铝或其他无磁材料制成。
作为一种优选的方案，所述驱动磁铁盘和从动磁铁盘分别由无磁材料制成，若干个成对圆柱形强力磁铁分别安装固定在两个圆盘四周；
所述变频器控制电动机旋转，电动机由支撑底座安装固定，用于带动驱动磁铁盘旋转；驱动磁铁盘通过磁传动带动从动磁铁盘旋转，从动磁铁盘带动旋转轮工作；
当两个磁电式转速传感器分部用于测量电动机转速和旋转轮转速，当控制模块读取电动机及旋转轮转速并对其进行对比，当两者转速不成固定比例时，说明装置已超负荷运行，控制模块调节电动机的转速，重新配置转速，降负载运行，同时发出报警。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用LoRa通信技术，只需在配电室内安传感器对配电柜的环境进行监测，同时将多个传感器通过LoRa通信网络与LoRa网关相连，有效的减少布线，提高配电室空间的利用效率，同时节省敷设劳动强度；
2、利用LoRa射频天线发射的高穿透性射频信号，避免传感器监测到的数据在传输过程中被衰减，提高监测数据的可靠性；
3、传感器组实时监测配电室内的环境温湿度、根据温湿度控制净化装置，实时可靠，解决了人工开启和关闭存在的缺陷；所有传感器组均采用无线与控制单元及后台系统连接，通过无线传输数据信息，降低了布线成本，解决了有线传输需要考虑绝缘问题导致的成本高等问题；同时传感器组采用无线传输方式，可以使器件的安装布置灵活，便于后期维护和扩展。
总之，本发明具有传输距离远、节省敷设成本、降低人员劳动强度、有效防止数据衰减、提高管理效率的优点，且成本低，结构简单合理，可靠性高，将电机隔离，将从动磁铁盘和旋转轮统一密封在全密封壳内中从根源上解决了漏气爆炸的问题。
附图说明
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明风机的结构示意图；
其中：1、电动机；2、驱动磁铁盘；3、从动磁铁盘；4、全密封外壳；5、旋转轮；6、密封层。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，下面结合附图对本发明作进一步说明：所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，包括配电室、电控箱、网络通讯设备、气体监测装置、云服务器、互联网终端及净化装置，所述配电室内安装有净化装置，所述电控箱的内部安装有PLC控制器、存储模块，所述网络通讯设备包括低功耗广域网LoRa节点和低功耗广域网LoRa基站；
气体监测装置测得数据由所述PLC控制器处理后通过低功耗广域网LoRa节点发送到所述低功耗广域网LoRa基站，所述低功耗广域网LoRa基站将数据上传至所述云服务器，通过所述互联网终端对数据进行二次处理；所述互联网终端通过网络通讯设备下发指令到净化装置，净化装置工作。
所述气体监测装置包括传感器阵列、数据采集模块、监测模块；所述传感器阵列用于检测多种气体和温湿度数据，所述传感器阵列包括多个传感器；所述数据采集模块与所述传感器阵列的输出端连接，用于采集各个传感器获取的检测数据；所述监测模块与所述数据采集模块连接，用于将所述数据采集模块采集到的检测数据输入到PLC控制器内进行处理。
所述多个传感器中包括至少一个MOS气敏传感器；所述传感器还包括温度检测模块和温度调节模块；所述温度检测模块用于检测所述MOS气敏传感器的工作温度并将温度检测结果输出到温度调节模块；PLC控制器连接有数据采集模块、存储模块以及电压转换模块。
所述数据采集模块包括模数转换电路和滤波电路，所述模数转换电路的输入端与所述气体传感器阵列的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述PLC控制器连接；所述多个传感器包括六氟化硫气体检测传感器、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器。
所述净化装置所述的壳体，壳体从下到上依次设置进风腔、滤网、风机、除臭模块、出风腔，对应进风腔和出风腔在壳体上分别设置进风口和出风口。
所述风机包括磁传动电机，所述磁传动电机包括电动机1、变频器、磁电式转速传感器、控制模块、驱动磁铁盘2、全密封外壳4、从动磁铁盘3、变速机、密封层6、旋转轮5；全密封外壳由支撑底座安装固定，所述全密封外壳将从动磁铁盘3和旋转轮5一起密封在内部，且中间增加密封层6将从动磁铁盘3、旋转轮6与驱动磁铁盘2进行隔离，所述全密封外壳采用不锈钢、铝或其他无磁材料制成。
所述驱动磁铁盘2和从动磁铁盘3分别由无磁材料制成，若干个成对圆柱形强力磁铁7分别安装固定在两个圆盘四周；
所述变频器控制电动机1旋转，电动机1由支撑底座安装固定，用于带动驱动磁铁盘2旋转；驱动磁铁盘2通过磁传动带动从动磁铁盘3旋转，从动磁铁3盘带动旋转轮5工作；
当两个磁电式转速传感器分部用于测量电动机转速和旋转轮转速，当控制模块读取电动机及旋转轮转速并对其进行对比，当两者转速不成固定比例时，说明装置已超负荷运行，控制模块调节电动机的转速，重新配置转速，降负载运行，同时发出报警。

Claims (7)

1.一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，包括配电室、电控箱、网络通讯设备、气体监测装置、云服务器、互联网终端及净化装置，所述配电室内安装有净化装置，所述电控箱的内部安装有PLC控制器、存储模块，所述网络通讯设备包括低功耗广域网LoRa节点和低功耗广域网LoRa基站；
气体监测装置测得数据由所述PLC控制器处理后通过低功耗广域网LoRa节点发送到所述低功耗广域网LoRa基站，所述低功耗广域网LoRa基站将数据上传至所述云服务器，通过所述互联网终端对数据进行二次处理；所述互联网终端通过网络通讯设备下发指令到净化装置，净化装置工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述气体监测装置包括传感器阵列、数据采集模块、监测模块；所述传感器阵列用于检测多种气体和温湿度数据，所述传感器阵列包括多个传感器；所述数据采集模块与所述传感器阵列的输出端连接，用于采集各个传感器获取的检测数据；所述监测模块与所述数据采集模块连接，用于将所述数据采集模块采集到的检测数据输入到PLC控制器内进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述多个传感器中包括至少一个MOS气敏传感器；所述传感器还包括温度检测模块和温度调节模块；所述温度检测模块用于检测所述MOS气敏传感器的工作温度并将温度检测结果输出到温度调节模块；PLC控制器连接有数据采集模块、存储模块以及电压转换模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述数据采集模块包括模数转换电路和滤波电路，所述模数转换电路的输入端与所述气体传感器阵列的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述PLC控制器连接；所述多个传感器包括六氟化硫气体检测传感器、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述净化装置所述的壳体，壳体从下到上依次设置进风腔、滤网、风机、除臭模块、出风腔，对应进风腔和出风腔在壳体上分别设置进风口和出风口。
6.根据权利要求1所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述风机包括磁传动电机，所述磁传动电机包括电动机、变频器、磁电式转速传感器、控制模块、驱动磁铁盘、全密封外壳、从动磁铁盘、变速机、密封层、旋转轮；全密封外壳由支撑底座安装固定，所述全密封外壳将从动磁铁盘和旋转轮一起密封在内部，且中间增加密封层将从动磁铁盘、旋转轮与驱动磁铁盘进行隔离，所述全密封外壳采用不锈钢、铝或其他无磁材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种基于磁传动的LoRa智能配电室，其特征在于，所述驱动磁铁盘和从动磁铁盘分别由无磁材料制成，若干个成对圆柱形强力磁铁分别安装固定在两个圆盘四周；
所述变频器控制电动机旋转，电动机由支撑底座安装固定，用于带动驱动磁铁盘旋转；驱动磁铁盘通过磁传动带动从动磁铁盘旋转，从动磁铁盘带动旋转轮工作；
当两个磁电式转速传感器分部用于测量电动机转速和旋转轮转速，当控制模块读取电动机及旋转轮转速并对其进行对比，当两者转速不成固定比例时，说明装置已超负荷运行，控制模块调节电动机的转速，重新配置转速，降负载运行，同时发出报警。
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