CN113504496A - 一种基于变电柜的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于变电柜的检测系统及方法，包括检测模块、数据采集模块、处理模块、通信单元和服务器模块，所述检测模块与数据采集模块电性连接，所述数据采集模块与处理模块电性连接，所述处理模块与服务器模块通过通信单元远程连接；一种基于变电柜的检测方法，其基于权利要1‑6中任意一项所述的一种基于变电柜的检测系统，基于变电柜的检测方法步骤如下：A),电流检测方法：S1,通过电流检测单元结合变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路。本发明能够实现对变电柜内部温度、以及容易出现的短路、接地线松动等故障进行检测，规避了传统的检测方式存在的安全隐患，提高了对变电柜检测效率。

Description

一种基于变电柜的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及变电柜技术领域，尤其涉及一种基于变电柜的检测系统及方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展，电子工业已得到越来越多的关注和发展，在电力设备的生成和运行中，电压是设备正常运行的一个关键的因素，而变电柜作为一种将高压电转变为低压电的或者将低压电转变为高压电的电气设备，在实际生活中的应用也越来越广泛。

实际生活中，在变电柜的长期使用之后容易出现接地线脱落或松动、短路等故障，由于变电站本身高压高危险型，针对这些故障，若由工作人员一一排查，一方面浪费了大量的人力，人力不足的情况下容易出现维护不及时、造成重大损失，另一方面也存在很大的安全隐患，此外为了保障变电柜的正常运行，往往需要定期对其电压进行检测，无疑又浪费了大量的人力资源，因此需要设计一种基于变电柜的检测系统及方法来解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中一一排查检测的方式检测效率较低、存在很大的安全隐患的缺陷，从而提出一种基于变电柜的检测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于变电柜的检测系统及方法，包括检测模块、数据采集模块、处理模块、通信单元和服务器模块，所述检测模块与数据采集模块电性连接，所述数据采集模块与处理模块电性连接，所述处理模块与服务器模块通过通信单元远程连接，所述检测模块包括接地状态采集单元、电流检测单元、转换电路、电压检测电路、电压互感器和红外温度传感器，所述接地状态采集单元输出端与电压互感器和转换电路连接，所述红外温度传感器输出端与转换电路电性连接，所述数据采集模块包括数据采集线路、参数设置单元和计时单元，所述转换电路输出端与数据采集线路输入端电性连接，所述处理模块包括控制单元、单片机、存储单元和参数比较单元，所述参数比较单元和存储单元均与单片机电性连接，所述服务器模块包括计算机、统计单元、显示器和警报器，所述计算机输出端分别与显示器输入端、警报器输入端和统计单元输入端电性连接，所述检测模块、数据采集模块、处理模块均与电源电性连接。

优选地,所述处理模块通过感应检测出的电流值与设定的电流值之间的比较得出不同的结论，对所述警报器发出不同的控制信号。

优选地，所述电压检测电路连接在变电站输出端上，所述电压互感器通过互感线圈得到感应电压，对变电柜电压进行检测。

优选地，所述接地状态采集单元检测变电柜外壳电压与接地线的好坏，且接地状态采集单元与电压检测电路电性连接，电压检测电路和电压互感器与转换电路输入端电性连接，转换电路将所述电压互感器和电压检测电路检测到的电压值转换成数字信号传递给数据采集模块中的数据采集线路，数据采集线路将采集的数字信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地古装，并将接收的电压值存储到存储单元，若判断出现故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将故障信号通过通信单元传递给服务器模块，服务器模块中的显示器上标记出变电柜的位置，工作人员及时对该变电柜进行维修，若没有出现腹胀，则电压互感器继续对变电柜电压进行检测。

优选地，所述电流检测单元与变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换，转换电路将转换的数字信号传递给数据采集模块，所述采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若处理模块接收的信号电流大于参数比较单元的电流标准值，则出现电流出现短路故障，此时处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上随之标记处变电柜的具体位置，工作人员对其进行维修，若处理模块接收的电流数值小于参数比较单元的电流标准值，则电流检测单元继续对变电柜电流进行检测。

优选地，所述红外温度传感器设置在变电柜内，用以检测变电柜内温度是否过高，所述红外温度传感器检测变电柜内部温度将检测的温度信号传递给转换电路，转换电路将检测到的温度信号成数字信号并将数字信号传递给数据采集模块，数据采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的温度值是否大于最高温度标准值，若检测的温度值大于最高温度标准值，则处理模块中的控制单元随之打开变电柜内的散热扇，散热扇对变电柜内部进行吹风处理，若处理模块接收的温度值小于参数比较单元的温度最高标准值，则红外温度传感器继续对变电柜内温度进行检测。

一种基于变电柜的检测方法，其基于权利要求1-6中任意一项所述的一种基于变电柜的检测系统，所述基于变电柜的检测方法步骤如下：

A),电流检测方法：

S1,通过电流检测单元结合变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若大于标准值，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电流检测单元继续对变电柜进行检测；

B),电压检测方法：

S1,接地状态采集单元检测变电柜壳体接地线是否正常，通过电压互感器检测变电柜内部电压的大小，将检测的电压传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地故障，并将接收的电压值存储到存储单元，若出现接地故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电电压互感器继续对变电柜进行检测；

C),温度检测方法：

S1,红外温度传感器检测变电柜内温度的变化，并将信号传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断红外温度传感器检测的温度是够大于最高温度标准值，若检测的温度大于最高温度标准值，警报器随之发出警报，处理模块中的控制单元打开控制柜内的散热扇对变电柜内部进行吹风处理，反之，红外温度传感器继续对变电柜内部温度进行检测。

本发明的有益效果是：通过检测模块、数据采集模块、处理模块、通信单元以及服务器模块的配合使用，能够实现对变电柜内部温度、以及容易出现的短路、接地线松动等故障进行检测，快速准确定位出现故障的变电柜，及时对其进行维修处理，对变电柜内部温度的监控也避免了变电柜内部元器件长期在过热的环境下工作，提高了变电柜内部元器件的使用寿命，还能定期对变电柜电压进行检测，无需人工定期检测，规避了传统的检测方式存在的安全隐患，提高了对变电柜检测效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于变电柜的检测系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于变电柜的电流检测方法示意图；

图3为本发明提出的一种基于变电柜的电压检测方法示意图；

图4为本发明提出的一种基于变电柜的温度检测方法示意图。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种基于变电柜的检测系统及方法，包括检测模块、数据采集模块、处理模块、通信单元和服务器模块，检测模块与数据采集模块电性连接，数据采集模块与处理模块电性连接，处理模块与服务器模块通过通信单元远程连接，检测模块包括接地状态采集单元、电流检测单元、转换电路、电压检测电路、电压互感器和红外温度传感器，接地状态采集单元输出端与电压互感器和转换电路连接，接地状态采集单元检测变电柜外壳电压与接地线的好坏，且接地状态采集单元与电压检测电路电性连接，电压检测电路和电压互感器与转换电路输入端电性连接，转换电路将电压互感器和电压检测电路检测到的电压值转换成数字信号传递给数据采集模块中的数据采集线路，数据采集线路将采集的数字信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地古装，并将接收的电压值存储到存储单元，若判断出现故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将故障信号通过通信单元传递给服务器模块，服务器模块中的显示器上标记出变电柜的位置，工作人员及时对该变电柜进行维修，若没有出现腹胀，则电压互感器继续对变电柜电压进行检测，电流检测单元与变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换，转换电路将转换的数字信号传递给数据采集模块，采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若处理模块接收的信号电流大于参数比较单元的电流标准值，则出现电流出现短路故障，此时处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上随之标记处变电柜的具体位置，工作人员对其进行维修，若处理模块接收的电流数值小于参数比较单元的电流标准值，则电流检测单元继续对变电柜电流进行检测，红外温度传感器输出端与转换电路电性连接，红外温度传感器设置在变电柜内，用以检测变电柜内温度是否过高，红外温度传感器检测变电柜内部温度将检测的温度信号传递给转换电路，转换电路将检测到的温度信号成数字信号并将数字信号传递给数据采集模块，数据采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的温度值是否大于最高温度标准值，若检测的温度值大于最高温度标准值，则处理模块中的控制单元随之打开变电柜内的散热扇，散热扇对变电柜内部进行吹风处理，若处理模块接收的温度值小于参数比较单元的温度最高标准值，则红外温度传感器继续对变电柜内温度进行检测，电压检测电路连接在变电站输出端上，电压互感器通过互感线圈得到感应电压，对变电柜电压进行检测，数据采集模块包括数据采集线路、参数设置单元和计时单元，转换电路输出端与数据采集线路输入端电性连接，处理模块包括控制单元、单片机、存储单元和参数比较单元，参数比较单元和存储单元均与单片机电性连接，处理模块通过感应检测出的电流值与设定的电流值之间的比较得出不同的结论，对警报器发出不同的控制信号，服务器模块包括计算机、统计单元、显示器和警报器，计算机输出端分别与显示器输入端、警报器输入端和统计单元输入端电性连接，检测模块、数据采集模块、处理模块均与电源电性连接。

一种基于变电柜的检测方法，其基于权利要求1-6中任意一项所述的一种基于变电柜的检测系统，基于变电柜的检测方法步骤如下：

A),电流检测方法：

S1,通过电流检测单元结合变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若大于标准值，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电流检测单元继续对变电柜进行检测；

B),电压检测方法：

S1,接地状态采集单元检测变电柜壳体接地线是否正常，通过电压互感器检测变电柜内部电压的大小，将检测的电压传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地故障，并将接收的电压值存储到存储单元，若出现接地故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电电压互感器继续对变电柜进行检测；

C),温度检测方法：

S1,红外温度传感器检测变电柜内温度的变化，并将信号传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断红外温度传感器检测的温度是够大于最高温度标准值，若检测的温度大于最高温度标准值，警报器随之发出警报，处理模块中的控制单元打开控制柜内的散热扇对变电柜内部进行吹风处理，反之，红外温度传感器继续对变电柜内部温度进行检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于变电柜的检测系统，包括检测模块、数据采集模块、处理模块、通信单元和服务器模块，其特征在于，所述检测模块与数据采集模块电性连接，所述数据采集模块与处理模块电性连接，所述处理模块与服务器模块通过通信单元远程连接，所述检测模块包括接地状态采集单元、电流检测单元、转换电路、电压检测电路、电压互感器和红外温度传感器，所述接地状态采集单元输出端与电压互感器和转换电路连接，所述红外温度传感器输出端与转换电路电性连接，所述数据采集模块包括数据采集线路、参数设置单元和计时单元，所述转换电路输出端与数据采集线路输入端电性连接，所述处理模块包括控制单元、单片机、存储单元和参数比较单元，所述参数比较单元和存储单元均与单片机电性连接，所述服务器模块包括计算机、统计单元、显示器和警报器，所述计算机输出端分别与显示器输入端、警报器输入端和统计单元输入端电性连接，所述检测模块、数据采集模块、处理模块均与电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于变电柜的检测系统，其特征在于,所述处理模块通过感应检测出的电流值与设定的电流值之间的比较得出不同的结论，对所述警报器发出不同的控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于变电柜的检测系统，其特征在于，所述电压检测电路连接在变电站输出端上，所述电压互感器通过互感线圈得到感应电压，对变电柜电压进行检测。

4.根据权利要求1所述的一种基于变电柜的检测系统，其特征在于，所述接地状态采集单元检测变电柜外壳电压与接地线的好坏，且接地状态采集单元与电压检测电路电性连接，电压检测电路和电压互感器与转换电路输入端电性连接，转换电路将所述电压互感器和电压检测电路检测到的电压值转换成数字信号传递给数据采集模块中的数据采集线路，数据采集线路将采集的数字信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地古装，并将接收的电压值存储到存储单元，若判断出现故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将故障信号通过通信单元传递给服务器模块，服务器模块中的显示器上标记出变电柜的位置，工作人员及时对该变电柜进行维修，若没有出现腹胀，则电压互感器继续对变电柜电压进行检测。

5.根据权利要求1所述的一种基于变电柜的检测系统，其特征在于，所述电流检测单元与变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换，转换电路将转换的数字信号传递给数据采集模块，所述采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若处理模块接收的信号电流大于参数比较单元的电流标准值，则出现电流出现短路故障，此时处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上随之标记处变电柜的具体位置，工作人员对其进行维修，若处理模块接收的电流数值小于参数比较单元的电流标准值，则电流检测单元继续对变电柜电流进行检测。

6.根据权利要求1所述的一种基于变电柜的检测系统，其特征在于，所述红外温度传感器设置在变电柜内，用以检测变电柜内温度是否过高，所述红外温度传感器检测变电柜内部温度将检测的温度信号传递给转换电路，转换电路将检测到的温度信号成数字信号并将数字信号传递给数据采集模块，数据采集模块将信号传递给处理模块，处理模块通过参数比较单元判断检测的温度值是否大于最高温度标准值，若检测的温度值大于最高温度标准值，则处理模块中的控制单元随之打开变电柜内的散热扇，散热扇对变电柜内部进行吹风处理，若处理模块接收的温度值小于参数比较单元的温度最高标准值，则红外温度传感器继续对变电柜内温度进行检测。

7.一种基于变电柜的检测方法，其基于权利要求1-6中任意一项所述的一种基于变电柜的检测系统，所述基于变电柜的检测方法步骤如下：

A),电流检测方法：

S1,通过电流检测单元结合变电柜内部接线连接检测变电柜内部电流的大小，将检测的电流传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断检测的电流是否大于标准值，若大于标准值，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电流检测单元继续对变电柜进行检测；

B),电压检测方法：

S1,接地状态采集单元检测变电柜壳体接地线是否正常，通过电压互感器检测变电柜内部电压的大小，将检测的电压传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断变电柜是否出现接地故障，并将接收的电压值存储到存储单元，若出现接地故障，处理模块中的控制单元立即对变电柜进行远程控制断电处理，警报器随之发出警报，处理模块随之将短路信号通过通信单元传递给服务器模块，显示器上标记出变电柜的位置，方便工作人员及时对其进行维修，反之，电电压互感器继续对变电柜进行检测；

C),温度检测方法：

S1,红外温度传感器检测变电柜内温度的变化，并将信号传递给转换电路；

S2，转换电路对接收的模拟信号进行处理转换成数字信号传递给数据采集模块；

S3，数据采集模块将信号传递给处理模块；

S4，处理模块通过参数比较单元判断红外温度传感器检测的温度是够大于最高温度标准值，若检测的温度大于最高温度标准值，警报器随之发出警报，处理模块中的控制单元打开控制柜内的散热扇对变电柜内部进行吹风处理，反之，红外温度传感器继续对变电柜内部温度进行检测。

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