CN114552791A - 一种低压配电柜的实时监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压配电柜的实时监测系统，包括处理器模块、数据采集模块、数据存储模块和警报模块：所述采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、电流采集单元、电压采集单元和粉尘浓度采集单元，所述采集模块的各采集单元均与处理器模块电性相连，所述处理器模块用于接收采集模块的各采集单元所传输来的数据，并将接收到的数据与数据存储模块中储存的同类型的数据进行对比，判断出各数据是否处在正常数值范围内，当处理器模块判断出有不处在正常数值范围内的异常数据时，通过报警模块进行报警；本发明能对低压配电柜中的积灰程度进行监测，当低压配电柜中积灰较多时，会自动向工作人员报警，提醒工作人员及时进行处理。

Description

一种低压配电柜的实时监测系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体为一种低压配电柜的实时监测系统。
背景技术
低压配电柜，它是指交、直流电压在1000V以下的成套电气装置，一般设置有一个或一套配电柜，配电柜中设置有接触器、继电器、空气开关、变压器、变频器、PLC控制器、电压表、电流表等多种电气部件。低压配电柜的安全稳定运行是保证电力系统稳定运行的重要环节。
申请号为CN201710609867.0的中国发明专利公开了一种低压配电柜实时监测系统，此系统包括：采集模块、光数转换器、微处理器、电源模块、通信模块、控制器；采集模块用于采集低压配电柜中的温度信息、电压、功率和电能、电流信息；光数转换器用于将光信息转换为数字信号；微处理器根据数字信号生成低压配电柜的温度信息以及报警信息；电源模块用于对取电方式进行转换；通信模块用于通过无线收发器与外接设备建立通信；控制器用于将所获取的低压配电柜的当前运行状况传输至后台主站。上述实时监测系统能够实时监测低压配电柜内的温度，并且在发生温度过高或电力运行异常故障时，及时发出提醒并报警，节约了人工检测维修的成本。
随着配电柜的使用，外界的灰尘会不断的进入配电柜中，这些灰尘会落到配电柜的底壁上和配电柜中各的电气部件上，若不及时清理会严重影响配电柜中电气部件的正常使用。而上述低压配电柜实时监测系统不能对配电柜中的积灰程度进行监测，功能有待进一步改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压配电柜的实时监测系统，旨在改善现有低压配电柜的实时监测系统不能对配电柜中的积灰程度进行监测的问题。
本发明是这样实现的：一种低压配电柜的实时监测系统，包括处理器模块、数据采集模块、数据存储模块和警报模块：
所述采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、电流采集单元、电压采集单元和粉尘浓度采集单元，所述采集模块的各采集单元均与处理器模块电性相连，所述采集模块的各采集单元将其采集的数据传输给处理器模块；所述温度采集单元用于测量采集低压配电柜中的温度，所述湿度采集单元用于测量采集低压配电柜中的湿度，所述电流采集单元用于测量采集低压配电柜电路中电流的数值，所述电压采集单元用于测量采集低压配电柜电路中电压的数值；所述粉尘浓度采集单元用于测量采集低压配电柜内部空气中的粉尘浓度；
所述数据存储模块与处理器模块电性相连，所述数据存储模块用于存储低压配电柜中温度和湿度的正常数值范围、用于存储低压配电柜各电路中电压和电流的正常数值范围、用于存储低压配电柜中粉尘浓度采集单元所采集粉尘浓度的正常数值范围；
所述处理器模块用于接收采集模块的各采集单元所传输来的数据，并将接收到的数据与数据存储模块中储存的同类型的数据进行对比，判断出各数据是否处在正常数值范围内，当处理器模块判断出有不处在正常数值范围内的异常数据时，通过报警模块进行报警。
进一步的，还包括数据显示模块，所述数据显示模块与处理器模块电性相连，所述数据显示模块用于显示采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据以及数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围，并对异常数据进行标红加粗显示。
进一步的，另外还包括通信模块和远程监控模块，所述通信模块用于连接处理器模块和远程监控模块，所述通信模块可将采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据、数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围以及异常数据信息传递给远程监控模块。
进一步的，所述远程监控模块为手机、ipad、电脑中的任意一种或多种。
进一步的，所述处理器模块还电性连接有降温模块和除湿模块，所述降温模块用于给低压配电柜进行通风降温，所述除湿模块用于对低压配电柜内部进行除湿。
进一步的，所述降温模块包括设置于低压配电柜顶壁上的安装板，所述安装板上设置有两个通风孔，所述安装板的上端面上在两个通风孔处各安装有一个通风扇，两个通风扇均与处理器模块电性相连。
进一步的，所述除湿模块包括一个放置盒和一个风机，所述放置盒和除湿风机均设置于低压配电柜中，所述放置盒中放置有干燥剂，所述除湿风机与处理器模块电性相连，所述放置盒设置有一个进气口和一个出气口，所述进气口位于放置盒的下端壁上，所述出气口位于放置盒的上端壁上，所述放置盒的进气口处设置有防护网，所述除湿风机通过管路与放置盒的进气口相连，所述放置盒的出气口处设置有逆止阀。
进一步的，所述处理器模块电性连接有吹尘风机，所述吹尘风机用于将低压配电柜的积尘吹起。
进一步的，所述报警模块包括声光报警器和GSM报警器，所述声光报警器设置于低压配电柜的上端，用于现场报警，所述GSM报警器用于向预设的电话号码拨打电话并发送信息，用于远程报警。
进一步的，所述处理器模块使用微处理器，所述数据存储模块使用存储器，所述温度采集单元使用温度传感器，所述湿度采集单元使用湿度传感器，所述电流采集单元使用电流互感器，所述电压采集单元使用电压互感器，所述粉尘浓度采集单元使用粉尘浓度传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明能对低压配电柜中的积灰程度进行监测，当低压配电柜中积灰较多时，会自动向工作人员报警，提醒工作人员及时进行处理。
2、本发明设置有降温模块和除湿模块，当低压配电柜内部的温度和湿度出现异常时，处理器模块可自动控制降温模块对低压配电柜进行通风降温，也可自动控制除湿模块对低压配电柜内部的空气进行除湿，有效提高了低压配电柜内部出现温度异常和湿度异常时的处理效率，同时减小了工作人员的劳动强度。
3、本发明的报警模块包括声光报警器和GSM报警器，声光报警器用于现场报警，GSM报警器用于远程报警，如此使得本发明可进行现场报警和远程报警两种报警方式，使得本发明拥有更好的报警效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种低压配电柜的实时监测系统的系统结构框图；
图2是本发明一种低压配电柜的实时监测系统中采集模块的结构框图；
图3是本发明一种低压配电柜的实时监测系统中报警模块的结构框图；
图4是本发明一种低压配电柜的实时监测系统中低压配电柜的主视图；
图5是本发明一种低压配电柜的实时监测系统中低压配电柜去除柜门时的主视图；
图6是本发明一种低压配电柜的实时监测系统中降温模块的俯视图。
图中：1、低压配电柜；2、安装板；3、通风扇；4、放置盒；5、除湿风机；6、逆止阀；7、粉尘浓度传感器；8、吹尘风机；9、声光报警器；10、触摸显示屏。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，一种低压配电柜的实时监测系统，包括处理器模块、数据采集模块、数据存储模块、数据显示模块、警报模块、降温模块、除湿模块、通信模块和远程监控模块。数据采集模块、数据存储模块、数据显示模块、警报模块、降温模块、除湿模块和通信模块均与处理器模块电性相连。
请参阅图1、图2和图5，采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、电流采集单元、电压采集单元和粉尘浓度采集单元，采集模块的各采集单元均与处理器模块电性相连，采集模块的各采集单元将其采集的数据传输给处理器模块。温度采集单元使用温度传感器，温度采集单元用于测量采集低压配电柜1中的温度。湿度采集单元使用湿度传感器，湿度采集单元用于测量采集低压配电柜1中的湿度。电流采集单元使用电流互感器，电流采集单元用于测量采集低压配电柜1电路中电流的数值。电压采集单元使用电压互感器，电压采集单元用于测量采集低压配电柜1电路中电压的数值。粉尘浓度采集单元使用粉尘浓度传感器7，粉尘浓度采集单元用于测量采集低压配电柜1内部空气中的粉尘浓度。低压配电柜1上设置有吹尘风机8，吹尘风机8与处理器模块电性相连，使用粉尘浓度传感器7测量采集低压配电柜1内部空气中的粉尘浓度时，使用吹尘风机8将低压配电柜1中的积尘吹起。
本实施例中，数据存储模块使用存储器，数据存储模块与处理器模块电性相连，数据存储模块用于存储低压配电柜1中温度和湿度的正常数值范围、用于存储低压配电柜1各电路中电压和电流的正常数值范围、用于存储低压配电柜1中粉尘浓度采集单元所采集粉尘浓度的正常数值范围。
本实施例中，处理器模块使用微处理器，处理器模块用于接收采集模块的各采集单元所传输来的数据，并将接收到的数据与数据存储模块中储存的同类型的数据进行对比，判断出各数据是否处在正常数值范围内，当处理器模块判断出有不处在正常数值范围内的异常数据时，通过报警模块进行报警。
请参阅图1、图3和图4，报警模块包括声光报警器9和GSM报警器，声光报警器9设置于低压配电柜1的上端，声光报警器9用于现场报警，方便现场工作人员及时对异常情况进行处理。GSM报警器用于向预设的电话号码拨打电话并发送信息，GSM报警器用于远程报警。通过声光报警器9和GSM报警器的设置，使得本发明可进行现场报警和远程报警两种报警方式，使得本发明拥有更好的报警效果。
请参阅图1和图4，低压配电柜1的柜门上设置有数据显示模块，数据显示模块使用触摸显示屏10。数据显示模块与处理器模块电性相连，数据显示模块用于显示采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据以及数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围，并对异常数据进行标红加粗显示，使得异常数据醒目，方便工作人员注意到。
请参阅图1，通信模块用于连接处理器模块和远程监控模块，通信模块可将采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据、数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围以及异常数据信息传递给远程监控模块。远程监控模块为手机、ipad、电脑中的任意一种或多种。如此设置，可远程进行低压配电柜1各项数据的实时查看。
请参阅图1、图5和图6，降温模块包括设置于低压配电柜1顶壁上的安装板2，安装板2上设置有两个通风孔，安装板2的上端面上在两个通风孔处各安装有一个通风扇3，两个通风扇3均与处理器模块电性相连。在处理器模块中设置第一警示温度和第二警示温度，且第二警示温度高于第一警示温度。当低压配电柜1中的温度低于处理器模块中设置的第一警示温度时，不启动通风扇3。当低压配电柜1中的温度高于处理器模块中设置的第一警示温度且小于第二警示温度时，处理器模块控制两个通风扇3中的一个通风扇3启动，对低压配电柜1内部进行通风降温。当低压配电柜1中的温度高于处理器模块中设置的第二警示温度且时，处理器模块控制两个通风扇3都启动，加强对低压配电柜1内部的降温效果。
请参阅图1和图5，除湿模块包括一个放置盒4和一个除湿风机5，放置盒4和除湿风机5均设置于低压配电柜1中，放置盒4中放置有干燥剂，除湿风机5与处理器模块电性相连，放置盒4设置有一个进气口和一个出气口，进气口位于放置盒的下端壁上，出气口位于放置盒的上端壁上，放置盒的进气口处设置有防护网，除湿风机5通过管路与放置盒4的进气口相连，放置盒4的出气口处设置有逆止阀6。在处理器模块中设置警示湿度，当低压配电柜1中的湿度低于警示湿度时，除湿风机5不启动，当低压配电柜1中的湿度高于警示湿度时，处理器模块控制除湿风机5启动，除湿风机5将低压配电柜1中的空气送入放置盒4中，被放置盒4中的干燥剂干燥后排出，如此即可对低压配电柜1内部的空气进行除湿。
本发明的工作原理：本发明可对低压配电柜1中的温度和湿度、对低压配电柜1电路中的电压和电流以及对低压配电柜1中的积尘程度进行监测，并可在各项监测数据出现异常情况时进行报警，通知工作人员及时进行处理，有效提高了低压配电柜1使用时的安全性。此外本发明设置有降温模块和除湿模块，当低压配电柜1内部的温度和湿度出现异常时，处理器模块可自动控制降温模块对低压配电柜1进行通风降温，也可自动控制除湿模块对低压配电柜1内部的空气进行除湿，有效提高了低压配电柜1内部出现温度异常和湿度异常时的处理效率，同时减小了工作人员的劳动强度。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低压配电柜的实时监测系统，包括处理器模块、数据采集模块、数据存储模块和警报模块，其特征在于：
所述采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、电流采集单元、电压采集单元和粉尘浓度采集单元，所述采集模块的各采集单元均与处理器模块电性相连，所述采集模块的各采集单元将其采集的数据传输给处理器模块；所述温度采集单元用于测量采集低压配电柜中的温度，所述湿度采集单元用于测量采集低压配电柜中的湿度，所述电流采集单元用于测量采集低压配电柜电路中电流的数值，所述电压采集单元用于测量采集低压配电柜电路中电压的数值；所述粉尘浓度采集单元用于测量采集低压配电柜内部空气中的粉尘浓度；
所述数据存储模块与处理器模块电性相连，所述数据存储模块用于存储低压配电柜中温度和湿度的正常数值范围、用于存储低压配电柜各电路中电压和电流的正常数值范围、用于存储低压配电柜中粉尘浓度采集单元所采集粉尘浓度的正常数值范围；
所述处理器模块用于接收采集模块的各采集单元所传输来的数据，并将接收到的数据与数据存储模块中储存的同类型的数据进行对比，判断出各数据是否处在正常数值范围内，当处理器模块判断出有不处在正常数值范围内的异常数据时，通过报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，还包括数据显示模块，所述数据显示模块与处理器模块电性相连，所述数据显示模块用于显示采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据以及数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围，并对异常数据进行标红加粗显示。
3.根据权利要求2所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，另外还包括通信模块和远程监控模块，所述通信模块用于连接处理器模块和远程监控模块，所述通信模块可将采集模块的各采集单元传输至处理器模块的各项数据、数据存储模块中存储的各项数据的正常数值范围以及异常数据信息传递给远程监控模块。
4.根据权利要求3所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述远程监控模块为手机、ipad、电脑中的任意一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述处理器模块还电性连接有降温模块和除湿模块，所述降温模块用于给低压配电柜进行通风降温，所述除湿模块用于对低压配电柜内部进行除湿。
6.根据权利要求5所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述降温模块包括设置于低压配电柜顶壁上的安装板，所述安装板上设置有两个通风孔，所述安装板的上端面上在两个通风孔处各安装有一个通风扇，两个通风扇均与处理器模块电性相连。
7.根据权利要求5所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述除湿模块包括一个放置盒和一个除湿风机，所述放置盒和除湿风机均设置于低压配电柜中，所述放置盒中放置有干燥剂，所述除湿风机与处理器模块电性相连，所述放置盒设置有一个进气口和一个出气口，所述进气口位于放置盒的下端壁上，所述出气口位于放置盒的上端壁上，所述放置盒的进气口处设置有防护网，所述除湿风机通过管路与放置盒的进气口相连，所述放置盒的出气口处设置有逆止阀。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述处理器模块电性连接有吹尘风机，所述吹尘风机用于将低压配电柜的积尘吹起。
9.根据权利要求8所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述报警模块包括声光报警器和GSM报警器，所述声光报警器设置于低压配电柜的上端，用于现场报警，所述GSM报警器用于向预设的电话号码拨打电话并发送信息，用于远程报警。
10.根据权利要求8所述的一种低压配电柜的实时监测系统，其特征在于，所述处理器模块使用微处理器，所述数据存储模块使用存储器，所述温度采集单元使用温度传感器，所述湿度采集单元使用湿度传感器，所述电流采集单元使用电流互感器，所述电压采集单元使用电压互感器，所述粉尘浓度采集单元使用粉尘浓度传感器。
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