CN202093670U - 基于电力系统的无线测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电力系统的无线测温系统，属于温度检测技术，主要解决了现有技术中不能及时准确地发现高压设备中存在的高温隐患，以至于电力系统容易损坏等问题。该基于电力系统的无线测温系统，包括监控主机、与监控主机顺次连接的数据集中器、数据转发器、无线温度传感器，还包括与数据集中器相连接的LCD显示器。本实用新型中，每个无线温度传感器实时检测安装点的温度变化，并对应唯一的ID编号，以便于温度异常点的确认，从而缩短设备的维护时间，减少了损失，保证电力系统的安全运行。

Description

基于电力系统的无线测温系统

技术领域

本实用新型涉及一种温度检测系统，具体地说，是涉及基于电力系统的无线测温系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，电力能源的需求也成几何增长，而作为电能传输转换的电力设备在长期运行过程中，因接点常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动，触头、搭接点、母排、电机、变压器、电缆桥架、封闭母线连接处老化等问题，从而造成设备过热，而这些发热部位的温度采用常规方法无法监测，如果不能实时监测这些发热部位的温度并及时采取措施，最终将会导致电力设备损坏、停电，甚至造成火灾或爆炸等事故，这种现象不仅严重威胁着电网的运行，而且还会给国家带来巨大的经济损失。因此，实时在线监测电力设备温度的变化情况，十分重要。

在电力设备中，10kV高压开关柜应用极为广泛，担负着控制、保护的双重功能。随着电网日益扩大，以及变电站无人值班管理模式和综合自动化的普及推广，高压开关柜的安全运行越来越重要，因此迫切要求高压开关柜具有很高的可靠性，并且能有效防止因温度过高带来的异常事故发生。但是，高压开关柜内部空间狭小，而且电压极高，采用以下几种现有的测温技术，均存在或多或少的问题：

(1)普通测温方式

普通测温方式是使用常规的热电偶、热电阻等进行测温。这种测温方式需要金属导线传输信号，其绝缘性能不能保证。

(2)红外测温方式

红外测温方式中，由于开关柜运行时柜门必须处于关闭状态，而红外成像仪无法透过柜门，因此无法测量开关柜内部设备的温度。

(3)光纤测温方式

光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装于带电物体的表面，光纤式温度测温仪与温度传感器间用光纤连接。由于光纤具有易折、易断、不耐高温的特点，且积累灰尘后易使光纤的绝缘性降低，同时光纤在开关柜内布线的难度也较大，造价也很高。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术存在的不足，提供一种基于电力系统的无线测温系统，通过自动实时地检测电力设备的温度，来实现对电力设备异常温度的预警，从而保障电力系统的正常运行。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

基于电力系统的无线测温系统，包括顺次连接的监控主机、数据集中器、数据转发器、无线温度传感器，以及与数据集中器相连接的LCD显示器。无线温度传感器安装于需要进行温度监控的电力设备的监控点上，实时采集其温度值，并将采集的温度值传输至监控主机，以达到预警功能。由于数据集中器的数量不同，其与监控主机之间的连接有所差异，具体情况包括以下两种：

(1)所述数据集中器的数量为一个，监控主机与数据集中器之间设有RS485-232转换器，该RS485-232转换器与监控主机之间通过RS232接口连接，而其与数据集中器之间则通过RS485接口连接。

(2)所述数据集中器的数量大于一个，监控主机通过RS485串口服务器分别与所有的数据集中器连接，该RS485串口服务器与监控主机之间通过CAT 5E别与所有的数据集中器连接，该RS485串口服务器与监控主机之间通过CAT 5E网线连接，而其与所有的数据集中器之间则分别通过RS485接口连接。

在上述两种情况中，所述数据集中器设有四个RS485接口，每个RS485接口上连接数据转发器的数量不超过128个，且同一个RS485接口上连接的数据转发器相互并联；每个数据转发器连接的无线温度传感器的数量不超过128个。

数据集中器是本系统核心部件之一，属于标准配置，这四个RS485接口没有顺序之分，任意一个接口均可与监控主机、数据转发器、LCD显示器连接，而监控主机、LCD显示器、数据转发器不能同时连接在同一个RS485接口上。数据集中器主要有以下三个功能：(1)负责收集各个数据转发器的温度数据，并进行统一管理；(2)接收、转发监控主机下发的数据信息；(3)为数据转发器和LCD显示器供电。数据转发器主要用于转发无线温度传感器通过无线方式发送过来的温度数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型实时检测监控点的温度变化，当温度发现异常时，通过监控主机以声音、图像、文本等方式向工作人员报警，从而有效地提高了电网运行的安全性，为供电系统正常运行提供了保障；

2.本实用新型通过LCD显示器，方便快捷地显示了温度异常点，为系统维护处理缩短了异常点查找时间，减少了停电带来的损失；

3.本实用新型中，每个无线温度传感器的安装地点对应唯一的ID编号，提高了系统管理的自动化程度，避免了人工测温时手工记录温度值的问题，极大的减轻了工作人员的劳动强度，节省了大量人力和物力；

4.本实用新型中，无线温度传感器与数据转发器之间采用无线连接，不需要在复杂的电气环境下增加额外的线路，既方便系统的安装与维护，又减少了对电网安全运行的影响，使系统的安全性、灵活性得到了极大地提高；

5.无线温度传感器每天24小时自动连续测温，解决了如红外线等测温方法需要工作人员到现场扫描而造成测温延误的问题；

6.每个监测点测得的温度数据记录均能长时间保存，并能进行实时分析，对温度变化呈现逐步升高的监测点，在温度没有达到上限值之前，事先进行预警，从而将故障消除在萌芽状态。

附图说明

图1为本实用新型-实施例1的系统简图；

图2为本实用新型-实施例2的系统简图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，一种基于电力系统的无线测温系统，由监控主机、数据集中器、与数据集中器顺次连接的数据转发器和无线温度传感器，以及与该数据集中器相连接的LCD显示器组成，本实施例中，数据集中器的数量为一个，此种系统为最简单的测温系统，适用于小型变电站、发电厂或企业的开关柜开关触头、母排、电缆接头等电力设备的测温。通过实时监测设备监控点的温度，可以预测可能发生的故障，从而有效地防止事故的发生。

上述设备中，每个无线温度传感器均分配有唯一的ID编号，并固定安装于高压带电设备的被测接点上，以准确跟踪相应接点的温度变化。利用国际通用的ISM和SRD免许可频段射频通信，并将被监测位置的温度值通过无线方式发送到数据转发器上。无线温度传感器一般配置有长寿命锂电池对其进行供电。

数据集中器配置有四个RS485接口，这四个RS485接口没有顺序之分，任意一个接口均可与监控主机、数据转发器、LCD显示器连接，而监控主机、LCD显示器、数据转发器则不能同时连接在同一个RS485接口上，且每个RS485接口上连接有不超过128个数据转发器。在同一个RS485接口上，数据集中器与数据转发器之间采用RS485总线连接，而数据转发器之间则采用并联方式连接，即每一个数据转发器都接在数据集中器的同一个RS485接口上。每个数据转发器通过无线通讯方式与多个无线温度传感器进行数据通信。实际应用中，无线温度传感器和数据转发器个数视具体情况配置。数据集中器使用220V交流电或12V～60V直流电对其进行供电。

由于监控主机与数据集中器之间需要通过RS232总线才能实现数据传输，因此，监控主机与数据集中器之间还设有RS485-232转换器，且该RS485-232转换器与监控主机之间通过RS232接口连接，而与数据集中器之间则通过RS485接口连接。

本实施例的工作过程如下：

首先，无线温度传感器实时采集其安装点的温度数据，并通过无线的方式将温度数据发送出去；接着，数据转发器接收到无线温度传感器发送过来的温度数据后，通过有线通信方式将温度数据传送到数据集中器中；其次，数据集中器收集到各个数据转发器的温度数据后，将所收集到的数据传送到监控主机上，同时，LCD显示器将各个测温点的温度数据显示出来。若监测到的温度差异较大，说明该处存在异常，需要处理，因此能及时准确的了解各处的具体情况，实现对电力设备的温度预警。

实施例2

如图2所示，本实施例主要是对大型的变电站、发电厂的开关柜开关触头以及母排等处进行温度监测。由于大型的变电站、发电厂的开关柜数量多、规模大，因此需要安装更多的无线温度传感器进行监测，以确保变电站、发电厂的安全供电。在本实施例中，数据集中器与数据转发器、LCD显示器、无线温度传感器的结构以及连接方式与实施例1均相同，在此不再累述，不同点在于，由于数据集中器数量不同，数据集中器与监控主机之间的连接也不同。

本实施例中，数据集中器的数量至少为两个，且数据集中器与监控主机之间设有RS485串口服务器，每个数据集中器分别通过该RS485串口服务器与监控主机连接，其中，RS485串口服务器与监控主机之间通过CAT 5E网线连接，与数据集中器之间则通过RS485接口连接。

本实施例的工作过程与实施例1相同，在此不再赘述。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims (5)

1.基于电力系统的无线测温系统，其特征在于，包括顺次连接的监控主机、数据集中器、数据转发器、无线温度传感器，以及与数据集中器相连接的LCD显示器。

2.根据权利要求1所述的基于电力系统的无线测温系统，其特征在于，所述数据集中器的数量为一个，监控主机与数据集中器之间设有RS485-232转换器，该RS485-232转换器与监控主机之间通过RS232接口连接，而其与数据集中器之间则通过RS485接口连接。

3.根据权利要求1所述的基于电力系统的无线测温系统，其特征在于，所述数据集中器的数量至少为两个，监控主机通过RS485串口服务器分别与所有的数据集中器连接，该RS485串口服务器与监控主机之间通过CAT 5E网线连接，而其与所有的数据集中器之间则分别通过RS485接口连接。

4.根据权利要求2或3所述的基于电力系统的无线测温系统，其特征在于，所述数据集中器设有四个RS485接口，每个RS485接口上连接数据转发器的数量不超过128个，且同一个RS485接口上连接的数据转发器相互并联。

5.根据权利要求4所述的基于电力系统的无线测温系统，其特征在于，每个数据转发器连接的无线温度传感器的数量不超过128个。

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