CN202120090U - 变电站六氟化硫断路器状态监控系统 - Google Patents

变电站六氟化硫断路器状态监控系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种变电站六氟化硫断路器状态监控系统，包括通过无线信号相连的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置和网关基站监控装置以及和网关基站监控装置有线或无线相连的远端监控中心监控主机。六氟化硫断路器工作状态前端采集装置包括MCU中央处理单元及与该MCU中央处理单元相连的压力传感器、温度传感器、湿度传感器及电源模块，MCU中央处理单元自带或外带无线收发电路。本实用新型中前端采集装置和网关基站监控装置通过无线信号进行通讯，不需要电缆的布设，整个系统安装和实施非常方便，也大大方便了后续的维护，而且远端监控中心可实时在线监测六氟化硫断路器，监测方便，满足当前变电站无人值守的要求。

Description

变电站六氟化硫断路器状态监控系统
技术领域
 本实用新型涉及一种变电站所用设备的监控系统，尤其涉及一种便于安装和维护、能实时在线监控的变电站六氟化硫断路器状态监控系统。
背景技术
变电站的露天高压设备上安装有很多个六氟化硫断路器，为了确保电力设备的正常运行需要对六氟化硫断路器的状态进行监控，即需要对六氟化硫断路器中的SF6气体的压力、温度及湿度进行监测。目前，采用在六氟化硫断路器上安装传统的指针式压力表、温度表、湿度表等表头的方式，通过指针显示断路器中SF6气体的压力、温度及湿度数值，工作人员需要凑近才能观察到数据，而且不同位置的断路器状态不能在同一时间获取，监测非常不便。也有在上述指针式机械表后面再通过电缆连接上二次数显表的，二次数显表一般安装在变电站的监控室，这样虽然比较集中，便于监测，但是由于一个变电站中有很多个六氟化硫断路器，因此安装时需要连接很多电缆，非常费时费力，维护也不方便。而且上述两种监测装置，监测到的数据都无法远传给远端的电力部门监控中心，无法满足当前变电站无人值守的要求。
发明内容
本实用新型主要解决原有变电站六氟化硫断路器状态监控装置安装和实施不方便，非常费时费力，不便于维护，而且监测到的数据无法远传给远端的电力部门监控中心，无法满足当前变电站无人值守的要求的技术问题；提供一种变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其前端采集装置和变电站监控室内的监控装置通过无线信号进行通讯，基本上不需要电缆的布设，整个系统安装和实施非常方便，也大大方便了后续的维护，而且监测到的数据可以远传给远端的电力部门监控中心，实现实时在线监控，满足当前变电站无人值守的要求。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括六氟化硫断路器工作状态前端采集装置、网关基站监控装置和远端监控中心监控主机，所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置和所述的网关基站监控装置通过无线信号相连，所述的网关基站监控装置和所述的远端监控中心监控主机之间有线或无线相连；所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置安装在变电站的六氟化硫断路器上，所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置包括MCU中央处理单元及与该MCU中央处理单元相连的压力传感器、温度传感器和湿度传感器以及为整个前端采集装置提供工作电压的电源模块，所述的MCU中央处理单元自带或外带无线收发电路。压力传感器、温度传感器和湿度传感器安装于变电站的六氟化硫断路器上（一般这些六氟化硫断路器都安装于变电站的露天设备上），分别实时采集变电站中六氟化硫断路器中SF6气体的压力、温度、湿度，这些数据输送给六氟化硫断路器工作状态前端采集装置中的MCU中央处理单元进行分析和处理，再由该MCU中央处理单元通过自带或外带的无线收发电路将采集到的断路器中SF6气体的压力、温度、湿度等数据无线发送给位于变电站监控室内的网关基站监控装置，网关基站监控装置又能将这些数据发送给位于市内的远端监控中心监控主机，这样即使变电站无人值守，位于市内的电力管理部门通过远端监控中心监控主机就能实进在线监测各变电站中六氟化硫断路器的状态，一旦发现异常可立即作出处理，确保六氟化硫断路器的安全稳定运行。由于本实用新型中多个前端采集装置和位于变电站监控室内的网关基站监控装置是通过无线信号进行通讯的，因此不需要布设繁多的电缆，整个系统安装和实施非常方便，大大缩短系统安装的施工时间，也极大地方便了后续的维护，整个系统的网络搭建速度快，前端采集装置增减方便。而且监测到的数据可以远传给远端的电力部门监控中心，实现电力管理部门对变电站的实时在线监控，满足当前变电站无人值守的要求。
作为优选，所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置中的MCU中央处理单元上连接有烧录接口。烧录接口的设置便于根据变电站的不同需要方便地更改MCU中央处理单元中的工作程序，能够迅捷地更新系统，便于系统升级及功能扩展。
作为优选，所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置中的MCU中央处理单元自带无线收发电路，所述的无线收发电路为无线射频电路，所述的MCU中央处理单元采用CC2430单片机。电路更加简单，前端采集装置的体积可做得更小，性能也更趋稳定。
作为优选，所述的压力传感器、温度传感器、湿度传感器均通过I2C总线和所述的MCU中央处理单元相连。各传感器和MCU中央处理单元之间采用I2C总线实现通信，实现更加方便，数据传输更加稳定，抗干扰性能更好。
作为优选，所述的网关基站监控装置包括MCU中央处理单元及与该MCU中央处理单元相连的按键单元、显示单元和公共网络接口以及为整个网关基站监控装置提供工作电压的电源单元，所述的MCU中央处理单元自带或外带无线收发电路，所述的网关基站监控装置通过有线或无线的公共网络和所述的远端监控中心监控主机相连。通过按键单元可设定标准压力值、温度值、湿度值的范围，通过显示单元可显示该网关基站监控装置所管辖的各六氟化硫断路器的状态。该装置中的MCU中央处理单元通过自带或外带的无线收发电路和前端监控装置进行无线通信，实时获得各六氟化硫断路器中的SF6气体的压力、温度、湿度等数据，经过MCU中央处理单元中内部程序的分析和处理，以图形用户界面直观、动态地通过显示单元显示出来。另一方面，该MCU中央处理单元一旦发现超出设定的标准值范围，其内部程序会立即启动声光报警程序并在显示单元的监控界面上显示出来。同时，该MCU中央处理单元会通过公共网络将各断路器中SF6气体的压力、温度、湿度等数据以及异常情况、报警情况等信息发送给远端监控中心监控主机，便于电力管理部门及时作出处理，实现电力管理部门对变电站的实时在线监控，满足当前变电站无人值守的要求。
作为优选，所述的公共网络接口为RS485接口、RJ45接口、GPRS接口、3G接口中的一种、两种、三种或四种。这些接口可单独存在，也可同时存在，提高使用的灵活性，也就是说网关基站监控装置和远端监控中心监控主机之间可以采用多种网络形式进行连接和数据通信。当然根据需要也可改变为其他接口。
作为优选，所述的网关基站监控装置中的MCU中央处理单元上连接有存储单元。存储单元可以选用SD存储卡，也可选用别的存储设备，便于记录大量的数据。
作为优选，所述的存储单元为SD存储卡，所述的显示单元为液晶显示屏，所述的MCU中央处理单元采用CC2430单片机。CC2430单片机自带无线射频电路，电路更加简单，网关基站监控装置的体积可做得比较小，性能也更趋稳定。
本实用新型的有益效果是：六氟化硫断路器工作状态前端采集装置和变电站监控室内的网关基站监控装置通过无线信号进行通讯，不需要电缆的布设，整个系统安装和实施非常方便，大大缩短施工时间，也大大方便了后续的维护，而且网关基站监控装置监测到的数据可以远传给远端的电力部门监控中心，不受路线远近的限制，实现变电站及远端监控中心对断路器状态的实时在线监控，监测方便，监测到的数据量比较完整，满足当前变电站无人值守的要求。
附图说明
图1是本实用新型的一种系统连接结构示意图。
图2是本实用新型中六氟化硫断路器工作状态前端采集装置的一种电路原理框图。
图3是本实用新型中网关基站监控装置的一种电路原理框图。
图中1.六氟化硫断路器工作状态前端采集装置，2.网关基站监控装置，3.远端监控中心监控主机，11.MCU中央处理单元，12.压力传感器，13.温度传感器，14.湿度传感器，15.烧录接口，16.电源模块，21.MCU中央处理单元，22.按键单元，23.显示单元，24.公共网络接口，25.存储单元，26.电源单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，如图1所示，包括六氟化硫断路器工作状态前端采集装置1、网关基站监控装置2和远端监控中心监控主机3。六氟化硫断路器工作状态前端采集装置1安装在变电站的六氟化硫断路器上，网关基站监控装置2安装在变电站的监控室内，远端监控中心是指电力部门位于市内的监控管理部门。六氟化硫断路器工作状态前端采集装置1和网关基站监控装置2通过无线信号相连，网关基站监控装置2和远端监控中心监控主机3之间通过公共网络相连。远端监控中心监控主机可以和多个网关基站监控装置进行通讯，每个网关基站监控装置又可以和多个六氟化硫断路器工作状态前端采集装置进行无线通讯。
如图2所示，六氟化硫断路器工作状态前端采集装置1包括MCU中央处理单元11及与该MCU中央处理单元11相连的压力传感器12、温度传感器13、湿度传感器14和烧录接口15以及为整个前端采集装置提供工作电压的电源模块16。压力传感器12、温度传感器13、湿度传感器14均通过I2C总线和MCU中央处理单元11相连。MCU中央处理单元11自带无线射频电路，本实施例中MCU中央处理单元11采用CC2430单片机。
如图3所示，网关基站监控装置2包括MCU中央处理单元21及与该MCU中央处理单元21相连的按键单元22、显示单元23、存储单元25和公共网络接口24以及为整个网关基站监控装置提供工作电压的电源单元26，公共网络接口连接到和远端监控中心监控主机3相连的公共网络上。MCU中央处理单元21自带无线射频电路，本实施例中MCU中央处理单元21采用CC2430单片机。本实施例中，公共网络接口24采用RJ45接口，存储单元25采用SD存储卡，显示单元23采用液晶显示屏。网关基站监控装置2通过无线射频电路和六氟化硫断路器工作状态前端采集装置1进行无线通讯，网关基站监控装置2通过公共网络和远端监控中心监控主机3进行通讯。
工作过程：压力传感器、温度传感器和湿度传感器分别实时采集变电站中六氟化硫断路器中SF6气体的压力、温度、湿度，输送给前端采集装置中的MCU中央处理单元进行处理，再由该MCU中央处理单元将这些数据通过射频无线信号无线发送给位于变电站监控室内的网关基站监控装置中的MCU中央处理单元，经过网关基站监控装置的MCU中央处理单元中内部程序的分析和处理，以图形用户界面直观、动态地通过液晶显示屏显示出来。另一方面，网关基站监控装置的MCU中央处理单元一旦发现超出设定的标准值范围，其内部程序会立即启动声光报警程序并在液晶显示屏的监控界面上显示出来。同时，网关基站监控装置通过公共网络将各断路器中SF6气体的压力、温度、湿度等数据以及异常情况、报警情况等信息发送给远端监控中心监控主机，便于电力管理部门及时作出处理，确保各变电站中六氟化硫断路器的安全稳定运行。实现电力管理部门对变电站中六氟化硫断路器的状态进行实时在线监控，满足当前变电站无人值守的要求。
本实用新型中安装于变电站露天设备上的前端采集装置和安装于变电站监控室内的网关基站监控装置之间通过无线信号进行通讯，因此不需要电缆的布设，整个系统安装和实施非常方便，大大缩短施工时间，也大大方便了后续的维护，而且网关基站监控装置监测到的数据可以远传给远端的电力部门监控中心，不受路线远近的限制，实现变电站及远端监控中心对六氟化硫断路器状态的实时在线监控，监测方便，监测到的数据量比较完整，满足当前变电站无人值守的要求。

Claims (8)

1.一种变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于包括六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）、网关基站监控装置（2）和远端监控中心监控主机（3），所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）和所述的网关基站监控装置（2）通过无线信号相连，所述的网关基站监控装置（2）和所述的远端监控中心监控主机（3）之间有线或无线相连；所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）安装在变电站的六氟化硫断路器上，所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）包括MCU中央处理单元（11）及与该MCU中央处理单元（11）相连的压力传感器（12）、温度传感器（13）和湿度传感器（14）以及为整个前端采集装置提供工作电压的电源模块（16），所述的MCU中央处理单元（11）自带或外带无线收发电路。
2.根据权利要求1所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）中的MCU中央处理单元（11）上连接有烧录接口（15）。
3.根据权利要求1或2所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的六氟化硫断路器工作状态前端采集装置（1）中的MCU中央处理单元（11）自带无线收发电路，所述的无线收发电路为无线射频电路，所述的MCU中央处理单元（11）采用CC2430单片机。
4.根据权利要求1或2所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的压力传感器（12）、温度传感器（13）、湿度传感器（14）均通过I2C总线和所述的MCU中央处理单元（11）相连。
5.根据权利要求1所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的网关基站监控装置（2）包括MCU中央处理单元（21）及与该MCU中央处理单元（21）相连的按键单元（22）、显示单元（23）和公共网络接口（24）以及为整个网关基站监控装置提供工作电压的电源单元（26），所述的MCU中央处理单元（21）自带或外带无线收发电路，所述的网关基站监控装置（2）通过有线或无线的公共网络和所述的远端监控中心监控主机（3）相连。
6.根据权利要求5所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的公共网络接口（24）为RS485接口、RJ45接口、GPRS接口、3G接口中的一种、两种、三种或四种。
7.根据权利要求5或6所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的网关基站监控装置（2）中的MCU中央处理单元（21）上连接有存储单元（25）。
8.根据权利要求7所述的变电站六氟化硫断路器状态监控系统，其特征在于所述的存储单元（25）为SD存储卡，所述的显示单元（23）为液晶显示屏，所述的MCU中央处理单元（21）采用CC2430单片机。
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