CN202793638U - 温度在线监测系统 - Google Patents

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蒋亚辉
付交雄
黄长胜
胡科
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Abstract

温度在线监测系统,提供了一种对电力系统变电场、变电站的高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备的关键部位进行温度测量和在线监测的系统,包括温度测量单元、温度在线监测装置和温度在线监测后台系统,采用Zigbee技术、WatchDog技术等多项新技术。本实用新型采用多项新技术,能够通过对电力系统的各个温度敏感的位置进行温度监测,做到有效的防止设备局部过热引起的设备损坏,甚至火灾和大面积停电事故的发生,很大程度上保障了人们的人身和经济安全。

Description

温度在线监测系统
技术领域
本实用新型涉及电力系统,具体为一种对电力系统变电场、变电站的高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备的关键部位进行温度测量和在线监测的系统。 
背景技术
变电场、变电站的高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备在长期的运行过程中会出现表面氧化腐蚀,紧固螺丝松动、触点和母线排连接处老化等问题,导致接触电阻增大,而随着电力系统的发展,负荷也越来越大,这些都易引起温升过高,如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低,甚至导致击穿,造成恶性事故,从而造成重大经济损失。近年来,在电厂和变电站已发生多起开关过热事件,造成火灾和大面积停电事故,解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键,实现温度在线监测管理是保证高压设备安全运行的重要手段。 
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种温度在线监测系统,以解决上述背景技术中的缺点。 
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 
温度在线监测系统,包括温度测量单元1、温度在线监测装置2和温度在线监测后台系统。
温度测量单元:基于Zigbee技术及主动射频技术,完成其所监测的各点温度的采集和发送,是本系统的基本数据采集单元。温度测量单元包括温度采集单元、温度测量单元、无线发送装置等部件。其中温度测量单元和无线发送装置是本单元的核心部件。温度测量单元采用基于声表面波技术的温度传感器进行测量;无线发送装置采用基于Zigbee技术的Jennic无线发送模块,工作在免费的2.4G频段。每个温度测量单元由多个声表面波传感器和单个阅读器组成。阅读器以一定周期向其所辖的声表面波传感器发送询问信号,同时将从声表面波传感器送回的带有温度信息的射频信号进行采样处理,从而形成最终的温度信息,进行适当编码后再行上送。 
温度在线监测装置:在本系统中又被成为“控制器”,它接收来自温度测量单元的各类数据,并且向后台系统提供温度测量单元的数据信息。温度在线监测装置包括硬件结构和人机界面两部分,硬件结构由人机接口、控制CPU、无线接收CPU和电源等主要部件组成,为温度在线监测装置的物理支持部分,同时给人机界面提供各种设置进行反馈;人机界面由液晶显示器、信号指示灯和键盘组成,液晶显示界面采用Windows操作系统,对整个温度在线监测装置进行调整和设置,以及电子监测、存档、分析、查询。 
温度在线监测后台系统:基于计算机组态技术和Web查询的应用系统。多个控制器以串口或者网络口的方式将数据发送到计算机控制主机。主机以组态的方式显示各测点的实时数据,历史数据,报警信息等。是温度在线监测系统的任务程序,对整个温度在线监测系统各模块进行管理和调度,对数据和结果进行整理和保存。 
所述的Zigbee无线通信技术是根据IEEE 802.15.4协议规定的一种短距离、低功耗的无线通信技术。适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。因此,本系统具有低复杂度、自组织、低功耗、低成本等优点。 
所述的声表面波技术是沿物体表面传播的一种弹性波,其传播速度比电磁波慢十万倍,并且在它的传播路径上容易取样和进行处理。鉴于它不需外加电源即可工作的特点,现已广泛用于无线通信领域。因此,本系统在温度测量端具有无源的特点,特别适合电力系统实际运行的需要。 
所述的温度在线监测系统在硬件与软件上集成了WatchDog技术。WatchDog技术是一种计算机程序监视技术,防止程序由于干扰等原因而进入死循环,一般用于计算机控制系统。在监测程序不断循环运行的过程中,一旦发现程序运行时间超过循环设定的时间,就认为系统已陷入死循环,然后强迫程序返回到已安排了出错处理程序的入口地处,使系统回到正常运行。因此,系统的可靠性得到很大的提高,具有了长时间在线监测温度的能力。 
有益效果:本实用新型采用多项新技术,能够通过对电力系统的各个温度敏感的位置进行温度监测,做到有效的防止设备局部过热引起的设备损坏,甚至火灾和大面积停电事故的发生,很大程度上保障了人们的人身和经济安全。 
附图说明
图1 为本实用新型较佳实施例的拓扑结构示意图。 
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。 
参见图1的温度在线检测系统,包括温度测量单元1、温度在线监测装置2和温度在线监测后台系统3,其中温度测量单元1安装在需要测温的位置,它们与温度在线监测装置2通过无线方式传输数据。温度在线监测装置2接收到数据源后,经过相应处理,一方面可以通过温度在线监测装置2的人机接口、面板指示灯和出口板上的开出信号等直接显示,另一方面,可以通过RS485或者网络口将数据发送到温度在线监测后台系统3,通过后温度在线监测后台系统3将各种信息量显示出来,同时温度在线监测后台系统3提供网络用户的Web浏览和查询。 
所述的温度测量单元1与温度在线监测装置2的接收单元之间的无线网络组网方式有几种:①当它们的空旷距离不超过1km或无明显的封闭空间的应用中,无线网络一般可以按照星型网络进行组网,此方案具有结构简单、维护方便的特点,适合于小规模的,中心辐射式应用,如小型变电站等;②在空旷传输距离超过1km或者测点分布在不同的较封闭空间,此时无线网络需要采用树形网络方式。在网络中增加中继器,它只负责将无线测温发送单元发送的数据进行转发,起到无线接力的作用,从而实现远距离数据传输,这种组网方式具有网络覆盖大,适应性强的特点,适合于大型变电站、发电厂等场合的应用;③在空旷距离介于1km,或者测点分布在不同的封闭空间,即在星型网络连接能满足要求,但是因为其距离处于临界值,有可能网络连接信号比较弱的情况下,还可以采用Mesh网络连接,Mesh网络连接方式既满足星型连接的要求,又满足树形连接的要求,是一种非常方便、灵活的连接方式,数据传输的路径有多条,这样使得数据传输更加可靠。无线网络组网方式是星型、树型还是Mesh型,由温度测量单元1、中继器安装的位置和数量决定,自动完成,无需人工干预。 
所述控制器的组网方式按RS485总线方式或者网络方式进行组网。后台测温系统将逐个获取各个温度在线监测装置2的相关信息,然后进行分析控制。 
在本实用新型中,温度测量单元1具有以下功能:温度测量功能、路由功能、休眠功能、无线传输功能,可以通过以下两种安装方式进行安装:扎带安装,在室内平面测点上,用扎带通过矩形安装孔将温度测量单元1紧固在测点上;抱箍安装,在室外,可以用抱箍通过弧形安装孔将温度测量单元安装在测点上。 
[0018] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 
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Claims (1)

1.温度在线监测系统,包括温度测量单元、温度在线监测装置和温度在线监测后台系统,其特征在于:
温度测量单元是本系统的基本数据采集单元,包括温度采集单元、温度测量单元、无线发送装置,温度测量单元和无线发送装置是本单元的核心部件,温度测量单元采用基于声表面波技术的温度传感器进行测量,无线发送部件采用基于Zigbee技术的Jennic无线发送模块;
温度在线监测装置包括硬件结构和人机界面两部分,硬件结构由人机接口、控制CPU、无线接收CPU和电源等主要部件组成,为温度在线监测装置的物理支持部分,同时给人机界面提供各种设置进行反馈,人机界面由液晶显示器、信号指示灯和键盘组成,液晶显示界面采用Windows操作系统;
温度在线监测后台系统是由多个控制器以串口或者网络口的方式将数据发送到计算机控制主机。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103267589A (zh) * 2013-05-22 2013-08-28 国家电网公司 无线无源式温度实时监测系统
CN105371970A (zh) * 2015-12-15 2016-03-02 国家电网公司 一种变电站无线测温报警系统

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