CN205123410U - 一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，包括中央处理模块、蓄电池组监测模块、充电装置监测模块、母线监测模块以及报警灭火模块；各监测模块与中央处理模块之间通过RS485通讯，将采集的信号传送至中央处理模块，中央处理模块判断直流系统运行是否异常，并给予预警。利用该系统可以实时对直流电源进行监测，提高了监测实时性，降低了人力成本，且能够将险情控制在可控范围内，大大的提升了变电站的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统。
背景技术
近年来，由于直流电源系统运行维护管理和设备质量等多方面原因，发生了多起因蓄电池爆炸、起火或充电装置、监控装置故障等直流电源系统故障失效引发的变电站一次、二次设备故障或事故，造成了较大的经济损失。尤其对于110kV变电站，蓄电池组屏和保护小室共处一室，一旦蓄电池起火会造成整个保护小室烧毁的重大损失，给电力系统的安全运行及国民经济的稳定发展带来严重威胁。但直流系统各部件失效的原因、失效前期的一些特征量以及失效后对直流系统造成的影响还缺乏定性，尤其是定量的分析。因此，本实用新型主要通过在线监测直流系统各组成部件的运行状态以及相关试验模拟各种极端环境下直流电源设备的运行情况，摸清直流电源设备的失效机理，研究直流电源设备失效后，特别是蓄电池故障、起火前期相关特征量的表征状态，有的放矢地制定各种防治措施，并通过火灾报警及灭火系统，在直流系统起火初期就进行报警及灭火，在救援人员赶来之前，将灾情控制在萌芽状态。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，实时监测直流系统的运行状态，在直流系统运行不正常时发出预警，在蓄电池、充电机等关键设备起火前进行灭火。
一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，包括中央处理模块、蓄电池组监测模块、充电装置监测模块、母线监测模块以及报警灭火模块；
所述蓄电池组监测模块、充电装置监测模块，母线监测模块以及报警灭火模块均通过RS485通讯模块与所述中央处理模块相连；
所述中央处理模块通过无线通讯模块与远程监控中心相连；
所述中央处理模块通过RS485通讯模块与直流电源系统的微机监控器相连。
所述中央处理模块包括触摸显示屏、控制主板、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口；
所述触摸显示屏、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口均与所述控制主板相连。
【触摸显示屏用于系统参数设置及实时数据显示等人机交互，控制主板用于处理采集的数据并与预设阈值进行比对发出控制或报警信号，存储单元用于存储各种监测量，RS485接口用于与系统中其他模块通讯，RS232用于与监控模块通讯，网络接口可与后台综合自动化系统通讯，所述控制主板可产生遥信信号，且遥信信号以开关量的形式传递至远程监控中心。】
所述母线监测模块包括第一ARM芯片及第一16位多通道A/D采样芯片；
所述第一16位多通道A/D采样芯片的采集端与母线电压与合闸母线电压控制端相连，输出端与第一ARM芯片相连。
【第一16位多通道A/D采样芯片(AD7606)用来采样控制母线电压及合闸母线电压，将采集的数据实时通过RS485通讯给中央处理模块。】
所述充电装置监测模块包括第二ARM芯片、第二16位多通道A/D采样芯片；
所述第二16位多通道A/D采样芯片的采集端与充电装置的电压及电流信号端相连，输出端与第二ARM芯片相连。
【第二16位多通道A/D采样芯片(AD7606)用来采样充电装置电压及电流信号，将采集的数据实时通过RS485通讯给中央处理模块。】
所述蓄电池组监测模块包括中转显示单元和蓄电池测量单元，所述中转显示单元与所述蓄电池电压测量单元之间通过433MHz通讯模块进行通信相连；
所述中转显示单元包括中转显示屏、中转存储模块、A/D采样接口、RS485接口、433MHz无线通讯接口以及USB接口；
所述蓄电池测量单元包括蓄电池电压及电流采集模块、设置在蓄电池上的温度传感器、及电阻传感器。
所述报警灭火模块包括第三ARM芯片、第三16位多通道A/D采样芯片、声光报警单元、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器；
所述第三16位多通道A/D采样芯片的采集端与设置于蓄电池屏柜与直流屏柜内的温度传感器、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器相连，输出端与第三ARM芯片相连；
所述声光报警单元受控于第三ARM芯片。
所述第一ARM芯片、第二ARM芯片及第三ARM芯片均采用STM32F103ZET6ARM芯片。
所述第一16位多通道A/D采样芯片、第二16位多通道A/D采样芯片及第三16位多通道A/D采样芯片均采用AD7606采用芯片。
有益效果
本实用新型提供了一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，包括中央处理模块、蓄电池组监测模块、充电装置监测模块、母线监测模块以及报警灭火模块；各监测模块与中央处理模块之间通过RS485通讯，将采集的信号传送至中央处理模块，中央处理模块判断直流系统运行是否异常，并给予预警。如果有某只蓄电池体表温度突然升高，或者整套直流系统有冒烟、局部温度急剧升高等起火前兆特征时自动启动火灾报警灭火模块，争取在救援人员赶来之前将火扑灭。利用该系统可以实时对直流电源进行监测，提高了监测实时性，降低了人力成本，且能够将险情控制在可控范围内，大大的提升了变电站的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的构成示意图；
图2是图1中的中央处理系统构成示意图；
图3是图1中的母线监测模块构成示意图；
图4是图1中的充电装置监测模块构成示意图；
图5是图1中的蓄电池组监测模块构成示意图；
图6是图1中的火灾报警灭火模块构成示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1-图6所示，一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，包括中央处理模块、蓄电池组监测模块、充电装置监测模块、母线监测模块以及报警灭火模块；
所述蓄电池组监测模块、充电装置监测模块，母线监测模块以及报警灭火模块均通过RS485通讯模块与所述中央处理模块相连；
所述中央处理模块通过无线通讯模块与远程监控中心相连；
所述中央处理模块通过RS485通讯模块与直流电源系统的微机监控器相连。
所述中央处理模块包括触摸显示屏、控制主板、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口；
所述触摸显示屏、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口均与所述控制主板相连。
【触摸显示屏用于系统参数设置及实时数据显示等人机交互，控制主板用于处理采集的数据并与预设阈值进行比对发出控制或报警信号，存储单元用于存储各种监测量，RS485接口用于与系统中其他模块通讯，RS232用于与监控模块通讯，网络接口可与后台综合自动化系统通讯，所述控制主板可产生遥信信号，且遥信信号以开关量的形式传递至远程监控中心。】
所述母线监测模块包括第一ARM芯片及第一16位多通道A/D采样芯片；
所述第一16位多通道A/D采样芯片的采集端与母线电压与合闸母线电压控制端相连，输出端与第一ARM芯片相连。
【第一16位多通道A/D采样芯片(AD7606)用来采样控制母线电压及合闸母线电压，将采集的数据实时通过RS485通讯给中央处理模块。】
所述充电装置监测模块包括第二ARM芯片、第二16位多通道A/D采样芯片；
所述第二16位多通道A/D采样芯片的采集端与充电装置的电压及电流信号端相连，输出端与第二ARM芯片相连。
【第二16位多通道A/D采样芯片(AD7606)用来采样充电装置电压及电流信号，将采集的数据实时通过RS485通讯给中央处理模块。】
所述蓄电池组监测模块包括中转显示单元和蓄电池测量单元，所述中转显示单元与所述蓄电池电压测量单元之间通过433MHz通讯模块进行通信相连；
所述中转显示单元包括中转显示屏、中转存储模块、A/D采样接口、RS485接口、433MHz无线通讯接口以及USB接口；
所述蓄电池测量单元包括蓄电池电压及电流采集模块、设置在蓄电池上的温度传感器、及电阻传感器。
所述报警灭火模块包括第三ARM芯片、第三16位多通道A/D采样芯片、声光报警单元、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器；
所述第三16位多通道A/D采样芯片的采集端与设置于蓄电池屏柜与直流屏柜内的温度传感器、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器相连，输出端与第三ARM芯片相连；
所述声光报警单元受控于第三ARM芯片。
所述第一ARM芯片、第二ARM芯片及第三ARM芯片均采用STM32F103ZET6ARM芯片。
所述第一16位多通道A/D采样芯片、第二16位多通道A/D采样芯片及第三16位多通道A/D采样芯片均采用AD7606采用芯片。
各监测模块与中央处理模块之间通过RS485通讯，将采集的信号传送至中央处理模块，中央模块系统经过计算分析，对比预设的阈值，判断直流系统运行是否异常，并给予预警。如果有某只蓄电池体表温度突然升高，或者整套直流系统有冒烟、局部温度急剧升高等起火前兆特征时自动启动火灾报警灭火模块，在救援人员赶来之前将火扑灭。中央处理模块可通过RS485与直流系统的监测模块通讯，实时读取直流系统运行状态，与自身监测是数据进行比较，如果判断运行方式不正常，则及时发出报警。中央处理模块与作为远程监控中心的变电站进行通讯，实时将监测量及报警量往后台传输，也可通过遥信信号，将报警信号往后台传输。
Claims (6)
1.一种适用于变电站现场运行的直流电源预警及灭火系统，其特征在于，包括中央处理模块、蓄电池组监测模块、充电装置监测模块、母线监测模块以及报警灭火模块；
所述蓄电池组监测模块、充电装置监测模块，母线监测模块以及报警灭火模块均通过RS485通讯模块与所述中央处理模块相连；
所述中央处理模块通过无线通讯模块与远程监控中心相连；
所述中央处理模块通过RS485通讯模块与直流电源系统的微机监控器相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理模块包括触摸显示屏、控制主板、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口；
所述触摸显示屏、存储单元、USB接口、网络接口以及RS485接口均与所述控制主板相连。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述母线监测模块包括第一ARM芯片及第一16位多通道A/D采样芯片；
所述第一16位多通道A/D采样芯片的采集端与母线电压与合闸母线电压控制端相连，输出端与第一ARM芯片相连；
所述第一ARM芯片采用STM32F103ZET6ARM芯片，所述第一16位多通道A/D采样芯片采用AD7606采用芯片。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电装置监测模块包括第二ARM芯片、第二16位多通道A/D采样芯片；
所述第二16位多通道A/D采样芯片的采集端与充电装置的电压及电流信号端相连，输出端与第二ARM芯片相连；
所述第二ARM芯片采用STM32F103ZET6ARM芯片，所述第二16位多通道A/D采样芯片采用AD7606采用芯片。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄电池组监测模块包括中转显示单元和蓄电池测量单元，所述中转显示单元与所述蓄电池电压测量单元之间通过433MHz通讯模块进行通信相连；
所述中转显示单元包括中转显示屏、中转存储模块、A/D采样接口、RS485接口、433MHz无线通讯接口以及USB接口；
所述蓄电池测量单元包括蓄电池电压及电流采集模块、设置在蓄电池上的温度传感器、及电阻传感器。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述报警灭火模块包括第三ARM芯片、第三16位多通道A/D采样芯片、声光报警单元、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器；
所述第三16位多通道A/D采样芯片的采集端与设置于蓄电池屏柜与直流屏柜内的温度传感器、烟雾传感器、气体浓度传感器以及火焰辐射传感器相连，输出端与第三ARM芯片相连；
所述声光报警单元受控于第三ARM芯片；
所述第三ARM芯片采用STM32F103ZET6ARM芯片，所述第三16位多通道A/D采样芯片采用AD7606采用芯片。
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|---|---|---|---|---|
| CN106340962A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-18 | 国家电网公司 | 一种用于变电站中直流电源的监控报警系统 |
| CN109696896A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-30 | 国网湖北省电力有限公司孝感供电公司 | 双模式变电站监控信号后备监测仪和监测方法 |
| CN112007302A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-01 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种变电站直流电源用防火灭火屏柜 |
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