CN205919901U - 基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，包括若干温度采集单元，温度采集单元相互并联连接并分别通过交换机与监控主机连接；所述温度采集单元包括数据集中器和安装在高压开关柜内的温度采集装置，所述温度采集装置包括若干接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块、微处理器和电源；接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块和微处理器均与电源连接；接触式温度传感器相互并联连接并分别与微处理器的输入端连接，ZigBee无线通讯模块与微处理器双向连接；温度采集装置通过ZigBee无线通讯模块与数据集中器无线连接；温度采集单元通过数据集中器内的TCP/IP通信单元与交换机与上位机连接。本实用新型的数据集中器兼有协议转换功能和网络传输功能，集成度高。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备监控技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统。
背景技术
变电站的高压开关柜是重要的电气设备。在设备长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致火灾事故。近年来，变电站已发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。通过监测开关柜内触点温度的运行情况可有效防止开关柜的火灾发生。对于人工巡查的方法，存在很大的危险性，巡视过程中极易造成疏漏，工作量增大等问题。
常用的开关柜测温方法有有线热电偶测温法、红外测温法、光纤测温法以及无线测温等方法。有线热电偶测温法结构简单成本低．但无法保证开关柜内可靠绝缘。因此无法在线测量柜内高电位接触点的运行温度。红外测湿属于非接触式测温法，避免了传感器的安装对开关柜绝缘性能的影响，可实现远距离快速检测。然而红外测温容易受到外界环境的干扰，一旦红外辐射光路受到元件的遮挡或灰尘等的影响，因此红外测量的准确性。光纤测温的精度高，抗干扰能力强。但其空间分辨率偏低、易受敷设环境温度与湿度的影响，且对局部温升不够灵敏。此外设备成本高，开关柜内部空间狭小，布线困难，线路易老化，不便于拆卸安装。
实用新型内容
针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型的目的提供一种检测准确灵敏，极大程度简化布线，降低设备成本，便于安装更换的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统。
为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，包括监控主机、交换机和若干温度采集单元，温度采集单元相互并联连接并分别通过交换机与监控主机连接；所述温度采集单元包括数据集中器和安装在高压开关柜内的温度采集装置，所述温度采集装置包括若干接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块、微处理器和电源；接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块和微处理器均与电源连接；接触式温度传感器相互并联连接并分别与微处理器的输入端连接，ZigBee无线通讯模块与微处理器双向连接；温度采集装置通过ZigBee无线通讯模块与数据集中器无线连接；温度采集单元通过数据集中器内的TCP/IP通信单元与交换机与上位机连接。
所述数据集中器包括数据采集单元、CPU控制单元和TCP/IP通信单元，CPU控制单元通过数据采集单元与温度采集装置的ZigBee无线通讯模块无线连接；CPU控制单元通过TCP/IP通信单元与交换机连接。
所述监控主机与打印机连接。
所述数据集中器的CPU型号为STC89C58RD+。
所述接触式温度传感器的型号为DS18B20。
所述ZigBee无线通讯模块的型号为XBee。
本实用新型通过在高压开关柜的重要监测部位安装相应的接触式温度传感器直接检测该处的温度，接触式温度传感器将检测信号传输至微处理器，微处理器进行初步处理后通过ZigBee无线通讯模块传输至数据集中器内，数据集中器内的数据采集单元接收到ZigBee无线通讯模块传输过来的温度信息，并经CPU控制单元处理后通过TCP/IP通信单元传输至交换机上，进而通过交换机上传至监控主机内，监控主机通过接收到的温度信息对高压开关柜进行监测和分析，以保证设备的稳定运行。本实用新型借助ZigBee无线通讯模块，极大程度的简化了高压开关柜内线路的布置，降低了成本和故障率，提高监测准确度。而且本实用新型数据集中器接收到温度信息后通过自身的TCP/IP通信单元完成站内高压开关柜温度监测设备通信规约，经过以太网传递到监控主机，无需通过 485 总线或 CAN总线传递给网关设备，由网关设备，再上传监控主机，省去中间网关设备，本实用新型的数据集中器兼有协议转换功能和网络传输功能，集成度高，更适合以太网网络融合。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图。
图2为本实用新型的温度采集装置的结构框图。
图3为本实用新型的数据集中器的结构框图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，包括监控主机、交换机和若干温度采集单元。温度采集单元相互并联连接并分别通过交换机与监控主机连接。
所述温度采集单元包括数据集中器和安装在高压开关柜内的温度采集装置。所述温度采集装置包括若干接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块、微处理器和电源。接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块和微处理器均与电源连接。接触式温度传感器相互并联连接并分别与微处理器的输入端连接，ZigBee无线通讯模块与微处理器双向连接。温度采集装置通过ZigBee无线通讯模块与数据集中器无线连接。温度采集单元通过数据集中器内的TCP/IP通信单元与交换机与上位机连接。
所述数据集中器包括数据采集单元、CPU控制单元和TCP/IP通信单元，CPU控制单元通过数据采集单元与温度采集装置的ZigBee无线通讯模块无线连接。CPU控制单元通过TCP/IP通信单元与交换机连接。
为了便于分析高压开关柜的温度情况，所述监控主机与打印机连接。
在本实施例中，所述数据集中器的CPU型号为STC89C58RD+。所述接触式温度传感器的型号为DS18B20。所述ZigBee无线通讯模块的型号为XBee。
接触式温度传感器将检测信号传输至微处理器，微处理器进行初步处理后通过ZigBee无线通讯模块传输至数据集中器内，数据集中器内的数据采集单元接收到ZigBee无线通讯模块传输过来的温度信息，并经CPU控制单元处理后通过TCP/IP通信单元传输至交换机上，进而通过交换机上传至监控主机内，监控主机通过接收到的温度信息对高压开关柜进行监测和分析，以保证设备的稳定运行。
Claims (6)
1.一种基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：包括监控主机、交换机和若干温度采集单元，温度采集单元相互并联连接并分别通过交换机与监控主机连接；所述温度采集单元包括数据集中器和安装在高压开关柜内的温度采集装置，所述温度采集装置包括若干接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块、微处理器和电源；接触式温度传感器、ZigBee无线通讯模块和微处理器均与电源连接；接触式温度传感器相互并联连接并分别与微处理器的输入端连接，ZigBee无线通讯模块与微处理器双向连接；温度采集装置通过ZigBee无线通讯模块与数据集中器无线连接；温度采集单元通过数据集中器内的TCP/IP通信单元与交换机与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：所述数据集中器包括数据采集单元、CPU控制单元和TCP/IP通信单元，CPU控制单元通过数据采集单元与温度采集装置的ZigBee无线通讯模块无线连接；CPU控制单元通过TCP/IP通信单元与交换机连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：所述监控主机与打印机连接。
4.根据权利要求1所述的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：所述数据集中器的CPU型号为STC89C58RD+。
5.根据权利要求1所述的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：所述接触式温度传感器的型号为DS18B20。
6.根据权利要求1所述的基于ZigBee的变电站高压开关柜无线测温系统，其特征在于：所述ZigBee无线通讯模块的型号为XBee。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107862845A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-30 | 广州供电局有限公司 | 配电变压器温度监测方法 |
| CN108168719A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-15 | 广州汉光电气股份有限公司 | 一种用于高压开关柜的无线测温系统 |
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2016
- 2016-07-14 CN CN201620737869.9U patent/CN205919901U/zh active Active
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