CN206648744U - 变电站设备的温度监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变电站设备的温度监测设备，包括设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器和上位机；设备温度测量装置和环境温度测量装置通过控制器连接上位机，设备温度测量装置测量变电站设备的温度，环境温度测量装置测量变电站设备所处的环境温度，并通过控制器传输至上位机，使得上位机实现对变电站设备的温度监测，分析变电站设备发热的原因，为检修排障提供准确的依据，保证变电站安全运行。

Description

变电站设备的温度监测设备

技术领域

本实用新型涉及电力设备监测技术领域，特别是涉及一种变电站设备的温度监测设备。

背景技术

目前，变电站设备的线夹及接头处经常出现过热现象，这将直接影响到变电站设备的安全可靠性和电力的可靠稳定供应，如果接触电阻超出一定数值时，就会严重降低设备的载流能力，同时还会在电力设备连接处产生不允许的热效应，直至产生故障及事故。

在变电站维护过程中，只有次数有限的点测线夹及接头温度，特别是无人值守的变电站中，更是缺乏对于重载线路设备节点温度的监测。在夏季负荷快速增长的时期，很容易发生现线夹及接头因接触电阻过大导致过热而没有第一时间发现的情况。

传统的分布式的在线测温装置虽然能对设备的温度进行检测，但是不能对变电站设备发热的原因进行定性分析，变电站设备温度会受到许多因素的影响，若不能确定设备的发热原因，无法对变电站设备进行准确的检修排障。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的变电站设备的温度检测方式不能确定设备的发热原因导致无法准确检修排障的问题，提供一种变电站设备的温度监测设备。

一种变电站设备的温度监测设备，包括设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器和上位机；

设备温度测量装置和环境温度测量装置均与控制器连接，控制器与上位机连接；

设备温度测量装置安装在变电站设备的周围，用于测量变电站设备的温度，环境温度测量装置安装在变电站设备所处的环境中，用于测量环境温度；

设备温度测量装置输出设备温度数据至控制器；

环境温度测量装置输出环境温度数据至控制器；

控制器将设备温度数据和环境温度数据传输至上位机。

根据上述变电站设备的温度监测设备，其是包括设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器和上位机；设备温度测量装置和环境温度测量装置通过控制器连接上位机，设备温度测量装置测量变电站设备的温度，环境温度测量装置测量变电站设备所处的环境温度，并通过控制器传输至上位机，使得上位机实现对变电站设备的温度监测，分析变电站设备发热的原因，为检修排障提供准确的依据，保证变电站安全运行。

附图说明

图1为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图2为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的部分结构示意图；

图3为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的部分结构示意图；

图4为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的部分结构示意图；

图5为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图6为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的部分结构示意图；

图7为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图8为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图9为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图10为其中一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图11为其中一个具体实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图；

图12为其中一个具体实施例的ATmega16控制器的连接关系示意图；

图13为其中一个具体实施例的AD590温度传感器的连接关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

参见图1所示，为本实用新型一个实施例的变电站设备的温度监测设备的结构示意图。该实施例中的变电站设备的温度监测设备，包括设备温度测量装置100、环境温度测量装置200、控制器300和上位机400；

设备温度测量装置100和环境温度测量装置200均与控制器300连接，控制器300与上位机400连接；

设备温度测量装置100安装在变电站设备的周围，用于测量变电站设备的温度，环境温度测量装置200安装在变电站设备所处的环境中，用于测量环境温度；

设备温度测量装置100输出设备温度数据至控制器300；

环境温度测量装置200输出环境温度数据至控制器300；

控制器300将设备温度数据和环境温度数据传输至上位机400。

在本实施例中，变电站设备的温度监测设备包括设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器和上位机；设备温度测量装置和环境温度测量装置通过控制器连接上位机，设备温度测量装置测量变电站设备的温度，环境温度测量装置测量变电站设备所处的环境温度，并通过控制器传输至上位机，使得上位机实现对变电站设备的温度监测，分析变电站设备发热的原因，为检修排障提供准确的依据，保证变电站安全运行。

可选的，设备温度测量装置可以根据对测量对象的条件要求来设置具体的安装位置，如接触式的设备温度测量装置直接安装在变电站设备上，非接触式的设备温度测量装置可以安装在变电站设备附近，与变电站设备的距离在非接触式的设备温度测量装置的测量距离量程内。

在其中一个实施例中，如图2所示，设备温度测量装置100包括红外传感器110，红外传感器110与变电站设备的距离在红外传感器110的温度检测距离量程内。

在本实施例中，设备温度测量装置可以是红外传感器，利用红外传感器，通过被测对象的红外辐射可以准确地测量被测对象的温度，而且红外传感器是一种非接触式的传感器，只要红外传感器与变电站设备的距离在红外传感器的温度检测距离量程内就可以对变电站设备的温度进行测量，避免与变电站设备接触，不仅可以进一步提高温度测量的准确性，还可以消除变电站设备温度过高对设备温度测量装置的破坏性影响。

在其中一个实施例中，如图3所示，设备温度测量装置100包括内置激光瞄准器120的红外传感器110，红外传感器110的温度检测对象为激光瞄准器120的瞄准对象。

在本实施例中，设备温度测量装置可以是内置激光瞄准器的红外传感器，由于变电站设备一般结构较为复杂，变电站设备发生故障时，变电站设备的某些特定部位会较快过热，如重载线路的线夹接头，在故障时会因接触电阻过大大致过热，因此需要对这些特定部位进行重点监测，而这些特定部位的分布位置离散，而且不同的变电站设备的结构也各不相同，使用内置激光瞄准器的红外传感器，可以通过激光来瞄准定位待测部位，红外传感器对待测部位进行温度测量，使得对变电站设备的温度测量具有指向性，便于对不同的部位进行温度监测。

在其中一个实施例中，如图4所示，环境温度测量装置200包括温度传感器210和信号放大电路220；

温度传感器210设置在变电站设备所处的环境中，检测环境温度并输出对应温度的电信号至信号放大电路220；

信号放大电路220对对应温度的电信号进行放大处理，并将放大后的电信号输出至控制器300。

在本实施例中，通过温度传感器来检测环境温度，信号放大电路对温度传感器输出的电信号进行放大处理，以提高温度传感器对温度变化的感应灵敏度，进而提高检测变电站设备温度的准确性。

可选的，信号放大电路可以是差分放大电路，温度传感器感应到温度后将温度信号转换为电信号，差分放大电路对电信号具有良好的放大效果，可以将放大后的代表温度的电信号传输至控制器。

在其中一个实施例中，如图5所示，变电站设备的温度监测设备还包括与控制器300连接的湿度传感器500，湿度传感器500设置在变电站设备所处的环境中，检测环境湿度并输出环境湿度数据至控制器300；

控制器300将环境湿度数据传输至上位机400。

在本实施例中，通过湿度传感器来检测环境湿度，并将相应的环境湿度数据传输至控制器，并进一步传输至上位机，由于环境的湿度会影响环境的温度以及变电站设备本身的温度，因此可以对环境湿度进行检测，上位机根据环境的湿度、温度以及变电站设备本身的温度可以更加准确地分析变电站设备发热的原因，更好地实现对变电站设备的温度监测。

在其中一个实施例中，如图6所示，变电站设备的温度监测设备还包括与控制器300连接的无线传输装置600，无线传输装置600通过无线通信方式与上位机400连接。

在本实施例中，变电站设备一般处于变电机房内，变电机房的空间有限，而且具有一定的高压危险，为了检修人员的安全，可以将用于分析变电站设备过热原因的上位机设置在变电机房外的其他位置，使用无线传输装置可以在控制器和上位机之间建立良好的通信链接，无需架设复杂的有线电缆，简化变电站设备的温度监测设备的硬件设备。

在其中一个实施例中，如图7所示，变电站设备的温度监测设备还包括相互连接的太阳能电池板710和太阳能控制器720；

太阳能控制器720分别与设备温度测量装置100、环境温度测量装置200、控制器300、上位机400连接。

在本实施例中，变电站设备的温度监测设备还包括相互连接的太阳能电池板和太阳能控制器，太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，并通过太阳能控制器为设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器、上位机供电，太阳能控制器主要是用于实现最大功率点输出，尽可能获取更多的能量，并为变电站设备的温度监测设备供电时对输出电压的波形、幅值、频率进行调节，使电能质量更好。利用太阳能进行供电，无需变电站提供额外的电能对变电站设备的温度监测设备进行供电，在减少变电站电能消耗的同时还可以减少环境污染。

可选的，太阳能电池板和太阳能控制器是为变电站设备的温度监测设备供电，当变电站设备的温度监测设备包括湿度传感器时，也可以为湿度传感器供电。

在其中一个实施例中，如图8所示，变电站设备的温度监测设备还包括与太阳能控制器720连接的蓄电池730，蓄电池730用于储蓄太阳能电池板710转化的电能。

在本实施例中，变电站设备的温度监测设备还包括蓄电池，用于储蓄太阳能电池板转化的电能，在没有太阳光时，可以利用蓄电池中的储蓄的电能为变电站设备的温度监测设备供电，储能的过程由太阳能控制器控制，将太阳能电池板转化的电能储存到蓄电池中。

在其中一个实施例中，如图9所示，变电站设备的温度监测设备还包括与上位机400连接的语音播报装置800。

在本实施例中，变电站设备的温度监测设备还包括与上位机400连接的语音播报装置800，上位机400根据设备温度数据和环境温度数据可以分析变电站设备发热的原因，确定变电站设备是故障发热，还是因环境发热，并通过语音播报装置进行语音提示，通知运维人员，从而为运维人员的检修排障提供准确的依据，便于运维人员对变电站设备进行检修或者对变电站设备所处环境进行调整。

在其中一个实施例中，如图10所示，变电站设备的温度监测设备还包括与上位机400连接的计算机900。

在本实施例中，上位机400是专门用于分析变电站设备温度的智能终端，与之连接的计算机900可以向上位机400输入影响分析变电站温度的其他参数，如变电站设备的负载量等，上位机根据环境的湿度及温度、变电站设备本身的温度和影响分析变电站温度的其他参数可以综合分析变电站设备发热的原因，更好地实现对变电站设备的温度监测。

在一个具体的实施例中，变电站设备的温度监测设备是以ATmega16为核心控制器的太阳能红外温度监测装置。结构图如图11所示，变电站设备的温度监测设备通过单晶硅太阳能板获取光能，通过太阳能控制器实现最大功率点输出，尽可能获取更多的能量，将能量储存到蓄电池中，并对输出电压的波形、幅值、频率进行处理，使电能质量更好，同时给整个变电站设备的温度监测设备供电。变电站设备的温度监测设备通过红外传感器采集变电站设备待测点的温度信号，通过温度传感器、湿度传感器采集设备周围环境的温度、湿度，将三种信号传给ATmega16控制器处理，ATmega16控制器将信号传输到上位机，上位机记录分析设备运行温度与负载量、设备周围环境的温度、湿度的关系，诊断设备运行状况变化原因，将结果通过语音播报装置通知运维人员。

ATmega16控制器的主要功能有：检测太阳能板输出功率参数，实现MPPT控制器(太阳能控制器)最大功率点跟踪；处理红外传感器、温度传感器、湿度传感器的信号，通过无线发射模块将信号传到上位机，具体的连接结构如图12所示，图中的P1、P2、P3、P5是连接在ATmega16控制器与各个器件之间的用于引脚连接的连接器(如面包板等)。

如图13所示，变电站设备的温度监测设备所使用的温度传感器是AD590，通过差分放大电路提高传感器的灵敏度。

变电站设备的温度监测设备使用光伏发电，并利用最大功率点跟踪技术，提高太阳能板的利用效率，使变电站设备的温度监测设备更加实用、经济。

变电站设备的温度监测设备包括湿度传感器、温度传感器、红外传感器，具有远程采集被监控变电站设备温度数据及被监控装置周围环境的湿度、温度的功能，红外传感器采用内置激光瞄准器，使红外传感器能够快速地对准被测物体。

通过ATmega16控制器将信号传输到上位机，上位机通过记录、分析设备周围的湿度、温度及设备的温度、负载情况，准确找到设备放热的原因，评估设备运行状况，通过语音播报装置，播报设备运行状况，有效地预防变电站设备故障的发生。

生活质量的提高是人们不懈的追求，电力的刚性需求则是一切的基石，太阳能智能化产品必定越来越受人们重视。变电站设备温度监控分析装置，可以很好的提高无人值守变电站对于温度监控的水平，具有很强的推广性，在重载线路设备的关键节点上实行实时监控，可以更好的提升对于发热故障的排查能力。上位机根据设备温度数据和环境温度数据可以分析变电站设备的温度是否过高，并可以判断由于变电站设备本身故障导致温度过高，还是由于变电站设备所处环境温度过高导致变电站设备的温度过高，进而可以准确判断变电站设备的运行状况是否正常及其原因，可以更好地提升对于变电站故障发热的排查效率。变电站设备停电十分困难，通过分析发热的原因，当设备发热不严重时，对于变电站设备故障性发热可以提前安排停电检修，保证变电站安全运行。除此之外，该装置通过对监测图形进行警戒线对比分析，划归安全等级，对设备运行状态进行准确的评估，能够更好的提升工作效率，具有较高的实用性。

在上述的具体实施例中，只是举例说明了变电站设备的温度监测设备的工作过程，但本实用新型并不依赖于上述上位机中的数据处理过程，使用其他类型的处理过程也可以实现对变电站发热的原因排查，利用设备温度测量装置、环境温度测量装置、控制器和上位机及其连接关系，就可以实现本实用新型的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变电站设备的温度监测设备，其特征在于，包括设备温度测量装置(100)、环境温度测量装置(200)、控制器(300)和上位机(400)；

所述设备温度测量装置(100)和所述环境温度测量装置(200)均与所述控制器(300)连接，所述控制器(300)与所述上位机(400)连接；

所述设备温度测量装置(100)安装在变电站设备的周围，用于测量所述变电站设备的温度，所述环境温度测量装置(200)安装在所述变电站设备所处的环境中，用于测量环境温度；

所述设备温度测量装置(100)输出设备温度数据至所述控制器(300)；

所述环境温度测量装置(200)输出环境温度数据至所述控制器(300)；

所述控制器(300)将所述设备温度数据和所述环境温度数据传输至所述上位机(400)。

2.根据权利要求1所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，所述设备温度测量装置(100)包括红外传感器(110)，所述红外传感器(110)与变电站设备的距离在所述红外传感器(110)的温度检测距离量程内。

3.根据权利要求1所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，所述设备温度测量装置(100)包括内置激光瞄准器(120)的红外传感器(110)，所述红外传感器(110)的温度检测对象为所述激光瞄准器(120)的瞄准对象。

4.根据权利要求1所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，所述环境温度测量装置(200)包括温度传感器(210)和信号放大电路(220)；

所述温度传感器(210)设置在变电站设备所处的环境中，检测环境温度并输出对应温度的电信号至所述信号放大电路(220)；

所述信号放大电路(220)对所述对应温度的电信号进行放大处理，并将放大后的电信号输出至所述控制器(300)。

5.根据权利要求1所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括与所述控制器(300)连接的湿度传感器(500)，所述湿度传感器(500)设置在变电站设备所处的环境中，检测环境湿度并输出环境湿度数据至所述控制器(300)；

所述控制器(300)将所述环境湿度数据传输至所述上位机(400)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括与所述控制器(300)连接的无线传输装置(600)，所述无线传输装置(600)通过无线通信方式与所述上位机(400)连接。

7.根据权利要求6所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括相互连接的太阳能电池板(710)和太阳能控制器(720)；

所述太阳能控制器(720)分别与所述设备温度测量装置(100)、所述环境温度测量装置(200)、所述控制器(300)、所述上位机(400)连接。

8.根据权利要求7所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括与所述太阳能控制器(720)连接的蓄电池(730)，所述蓄电池(730)用于储蓄所述太阳能电池板(710)转化的电能。

9.根据权利要求8所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括与所述上位机(400)连接的语音播报装置(800)。

10.根据权利要求8所述的变电站设备的温度监测设备，其特征在于，还包括与所述上位机(400)连接的计算机(900)。