CN206670673U - 智能环网柜状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能环网柜状态监测系统，包括上位机、监测主机和至少一个环网柜，所述的上位机与监测主机采用通讯网络的方式相连并实现信息的传输，所述的监测主机将信息实时传输给上位机，上位机将接收的信息进行储存，所述的监测主机与环网柜相连，其特征在于，所述的环网柜包括柜体，所述的柜体内设有超声波监测组件、温湿度监测组件和积水监测组件，所述的超声波监测组件、温湿度监测组件和积水监测组件分别通过接口模块与监测主机相连接并将检测到的环网柜的各信息传递给监测主机。本实用新型具有结构简单，能够实现对环网柜的工作状态进行实时监测的功能。

Description

智能环网柜状态监测系统

技术领域

本实用新型属于环网柜监测技术领域，尤其是涉及一种智能环网柜状态监测系统。

背景技术

环网柜状态监测是环网柜工作状态的重要技术手段，环网柜局部放电、柜内温湿度、电缆沟水位等都会影响环网柜的状态。现阶段引起环网柜故障的主要因素有：外力破坏、内部湿度过高导致凝露、电缆头腐蚀、化学物品侵蚀等。当环网柜内部产生局部放电，环网柜内部的超声波会超标，因此监测环网柜内的超声波强度可以判断环网柜是否有局部放电现象。环网柜内部湿度过高，水蒸气会在环网柜内部产生凝露，环网柜内部的灰尘在凝露产生后变成导体，会产生很严重的局部放电，所以对环网柜内部湿度的监测可以有效的判断环网柜内部是否产生凝露。此外，环网柜的底部设有电缆沟，是内部凝露时水蒸气的主要来源，因此，监测电缆沟内部是否有水，能很好的判断电缆沟是否积水。因此通过对环网柜内部的超声波、温湿度、电缆沟积水的监测，可以有效掌握环网柜的工作环境和工作状态，判断是否需要进一步的现场检查和维护。

目前，国内对于环网柜的状态监测一直在研究阶段。对环网柜状态的掌握，具备依靠人工现场检查，一年两次的现场局部放检，精确红外测温等，为此花费大量的人力和财力。在巡检期间，使用专用仪器仪表进行测量后，才能判断环网柜是否状态良好，不能及时、实时监测环网柜的工作可靠性，且浪费人力物力财力，无法对环网柜工作状态进行实时监控。随着智能电网的建设，对环网柜工作状态的实时监测是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种智能环网柜状态监测系统，具有结构简单，能够实现对环网柜的工作状态进行实时监测的功能。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本智能环网柜状态监测系统，包括上位机、监测主机和至少一个环网柜，所述的上位机与监测主机采用通讯网络的方式相连并实现信息的传输，所述的监测主机将信息实时传输给上位机，上位机将接收的信息进行储存，所述的监测主机与环网柜相连，其特征在于，所述的环网柜包括柜体，所述的柜体内设有超声波监测组件、温湿度监测组件和积水监测组件，所述的超声波监测组件、温湿度监测组件和积水监测组件分别通过接口模块与监测主机相连接并将检测到的环网柜的各信息传递给监测主机。

作为优选，所述的超声波监测组件包括至少一个设置于柜体内的超声波传感器，所述的超声波传感器通过同轴电缆与超声波监测装置相连，多个环网柜中的多个超声波监测装置通过接口模块组网后通过接口模块与监测主机相连。

作为优选，所述的超声波传感器包括绝缘壳体，所述的绝缘壳体上设有至少一个表面光滑的超声波测量面，所述的绝缘壳体内设有单片机，所述的单片机上连接有超声波感应探头、数据传输模块和电源模块，所述的超声波测量面通过固定机构设置在柜体上，所述的数据传输模块通过同轴电缆与超声波监测装置相连接。

作为优选，所述的单片机上还连接有电源监测装置，所述的电源监测装置与电源报警器相连接，当电源模块的电量低于设定值时所述的电源报警器将发出警报信息。

作为优选，所述的固定机构包括设置于绝缘壳体上的磁性吸附件，所述的磁性吸附件设置于超声波测量面上。

作为优选，所述的温湿度监测组件包括湿度传感器和温度传感器，所述的湿度传感器和温度传感器分别通过接口模块与监测主机相连，所述的积水监测组件包括液位传感器设置于柜体的电缆沟内用于检测电缆沟内的积水深度，所述的液位传感器通过接口模块与监测主机相连接。

作为优选，所述的接口模块为RS485接口模块，所述的数据传输模块为RS485数据传输模块。

作为优选，所述的上位机包括分析模块，所述的分析模块上连接有能够接收监测主机发送的数据信号的数据接收模块，所述的分析模块上还连接有设定输入模块，所述的分析模块上连接有警报模块。

作为优选，所述的设定输入模块包括超声波设定输入模块、温度设定输入模块、湿度设定输入模块和水位设定输入模块。

作为优选，所述的设定输入模块能够设定各监测数据的预设值、信号接收的频率，当上位机接收到的信号数据大于预设值时，所述的警报模块发出报警信号，所述的报警信号包括弹出警示窗口或者警示灯启动或者启动警报蜂鸣器。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：能够监测环网柜内的温湿度、超声波以及积水情况，并通过通讯网络将监测得到的数据及时上传至上位机，上位机通过对各类信号设定预警值以及设定不同的监测方法，能够精确、方便的监测环网柜内的工作状态，保障环网柜的正常工作，节省了人力物力。

附图说明

图1是本实用新型提供的智能环网柜状态监测系统的示意图。

图2是本实用新型提供的上位机的示意图。

图3是本实用新型提供的超声波传感器的示意图。

图中，上位机1、监测主机2、环网柜3、柜体4、超声波监测组件5、温湿度监测组件6、积水监测组件7、超声波传感器8、超声波监测装置9、绝缘壳体10、超声波测量面11、单片机12、超声波感应探头13、数据传输模块14、电源模块15、固定机构 16、电源监测装置17、电源报警器18、湿度传感器61、温度传感器62、液位传感器71、分析模块19、数据接收模块20、警报模块25、超声波设定输入模块21、温度设定输入模块22、湿度设定输入模块23、水位设定输入模块24。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本方案中的智能环网柜状态监测系统，包括上位机1、监测主机2和至少一个环网柜3，其中的监测主机2用于监测环网柜3的工作状态，可以一个环网柜3配制一个监测主机，也可以多个环网柜配制一个监测主机，上位机1与监测主机2采用通讯网络的方式相连并实现信息的传输，通讯网络采用3G或者4G网络，且分别采用外部电源对上位机进行供电，监测主机2与环网柜公用同一电源，监测主机2将信息实时传输给上位机1，上位机1将接收的信息进行储存并通过显示模块进行显示，监测主机2与环网柜3相连，环网柜3包括柜体4，柜体4内设有超声波监测组件5、温湿度监测组件6和积水监测组件7，超声波监测组件5、温湿度监测组件6和积水监测组件7 分别通过接口模块与监测主机2相连接并将检测到的环网柜3的各信息传递给监测主机2。

其中上位机1包括分析模块19，分析模块19上连接有能够接收监测主机2发送的数据信号的数据接收模块20，分析模块19 上还连接有设定输入模块，分析模块19上连接有警报模块25，上位机上还连接有能够显示数据的显示模块。

为了能够根据不同的监测因素而设定不同的监测方法，设定输入模块包括超声波设定输入模块21、温度设定输入模块22、湿度设定输入模块23和水位设定输入模块24，能够分别对超声波、温度、湿度和积水设置不同的监测方法，便于分类管理。

其中设定输入模块能够设定各监测数据的预设值、信号接收的频率，当上位机1接收到的信号数据大于预设值时，警报模块 25发出报警信号，报警信号包括弹出警示窗口或者警示灯启动或者启动警报蜂鸣器，此外上述的设定输入模块还能够设定数据接收模块20接收各类数据信号的频率，对于超声波监测得到的数据，数据接收模块20每隔5-10分钟接收一次，且设定超声波的上限为6db，当连续3-5次接收到的超声波信号超过6db，则警报模块25发出警报信号，上述监测方法能够避免外部环境的而然因素导致环网柜内部超声波瞬间短时过高而引发的误报，能够节省不必要的人力和物力；而对于湿度、温度以及积水情况则采用实时监测的方法，数据接收模块20实时接收上述3类数据信号，并将各数据显示于显示模块中，一旦超过设定值，警报模块25立即发出警报信号。

上述的超声波监测组件5包括至少一个设置于柜体4内的超声波传感器8，超声波传感器8通过同轴电缆与超声波监测装置9相，多个环网柜3中的多个超声波监测装置9通过接口模块组网后通过接口模块与监测主机2相连。

其中，超声波传感器8包括绝缘壳体10，绝缘壳体10上设有至少一个表面光滑的超声波测量面11，绝缘壳体10内设有单片机12，单片机12上连接有超声波感应探头13、数据传输模块 14和电源模块15，超声波测量面11通过固定机构16设置在柜体 4上，数据传输模块14通过同轴电缆与超声波监测装置9相连接，该接口模块为RS485接口模块，数据传输模块14为RS485数据传输模块。

为了能够更好地监测超声波状态，单片机12上还连接有电源监测装置17，电源监测装置17与电源报警器18相连接，当电源模块15的电量低于设定值时电源报警器18将发出警报信息，能够避免因单片机缺电或者断电而导致超声波监测无法正常进行。

其中固定机构16包括设置于绝缘壳体10上的磁性吸附件，磁性吸附件采用条状磁铁，由于超声波传感器8的壳体为绝缘壳体，因此将磁性吸附件通过紧固件或者粘附的形式设置于超声波测量面11上。

由于环网柜内部湿度过高，水蒸气会在环网柜内部产生凝露，环网柜内部的灰尘在凝露产生后变成导体，会产生很严重的局部放电，本方案中的温湿度监测组件6包括湿度传感器61和温度传感器62，湿度传感器61和温度传感器62分别通过接口模块与监测主机2相连，积水监测组件7包括液位传感器71设置于柜体 4的电缆沟内用于检测电缆沟内的积水深度，液位传感器71通过接口模块与监测主机2相连接，所以对环网柜内部湿度的监测可以有效的判断环网柜内部是否产生凝露，其次电缆沟内的积水是柜体内水汽的主要来源，因此液位传感器71的设置不仅能够防止积水而出现漏电现象，还能够从根本上解决柜体内部水汽过重而产生凝露。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了上位机1、监测主机2、环网柜3、柜体4、超声波监测组件5、温湿度监测组件6、积水监测组件7、超声波传感器8、超声波监测装置9、绝缘壳体10、超声波测量面11、单片机12、超声波感应探头13、数据传输模块14、电源模块15、固定机构16、电源监测装置17、电源报警器18、湿度传感器61、温度传感器62、液位传感器71、分析模块19、数据接收模块20、警报模块25、超声波设定输入模块21、温度设定输入模块22、湿度设定输入模块23、水位设定输入模块24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种智能环网柜状态监测系统，包括上位机（1）、监测主机（2）和至少一个环网柜（3），所述的上位机（1）与监测主机（2）采用通讯网络的方式相连并实现信息的传输，所述的监测主机（2）将信息实时传输给上位机（1），上位机（1）将接收的信息进行储存，所述的监测主机（2）与环网柜（3）相连，其特征在于，所述的环网柜（3）包括柜体（4），所述的柜体（4）内设有超声波监测组件（5）、温湿度监测组件（6）和积水监测组件（7），所述的超声波监测组件（5）、温湿度监测组件（6）和积水监测组件（7）分别通过接口模块与监测主机（2）相连接并将检测到的环网柜（3）的各信息传递给监测主机（2）。

2.根据权利要求1所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的超声波监测组件（5）包括至少一个设置于柜体（4）内的超声波传感器（8），所述的超声波传感器（8）通过同轴电缆与超声波监测装置（9）相连，多个环网柜（3）中的多个超声波监测装置（9）通过接口模块组网后通过接口模块与监测主机（2）相连。

3.根据权利要求2所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的超声波传感器（8）包括绝缘壳体（10），所述的绝缘壳体（10）上设有至少一个表面光滑的超声波测量面（11），所述的绝缘壳体（10）内设有单片机（12），所述的单片机（12）上连接有超声波感应探头（13）、数据传输模块（14）和电源模块（15），所述的超声波测量面（11）通过固定机构（16）设置在柜体（4）上，所述的数据传输模块（14）通过同轴电缆与超声波监测装置（9）相连接。

4.根据权利要求3所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的单片机（12）上还连接有电源监测装置（17），所述的电源监测装置（17）与电源报警器（18）相连接，当电源模块（15）的电量低于设定值时所述的电源报警器（18）将发出警报信息。

5.根据权利要求3所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的固定机构（16）包括设置于绝缘壳体（10）上的磁性吸附件，所述的磁性吸附件设置于超声波测量面（11）上。

6.根据权利要求1所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的温湿度监测组件（6）包括湿度传感器（61）和温度传感器（62），所述的湿度传感器（61）和温度传感器（62）分别通过接口模块与监测主机（2）相连，所述的积水监测组件（7）包括液位传感器（71）设置于柜体（4）的电缆沟内用于检测电缆沟内的积水深度，所述的液位传感器（71）通过接口模块与监测主机（2）相连接。

7.根据权利要求3-5中任意一项所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的接口模块为RS485接口模块，所述的数据传输模块（14）为RS485数据传输模块。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的上位机（1）包括分析模块（19），所述的分析模块（19）上连接有能够接收监测主机（2）发送的数据信号的数据接收模块（20），所述的分析模块（19）上还连接有设定输入模块，所述的分析模块（19）上连接有警报模块（25）。

9.根据权利要求8所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的设定输入模块包括超声波设定输入模块（21）、温度设定输入模块（22）、湿度设定输入模块（23）和水位设定输入模块（24）。

10.根据权利要求9所述的智能环网柜状态监测系统，其特征在于：所述的设定输入模块能够设定各监测数据的预设值、信号接收的频率，当上位机（1）接收到的信号数据大于预设值时，所述的警报模块（25）发出报警信号，所述的报警信号包括弹出警示窗口或者警示灯启动或者启动警报蜂鸣器。