CN206712552U - 一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，包括智能处理器、智能监控器、箱内总线模块和传感器模块；智能处理器内设置有通信模块,通信模块通过移动物联网GSM/CDMA或WIFI与远程监控中心内设置的服务器连接；智能监控器与智能处理器之间通过CAN或485总线连接；智能监控器与传感器模块通过SUB1G无线技术进行无线数据交互；传感器模块设置于箱内与SUB1G微处理器相连接。本实用新型将智能电网技术及互联网技术结合运用于箱式变电站中，通过引进与之配合的智能监控系统、通信方式及通信协议，实现对箱式变电站运行过程的实时监控。

Description

一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统
技术领域
本实用新型涉及电力设备监控系统技术领域，尤其涉及一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统。
背景技术
箱式变电站又称户外成套变电站或组合式变电站，是一种将高压开关设备、变压器、低压配电设备、功率因数补偿装置及电度计量装置等变电站设备组合成一体的快装型成套配电设备。在箱式变电站长期运行中，由于各种客观原因造成箱式变电站在安装和投运后的过程中出现以下问题：电缆搭接处故障、母线故障、操作机构故障、避雷器故障、变压器故障、箱式变电站内凝露问题引发的绝缘闪络故障、防水防火问题、防盗问题等，从而对设备本身的安全及电网的可靠运行带来了隐患，直接影响设备的安全稳定运行。
因此，本实用新型将智能监控系统与箱式变电站结合具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，将智能电网技术及互联网技术结合运用于箱式变电站中，通过引进与之配合的智能监控系统、可靠的通信方式及完善的通信协议，实现了对箱式变电站运行过程的实时监控。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，包括智能处理器、智能监控器、箱内总线模块和传感器模块；
所述智能处理器内设置有通信模块,所述通信模块通过移动物联网GSM/CDMA或WIFI与远程监控中心内设置的服务器连接；
所述智能监控器与所述智能处理器之间通过CAN或485总线连接；
所述智能监控器用于对变压器室、高压室和低压室内的变压器运行、电柜运行、室内温度、湿度、烟雾、气体实时监控,并通过SUB1G无线技术与所述传感器模块进行数据交互；
所述传感器模块与SUB1G微处理器相连接，且所述传感器模块设置于变压器室、高压室和低压室内。
进一步地，所述智能监控器包括变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器；所述变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器分别用于对变压器室、高压室和低压室内的变压器运行、电柜运行、室内温度、湿度、烟雾、气体实时监控。
进一步地，所述传感器模块包括电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器；所述电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器均与SUB1G微处理器相连接,实现各传感器数据的采集与处理。
进一步地，所述SUB1G无线技术是低于1GHz频段以下的无线通讯。
进一步地，所述箱内总线模块采用CAN总线或485总线。
进一步地，所述CAN总线或485总线是有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
本实用新型的有益效果是：将智能监控系统与箱式变电站结合,不仅能使箱式变电站更加安全稳定的运行，还能对箱式变电站内高压设备、变压器、低压设备及环境温度进行实时监测,并通过网络将采集到的所有数据输送至监控中心，非常方便地完成了多种信息之间的交互。
本实用新型采用最新的在线监测技术，以先进的微处理器为控制核心，利用高灵敏度的传感器连续提取能够反映箱内环境或电气设备运行状态的信息参量，根据其数值的大小及变化趋势运用智能技术，对电缆的温度、母线桩头的温度、母线电流、母线电压、柜内触头温度、箱内环境的温湿度及操作机构的特性、避雷器的放电次数、箱内烟雾、变压器的温度、低压剩余电流及当前状态进行实时的监测，并对箱内因温升和绝缘等原因引起的事故进行预警，对电气设备的可靠性实时诊断和对剩余寿命做出预测，根据诊断结果制定出检修方案，为状态维修提供依据，为电力系统安全可靠的运行提供有力的保障；另外，本实用新型可长期稳定地在高电压、高温度、强电磁干扰等恶劣环境中工作。
附图说明
图1为本实用新型箱式变电站内环境智能监控系统的原理框图；
图2为本实用新型箱式变电站内环境智能监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型箱式变电站内环境智能监控系统的原理框图；图2为本实用新型箱式变电站内环境智能监控系统的结构示意图。
如图1-2所示，一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，包括智能处理器、智能监控器、箱内总线模块和传感器模块；
所述智能处理器内设置有通信模块,所述通信模块通过移动物联网GSM/CDMA或WIFI与远程监控中心内设置的服务器连接；此处采用无线传输方式进行移动物联网数据的传输，提高了数据转发效率和可靠性；
所述智能监控器与所述智能处理器之间通过CAN或485总线连接；所述智能监控器通过SUB1G无线技术与所述传感器模块进行数据交互，所述SUB1G无线技术是低于1GHz频段以下的无线通讯，如315MHz、433MHz、868MHz、915MHz等，低频的无线通讯具有相同发送功率下可获得较远的传送距离，若使用Sub 315MHz，与WIFI 2.4GHz相比差距约8倍，WIFI2.4GHz若能达100公尺，315MHz则可达800公尺，再加上SUB1GHz不需要高传输率，不需要16QAM、64QAM等复杂调变，采用简单调变(如ASK、FSK等)的结果是传输距离更远，可达数公里。
所述智能监控器包括变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器；所述变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器分别用于对变压器室、高压室和低压室内的变压器运行、电柜运行、室内温度、湿度、烟雾、气体等实时监控；此处所述智能监控模块利用高灵敏度的传感器连续提取能够反映箱内环境与电气设备运行状态的信息参量，根据其数值的大小及变化趋势运用智能技术，对电缆的温度、母线桩头的温度、母线电流、母线电压、柜内触头温度、箱内环境的温湿度及操作机构的特性、避雷器的放电次数、箱内烟雾、变压器的温度、低压剩余电流及当前状态进行实时的监测。
所述传感器模块设置于变压器室、高压室和低压室内；所述传感器模块包括电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器；所述电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器均与SUB1G微处理器相连接，可以实时监控变压器室、高压室和低压室内的电气状态和工作环境，并将实时数据传输给智能监控器的SUB1G微处理器。
进一步地，所述箱内总线模块采用CAN总线或RS485总线；此处所述CAN总线或485总线是有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，且网络中的各节点都可根据总线访问优先权，采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。
本实用新型提供的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，将智能监控系统与箱式变电站结合,不仅能使箱式变电站更加安全稳定的运行，还能对箱式变电站内高压设备、变压器、低压设备及环境温度进行实时监测,并通过网络将采集到的所有数据输送至监控中心，非常方便地完成了多种信息之间的交互。
本实用新型采用最新的在线监测技术，以先进的微处理器为控制核心，利用高灵敏度的传感器连续提取能够反映箱内环境或电气设备运行状态的信息参量，根据其数值的大小及变化趋势运用智能技术，对电缆的温度、母线桩头的温度、母线电流、母线电压、柜内触头温度、箱内环境的温湿度及操作机构的特性、避雷器的放电次数、箱内烟雾、变压器的温度、低压剩余电流及当前状态进行实时的监测，并对箱内因温升和绝缘等原因引起的事故进行预警，对电气设备的可靠性实时诊断和对剩余寿命做出预测，根据诊断结果制定出检修方案，为状态维修提供依据，为电力系统安全可靠的运行提供有力的保障；另外，本实用新型可长期稳定地在高电压、高温度、强电磁干扰等恶劣环境中工作。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，包括智能处理器、智能监控器、箱内总线模块和传感器模块；
所述智能处理器内设置有通信模块,所述通信模块通过移动物联网GSM/CDMA或WIFI与远程监控中心内设置的服务器连接；
所述智能监控器与所述智能处理器之间通过CAN或485总线连接；
所述智能监控器通过SUB1G无线技术与所述传感器模块进行数据交互；
所述传感器模块与SUB1G微处理器相连接，且所述传感器模块设置于变压器室、高压室和低压室内。
2.如权利要求1所述的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，所述智能监控器包括变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器；所述变压器室内监控器、高压室内监控器和低压室内监控器分别用于对变压器室、高压室和低压室内的变压器运行、电柜运行、室内温度、湿度、烟雾、气体实时监控。
3.如权利要求1所述的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，所述传感器模块包括电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器；所述电压互感器、电路互感器、数字式温度传感器、湿度传感器和火焰与烟雾报警器均与SUB1G微处理器相连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，所述SUB1G无线技术是低于1GHz频段以下的无线通讯。
5.如权利要求1所述的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，所述箱内总线模块采用CAN总线485总线。
6.如权利要求5所述的基于物联网的箱式变电站内环境智能监控系统，其特征是，所述CAN总线或485总线是有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109586405A (zh) * 2018-10-31 2019-04-05 珠海格力电器股份有限公司 微电网系统及其通信方法
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