CN207832235U - 一种输变电设备智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输变电设备智能监测系统，该系统包括状态监测装置和主监测装置；在每个输变电设备附近均设置状态监测装置和二维码标识牌，状态检测装置包括输变电监测仪壳体、传感模块、第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块，第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块分别设置在输变电监测仪壳体内部，并通过通信接口将采集的信息传输至第一微处理器，输变电监测仪壳体还设置有手持式检测终端，手持式检测终端包括二维码识别模块和带电检测设备；第一微处理器通过I2C总线将接收到的数据和输变电设备的编码存储到有源RFID电子标签中；微处理器通过无线通信模块将数据传输至主监测装置。

Description

一种输变电设备智能监测系统

技术领域

本实用新型涉及输变电设备检测领域，具体涉及一种输变电设备智能监测系统。

背景技术

智能电网中的电气设备种类繁多，保证电气设备可靠稳定的运行、减少电力事故的发生与及时发现设备的安全隐患成为电网亟需解决的难题，输变电设备种类繁多、环境复杂，从而造成监测信息来源多种多样，获取途径也不同，输变电设备的可靠运行对电网的安全运行影响很大，因此对输变电设备进行自动化的监测是实现智能电网的重要基础之一。

输变电设备在线监测系统是指在输变电设备本体上安装用于实时监测设备运行状态信息的监测设备，并且利用传感技术、先进通信技术与信息处理技术等相关技术，实现在不停电的情况下，对各类输变电设备进行实时感知、监测预警与预测评估。目前输变电设备在线监测系统主要存在以下问题：状态监测装置性能单一，只能监测同一种类参数：数据采集与传输不规范，通信网络利用效率低；输变电设各的监控点通常相远距较，采用传统有线传输方式，则会造成布线复杂，不利于大范围实时监测输变电设备的运行状态。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种输变电设备智能监测系统，能够同时监测若干个输变电设备的运行状态信息和环境信息，效率高，采用无线传输的方式，避免了布线麻烦。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种输变电设备智能监测系统，包括状态监测装置和主监测装置；在每个输变电设备附近均设置所述状态监测装置和二维码标识牌，所述状态检测装置包括输变电监测仪壳体、传感模块、第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块，所述第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块分别设置在输变电监测仪壳体内部，所述输变电监测仪壳体上设置有通信接口，所述传感模块与通信接口连接，用于采集输变电设备运行状态信息和周围环境信息，并通过通信接口将采集的信息传输至第一微处理器，所述输变电监测仪壳体还设置有手持式检测终端，所述手持式检测终端包括二维码识别模块和带电检测设备，所述二维码识别模块用于获取输变电设备的编码，所述带电检测设备用于检测输变电设备，并将检测数据和输变电设备的编码传输至第一微处理器；所述第一微处理器通过I2C总线将接收到的数据和输变电设备的编码存储到有源RFID电子标签中；所述微处理器通过无线通信模块将数据传输至主监测装置。

进一步的，所述输变电监测仪壳体的底部设置有支撑脚，所述输变电监测仪壳体的上方设置有是石英棒保护罩，所述石英棒保护罩的内部设置有石英棒，且石英棒保护罩的上方设置有追光控制器，所述追光控制器的上方设置有电机安装壳体，所述电机安装壳体的内部设置有太阳能电池板驱动电机，所述太阳能电池板驱动电机的上方设置有太阳能电池板连接转轴，所述太阳能电池板连接转轴的上方设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板、太阳能电池板驱动电机、追光控制器、石英棒、第一微处理器、有源RFID电子标签、无线通信模块分别与蓄电池电性连接；所述输变电监测仪壳体上还设置有多个报警灯，所述报警灯与第一微处理器连接。

进一步的，所述传感器模块包括电压传感器、电流传感器、设备温度测量装置、环境温度测量装置和湿度传感器，所述电压传感器用于采集输变电设备的电压；所述电流传感器用于采集输变电设备的电流；所述设备温度测量装置，安装在输变电设备的周围，用于测量输变电设备的温度，并输出设备的温度数据值至所述第一微处理器；所述环境温度测量装置安装在输变电设备所处的环境中，用于测量环境温度，并输出环境温度数据至所述第一微处理器；所述湿度传感器设置在输变电设备所处的环境中，用于检测环境湿度，并输出环境湿度数据至所述第一微处理器。

进一步的，所述环境温度测量装置包括温度传感器和信号放大电路，所述温度传感器与信号放大电路连接，所述信号放大电路与所述微处理器连接；所述温度传感器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，所述信号放大电路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第一微处理器。

进一步的，该设备温度测量装置包括红外热成像感应模块和高温辐射信息传感器，所述红外热成像感应模块与高温辐射信息传感器连接，所述高温辐射信息传感器与所述微处理器连接；所述红外热成像感应模块探测输变电设备的温度，当输变电设备运行过程中出现异常使其温度高于警戒值时，高温辐射信息传感器将输变电设备的温度信息输出至微处理器。

进一步的，所述声音采集模块，设置在输变电设备的周围，用于对输变电设备的噪声音频数据进行采集，在噪声的音频数据超出输变电设备正常工作的音频数据范围时，产生故障信号，并通过通讯接口将故障信号传输至第一微处理器。

进一步的，所述带电检测设备包括局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪、控制器和无线发送模块，所述局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪和二维码识别模块分别与控制器连接，所述控制器通过无线发送模块将数据传输至第一微处理器。

进一步的，所述无线通信模块包括RFID电子标签射频通信模块与Zigbee无线通信模块，所述Zigbee无线通信模块采用CC2530射频芯片；所述RFID电子标签射频模块通过USART接口与Zigbee无线通信模块连接。

进一步的，所述主监测装置包括以太网收发模块、第二微处理器和触摸屏，所述以太网收发模块通过交换机与状态监测装置双向信号电连接，所述第二微处理器将接收到的数据显示在触摸屏上。

进一步的，所述输变电监测仪壳体的后侧设置有检修架，所述检修架包括支撑柱、第一锁紧机构、圆弧脚踏板、扶手、第一套筒、第二套筒、第二锁紧机构、挂钩、圆环、支撑架和铁锁链，所述第一锁紧机构和圆弧脚踏板固定在一起，另一端和套筒连接在一起，所述圆弧脚踏板和扶手固定在一起，所述第二锁紧机构一端和支撑架固定在一起，另一端和第二套筒连接在一起，所述圆环固定在第一锁紧机构的下端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用设备温度测量装置测量输变电设备的温度，环境温度测量装置测量输变电设备所处的环境温度，并通过微处理器传输至主监测装置上，实现对输变电设备的温度监测，为检修排障提供准确的依据，保证输变电设备安全运行；

(2)本实用新型采用太阳能电池板将太阳能转换成电能，通过追光控制器控制太阳能电池板驱动电机，使太阳能电池板始终能够接触到较强的太阳光，提高使用效率；

(3)本实用新型在输变电监测仪壳体的后侧设置有检修架，当变电设备需要维修时,通过将踏台装置牢固装接在支撑柱上，且在支撑柱上布置多个踏台装置，维修人员可以通过扶手进行攀爬，无需配戴传统的脚手架，维修人员还可以配戴安全吊索挂在铁链上大大的提高了操作人员的安全性，且工作效率高。

附图说明

图1是本实用新型的输变电设备智能监测系统结构框图；

其中，1、状态监测装置，2、主监测装置，3、传感模块，4、声音采集模块，5、第一微处理器，6、有源RFID电子标签，7、无线通信模块，8、蓄电池，9、电压传感器，10、电流传感器，11、设备温度测量装置，12、环境温度测量装置，13、湿度传感器，14、触摸屏，15、手持式检测终端，16、二维码识别模块，17、带电检测设备，18、交换机，19、以太网收发模块，20、第二微处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种输变电设备智能监测系统，该系统包括状态监测装置1和主监测装置2。

在每个输变电设备附近均设置所述状态监测装置2和二维码标识牌，所述状态监测装置2，用于实时监测输变电设备运行状态信息和周围环境信息，所述状态监测装置2包括输变电监测仪壳体、传感模块3、声音采集模块4、第一微处理器5、有源RFID电子标签6和无线通信模块7；所述输变电监测仪壳体的底部设置有支撑脚，且所述输变电监测仪壳体的内部设置有蓄电池8、第一微处理器5、有源RFID电子标签6和无线通信模块7，所述输变电监测仪壳体上设置有通信接口，所述传感模块3和声音采集模块4分别与通信接口连接；所述通信接口与第一微处理器5连接；所述输变电监测仪壳体的上方设置有是石英棒保护罩，所述石英棒保护罩的内部设置有石英棒，且石英棒保护罩的上方设置有追光控制器，所述追光控制器的上方设置有电机安装壳体，所述电机安装壳体的内部设置有太阳能电池板驱动电机，所述太阳能电池板驱动电机的上方设置有太阳能电池板连接转轴，所述太阳能电池板连接转轴的上方设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板、太阳能电池板驱动电机、追光控制器、石英棒、第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块分别与蓄电池8电性连接；所述输变电监测仪壳体上还设置有多个报警灯，所述报警灯与第一微处理器连接。

所述传感器模块用于采集输变电设备运行状态数据和周围环境数据，并将采集到的数据传输至第一微处理器；所述传感器模块3包括电压传感器9、电流传感器10、设备温度测量装置11、环境温度测量装置12和湿度传感器13，所述电压传感器9用于采集输变电设备的电压；所述电流传感器10用于采集输变电设备的电流；所述设备温度测量装置，安装在输变电设备的周围，用于测量输变电设备的温度，并输出设备的温度数据值所述微处理器，该设备温度测量装置11包括红外热成像感应模块和高温辐射信息传感器，所述红外热成像感应模块与高温辐射信息传感器连接，所述高温辐射信息传感器与所述微处理器连接；所述红外热成像感应模块探测输变电设备的温度，当输变电设备运行过程中出现异常使其温度高于警戒值时，高温辐射信息传感器将输变电设备的温度信息输出至第一微处理器；所述环境温度测量装置安装在输变电设备所处的环境中，用于测量环境温度，该环境温度测量装置12包括温度传感器和信号放大电路，所述温度传感器与信号放大电路连接，所述信号放大电路与所述第一微处理器连接；所述温度传感器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，所述信号放大电路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第一微处理器；所述湿度传感器13设置在输变电设备所处的环境中，检测环境湿度并输出环境湿度数据至所述第一微处理器。

所述声音采集模块4，设置在输变电设备的周围，用于对输变电设备的噪声进行采集并进行音频分析，在噪声的音频数据超出输变电设备正常工作的音频数据范围时，产生故障信号，并传输至第一微处理器。

所述输变电监测仪壳体还设置有手持式检测终端15，所述手持式检测终端包括二维码识别模块16和带电检测设备17，所述二维码识别模块16用于获取输变电设备的编码，所述带电检测设备17用于检测输变电设备，并将检测数据和输变电设备的编码传输至第一微处理器。该带电检测设备包括局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪、控制器和无线发送模块，所述局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪和二维码识别模块分别与控制器连接，所述控制器通过无线发送模块将数据传输至第一微处理器。

所述第一微处理器5通过I2C总线将接收到的数据和输变电设备的编码存储到有源RFID电子标签6中；所述第一微处理器5通过无线通信模块将数据传输至主监测装置2；该主监测装置2包括以太网收发模块19、第二微处理器20和触摸屏14，所述以太网收发模块19通过交换机18与状态监测装置1双向信号电连接，所述第二微处理器20将接收到的数据显示在触摸屏21上。

在本实施例中，所述无线通信模块7包括RFID电子标签射频通信模块与Zigbee无线通信模块，所述Zigbee无线通信模块采用CC2530射频芯片；所述RFID电子标签射频模块通过USART接口与Zigbee无线通信模块连接。

在本实施例中，为了便于对输变电设备的检修，在输变电监测仪壳体的后侧设置有检修架，所述检修架包括支撑柱、第一锁紧机构、圆弧脚踏板、扶手、第一套筒、第二套筒、第二锁紧机构、挂钩、圆环、支撑架和铁锁链，所述第一锁紧机构和圆弧脚踏板固定在一起，另一端和套筒连接在一起，所述圆弧脚踏板和扶手固定在一起，所述第二锁紧机构一端和支撑架固定在一起，另一端和第二套筒连接在一起，所述圆环固定在第一锁紧机构的下端。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本实用新型采用设备温度测量装置测量输变电设备的温度，环境温度测量装置测量输变电设备所处的环境温度，并通过微处理器传输至主监测装置上，实现对输变电设备的温度监测，为检修排障提供准确的依据，保证输变电设备安全运行；

(2)本实用新型采用太阳能电池板将太阳能转换成电能，通过追光控制器控制太阳能电池板驱动电机，使太阳能电池板始终能够接触到较强的太阳光，提高使用效率；

(3)本实用新型在输变电监测仪壳体的后侧设置有检修架，当变电设备需要维修时,通过将踏台装置牢固装接在支撑柱上，且在支撑柱上布置多个踏台装置，维修人员可以通过扶手进行攀爬，无需配戴传统的脚手架，维修人员还可以配戴安全吊索挂在铁链上大大的提高了操作人员的安全性，且工作效率高。

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 (9)

1.一种输变电设备智能监测系统，其特征是，包括状态监测装置和主监测装置；在每个输变电设备附近均设置所述状态监测装置和二维码标识牌，所述状态检测装置包括输变电监测仪壳体、传感模块、第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块，所述第一微处理器、有源RFID电子标签和无线通信模块分别设置在输变电监测仪壳体内部，所述输变电监测仪壳体上设置有通信接口，所述传感模块与通信接口连接，用于采集输变电设备运行状态信息和周围环境信息，并通过通信接口将采集的信息传输至第一微处理器，所述输变电监测仪壳体还设置有手持式检测终端，所述手持式检测终端包括二维码识别模块和带电检测设备，所述二维码识别模块用于获取输变电设备的编码，所述带电检测设备用于检测输变电设备，并将检测数据和输变电设备的编码传输至第一微处理器；所述第一微处理器通过I2C总线将接收到的数据和输变电设备的编码存储到有源RFID电子标签中；所述微处理器通过无线通信模块将数据传输至主监测装置。

2.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述输变电监测仪壳体的底部设置有支撑脚，所述输变电监测仪壳体的上方设置有是石英棒保护罩，所述石英棒保护罩的内部设置有石英棒，且石英棒保护罩的上方设置有追光控制器，所述追光控制器的上方设置有电机安装壳体，所述电机安装壳体的内部设置有太阳能电池板驱动电机，所述太阳能电池板驱动电机的上方设置有太阳能电池板连接转轴，所述太阳能电池板连接转轴的上方设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板、太阳能电池板驱动电机、追光控制器、石英棒、第一微处理器、有源RFID电子标签、无线通信模块分别与蓄电池电性连接；所述输变电监测仪壳体上还设置有多个报警灯，所述报警灯与第一微处理器连接。

3.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述传感器模块包括电压传感器、电流传感器、设备温度测量装置、环境温度测量装置和湿度传感器，所述电压传感器用于采集输变电设备的电压；所述电流传感器用于采集输变电设备的电流；所述设备温度测量装置，安装在输变电设备的周围，用于测量输变电设备的温度，并输出设备的温度数据值至所述第一微处理器；所述环境温度测量装置安装在输变电设备所处的环境中，用于测量环境温度，并输出环境温度数据至所述第一微处理器；所述湿度传感器设置在输变电设备所处的环境中，用于检测环境湿度，并输出环境湿度数据至所述第一微处理器。

4.根据权利要求3所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述环境温度测量装置包括温度传感器和信号放大电路，所述温度传感器与信号放大电路连接，所述信号放大电路与所述微处理器连接；所述温度传感器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，所述信号放大电路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第一微处理器。

5.根据权利要求3所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，该设备温度测量装置包括红外热成像感应模块和高温辐射信息传感器，所述红外热成像感应模块与高温辐射信息传感器连接，所述高温辐射信息传感器与所述微处理器连接；所述红外热成像感应模块探测输变电设备的温度，当输变电设备运行过程中出现异常使其温度高于警戒值时，高温辐射信息传感器将输变电设备的温度信息输出至微处理器。

6.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述带电检测设备包括局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪、控制器和无线发送模块，所述局部放电检测仪、超声波检测仪、紫外线检测仪和二维码识别模块分别与控制器连接，所述控制器通过无线发送模块将数据传输至第一微处理器。

7.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述无线通信模块包括RFID电子标签射频通信模块与Zigbee无线通信模块，所述Zigbee无线通信模块采用CC2530射频芯片；所述RFID电子标签射频模块通过USART接口与Zigbee无线通信模块连接。

8.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述主监测装置包括以太网收发模块、第二微处理器和触摸屏，所述以太网收发模块通过交换机与状态监测装置双向信号电连接，所述第二微处理器将接收到的数据显示在触摸屏上。

9.根据权利要求1所述的输变电设备智能监测系统，其特征是，所述输变电监测仪壳体的后侧设置有检修架，所述检修架包括支撑柱、第一锁紧机构、圆弧脚踏板、扶手、第一套筒、第二套筒、第二锁紧机构、挂钩、圆环、支撑架和铁锁链，所述第一锁紧机构和圆弧脚踏板固定在一起，另一端和套筒连接在一起，所述圆弧脚踏板和扶手固定在一起，所述第二锁紧机构一端和支撑架固定在一起，另一端和第二套筒连接在一起，所述圆环固定在第一锁紧机构的下端。