CN210348268U - 一种基于物联网的高压开关柜管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于物联网的高压开关柜管理系统，其包括物联网平台、移动终端和一个以上的高压开关柜，各高压开关柜通过远程数据传输模块与物联网平台进行通讯，物联网平台通过所述无线信号传输模块与移动终端进行通讯；所述每个高压开光柜内还设有主控单元，及与主控单元电性连接的局部放电检测单元、传感器组、负荷开关熔断器和GPS定位器；所述物联网平台设有数据处理模块、报警模块。本实用新型基于物联网的电力开关柜管理系统能够对同一区域内的各高压开关柜同时进行在线管理，提高了工作的效率，当发生故障时，能够做到快速的发现与处理，有效降低了劳动力的使用。

Description

一种基于物联网的高压开关柜管理系统

技术领域

本实用新型涉及高压开关柜技术领域，具体为一种基于物联网的高压开关柜管理系统。

背景技术

开关柜作为一种电气设备，主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。

目前对开关柜的控制中，当发生突发状况时，维修人员需要到达现场维修，既拖延维修时间增大损失，在配电房中有众多的进线柜，内部有控制设备通断的开关、监测和保护整个输电线路的仪表设备，即使有固定人员定期的巡检，由于线路和开关柜问题的出现是不定期的，很容易造成维修预测不准和维修耽搁时间长，也不能随时随地的浏览开关柜的数据和状态，并且对开关柜进行相应的控制。

因此，目前需要考虑如何将开关柜的重要信息进行实时读取，并将信息通过传输技术远程传输到技术人员手中，技术人员可以远程了解开关柜信息并对开关柜进行远程控制，这是提高电气设备的智能化，增强对设备的监控管理能力必不可少的技术支持。

现有技术中，并没有对开关柜进行智能管理的技术，随着现在社会的进步，对开关柜使用也越来越普遍，因此，传统的高压开关柜管理制度跟不上发展的潮流，且还存在浪费劳动力、投资大的状况，对开关柜的管理也成为紧迫的任务，为此，提出了一种基于物联网的高压开关柜管理系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可实现远程系统化地监控、管理及控制的基于物联网的高压开关柜管理系统。

为实现上述连接稳定的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于物联网的高压开关柜管理系统，其包括物联网平台、移动终端和一个以上的高压开关柜，所述每个高压开关柜内设有远程数据传输模块，物联网平台设有无线信号传输模块，各高压开关柜通过远程数据传输模块与物联网平台进行通讯，物联网平台通过所述无线信号传输模块与移动终端进行通讯；所述每个高压开光柜内还设有主控单元、局部放电检测单元、传感器组、负荷开关熔断器、GPS定位器；所述主控单元分别与局部放电检测单元、传感器组、负荷开关熔断器、GPS定位器、远程数据传输模块电性连接；所述物联网平台设有数据处理模块、报警模块；所述各高压开关柜中的主控单元接收局部放电检测单元、传感器组、GPS定位器发送的采集数据后，通过远程数据传输模块将采集数据发送给物联网平台，物联网平台的数据处理模块接收到所述采集数据后，经处理后判断是否需要报警，若需要则给报警模块及移动终端发送报警信号。

进一步，所述局部放电检测单元包括红外热传感器、光线传感器和烟雾传感器。

进一步，所述各高压开光柜内还设有射频识别模块，所述射频识别模块与所述主控单元电连接，所述射频识别模块为多个，分别设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关或接地开关。

进一步，所述局部放电检测单元、传感器组、GPS定位器分别通过CAN、RS-485或ZigBee技术与主控单元通讯。

进一步，所述的传感器组包括电流/电压传感器、气体传感器、温湿度传感器、霍尔传感器。

进一步，所述报警模块为声音报警器、指示灯报警器、或声光电报警器

与现有技术相比，本实用新型提供的基于物联网的高压开关柜管理系统，具备以下有益效果：

1、本实用新型基于物联网的电力开关柜管理系统能够对同一区域内的各高压开关柜同时进行在线管理，提高了工作的效率，当发生故障时，能够做到快速的发现与处理，有效降低了劳动力的使用。

2、本实用新型能够实现对高压开关柜进行不间断的局部放电及运行环境内各种参数的监控，预防因高压开关柜在运行中发生的突发性绝缘损坏事故及突发各种故障，避免因绝缘击穿造成线路跳闸事件的发生，保证供电的可靠性、安全性和稳定性。

3、本实用新型的物联网平台接收局放局部放电数据后可绘制成数据曲线或者以数据点的形式一方面传送至维护人员手持的移动终端，便于维护人员对局部放电数据的实时监测，另一方面传送至并存储在数据处理模块，便于物联网平台对各个高压开关柜历史局部放电数据的调取和分析，实现高压开关柜的智能化管理。

4、当传感器组检测到异常的情况时，所述物联网平台可远程控制对应高压开关柜中的负荷开关熔断器断开电压，从而避免高压开关柜出现意外事故。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的高压开关柜管理系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型物联网平台的结构示意图;

图3为本实用新型高压开关柜的结构示意图。

图中：10物联网平台、11无线信号传输模块、12数据处理模块、13报警模块、20移动终端、30高压开关柜、31远程数据传输模块、32主控单元、33局部放电检测单元、331红外热传感器、332光线传感器、333烟雾传感器、 34传感器组、341电流/电压传感器、342气体传感器、343温湿度传感器、344霍尔传感器、35负荷开关熔断器、36GPS定位器、37射频识别模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实用新型公开一种基于物联网的高压开关柜管理系统，其包括物联网平台10、移动终端20和一个以上的高压开关柜30，所述每个高压开关柜30内设有远程数据传输模块31，物联网平台10设有无线信号传输模块11，各高压开关柜30通过远程数据传输模块31与物联网平台10进行通讯，物联网平台10通过所述无线信号传输模块11与移动终端20进行通讯；所述每个高压开光柜30内还设有主控单元32、局部放电检测单元33、传感器组34、负荷开关熔断器35、GPS定位器36；所述主控单元32分别与局部放电检测单元33、传感器组34、负荷开关熔断器35、GPS定位器36、远程数据传输模块31电性连接；所述物联网平台10设有数据处理模块12、报警模块13；所述各高压开关柜30中的主控单元32接收局部放电检测单元33、传感器组34、GPS定位器36发送的采集数据后，通过远程数据传输模块31将采集数据发送给物联网平台10，物联网平台10的数据处理模块12接收到所述采集数据后，经处理后判断是否需要报警，若需要则给报警模块13及移动终端20发送报警信号。

本实用新型通过高压开关柜中的局部放电检测单元33实时在线监控，一方面，局部放电检测单元33采集局部放电数据并依次通过主控单元32、远程数据传输模块31传送至物联网平台10。物联网平台10接收局部放电数据后可发送给数据处理模块12进行绘制成数据曲线或者以数据点的形式，并发送给移动终端30，移动终端30的维护人员根据对局部放电数据的实时监测，能够提高运维效率，提前预警及时处理，避免发生因绝缘击穿导致的大面积的突然停电，减少经济损失；另一方面物联网平台10的数据处理模块12可对各个高压开关柜的历史局部放电数据进行调取和分析，可基于大数据分析对局部放电情况及原因等进行分析，实现高压开关柜的智能化管理。

如图3所示，优选地，所述局部放电检测单元33包括红外热传感器331、光线传感器332、烟雾传感器333。高压开关柜在发生局部放电时，会导致周围温度变化、光线变化、烟雾变化，从多个角度采集局部放电的信号，能够获得较为全面的局部放电数据，使得局部放电分析的结果准确可靠。

同时，本实用新型基于物联网的高压开关柜管理系统，可使得工作人员在使用前，根据高压开关柜的型号等具体情况，可从物联网平台中调取该高压开关柜柜内的传感器组中各传感器的阈值；再通过传感器组34中各传感器采集高压开关柜中的感应数据，传感器组34中各传感器采集的感应数据依次通过主控单元32、远程数据传输单元31发送给物联网平台10的数据处理模块12，当数据处理模块12经处理及比较发现有传感器采集的数据超过阈值，则给报警模块13及移动终端20发送报警信号。同时，根据GPS定位器36采集的信息，找到对应感应数据异常的高压开关柜，数据处理模块12还给对应数据异常的高压开关柜发送报警信号，该高压开关柜的主控单元32控制负荷开关熔断器35切断高压开关柜中的电压通路，等待手持移动终端20的维护人员到场检测，从而可避免高压开关柜在维护人员到场之前出现意外事故。

通过本实用新型的基于物联网的高压开关柜管理系统，将物联网平台10、移动终端20和一个以上的高压开关柜30进行关联，实现通过物联网平台10可管理多个高压开关柜30，同时，通过维护人员手持移动终端20，可实时查看各高压开关柜的检测数据，实时了解各高压开关柜的运行情况。当出现异常时，还可通过远程控制负荷开关熔断器断开高压开关柜的电压，从而避免高压开关柜出现意外事故，保证人员安全。本实用新型中所提到的移动终端可以是智能手机、智能手表、智能手环等智能移动穿戴式设备。

如图3所示，优选的，所述的传感器组34包括电流/电压传感器341、气体传感器342、温湿度传感器343、霍尔传感器344。所述温湿度传感器343可安装用于检测母线、触头的温度及高压开关柜内的湿度。

所述各高压开关柜30和物联网平台10之间通过远程数据传输模块31实现数据的双向传输，所述远程数据传输模块31主要是运用物联网技术，如RFID、zigbee、RS232/485和CAN等。

优选的，所述各高压开光柜30内还设有射频识别模块37，所述射频识别模块与所述主控单元电连接，所述射频识别模块37为多个，分别设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关或接地开关。

优选的，所述局部放电检测单元33、传感器组34、GPS定位器36分别通过CAN、RS-485或ZigBee技术与主控单元32通讯。

优选的，所述报警模块13为声音报警器、指示灯报警器、或声光电报警器中的一种以上。当物联网平台的数据处理模块判断传感器组采集的数据异常或局部放电检测单元采集的数据异常时，给报警模块发送报警信号，报警模块可通过声音报警器进行语音报警，或者通过指示灯报警器报警，不同情况分别闪烁不同颜色的指示灯；还可通过声光电报警器结合语音和指示灯同时进行报警。

采用本实用新型基于物联网的电力开关柜管理系统，能够对同一区域内的各高压开关柜同时进行在线管理，提高了工作的效率，当发生故障时，能够做到快速的发现与处理，有效降低了劳动力的使用。

本实用新型能够实现对高压开关柜进行不间断的局部放电及运行环境内各种参数的监控，预防因高压开关柜在运行中发生的突发性绝缘损坏事故及突发各种故障，避免因绝缘击穿造成线路跳闸事件的发生，保证供电的可靠性、安全性和稳定性。当传感器组检查到异常的情况时，所述物联网平台可远程控制对应高压开关柜中的负荷开关熔断器断开电压，从而避免高压开关柜出现意外事故，实现实时监控及控制高压开关柜。

本实用新型的物联网平台接收局放局部放电数据后可绘制成数据曲线或者以数据点的形式一方面传送至维护人员手持的移动终端，便于维护人员对局部放电数据的实时监测，另一方面传送至并存储在数据处理模块，便于物联网平台对各个高压开关柜历史局部放电数据的调取和分析，实现高压开关柜的智能化管理。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：其包括物联网平台、移动终端和一个以上的高压开关柜，所述每个高压开关柜内设有远程数据传输模块，物联网平台设有无线信号传输模块，各高压开关柜通过远程数据传输模块与物联网平台进行通讯，物联网平台通过所述无线信号传输模块与移动终端进行通讯；所述每个高压开关柜内还设有主控单元、局部放电检测单元、传感器组、负荷开关熔断器、GPS定位器；所述主控单元分别与局部放电检测单元、传感器组、负荷开关熔断器、GPS定位器、远程数据传输模块电性连接；所述物联网平台设有数据处理模块、报警模块；所述各高压开关柜中的主控单元接收局部放电检测单元、传感器组、GPS定位器发送的采集数据后，通过远程数据传输模块将采集数据发送给物联网平台，物联网平台的数据处理模块接收到所述采集数据后，经处理后判断是否需要报警，若需要则给报警模块及移动终端发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：所述局部放电检测单元包括红外热传感器、光线传感器和烟雾传感器。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：所述各高压开光柜内还设有射频识别模块，所述射频识别模块与所述主控单元电连接，所述射频识别模块为多个，分别设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关或接地开关。

4.根据权利要求1或2所述的基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：所述局部放电检测单元、传感器组、GPS定位器分别通过CAN、RS-485或ZigBee技术与主控单元通讯。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：所述的传感器组包括电流/电压传感器、气体传感器、温湿度传感器、霍尔传感器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的高压开关柜管理系统，其特征在于：所述报警模块为声音报警器、指示灯报警器、或声光电报警器。

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