CN211699160U - 一种变电站高压室烟雾智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及监测报警领域，尤其涉及一种变电站高压室烟雾智能监测装置。它包括烟雾传感器、通讯管理机、移动通讯设备等，烟雾传感器和通讯管理机装在高压室内，移动通讯设备和服务器装在高压室外，警报器装在高压室外顶部；烟雾传感器内部安装的ZigBee通信模块与通讯管理机无线连接，与通讯管理机无线连接的服务器分别与移动通讯设备和警报器无线连接，电池模块分别与烟雾传感器、ZigBee通信模块、通讯管理机和警报器电连接。拆装简单、维修方便，能准确监测有机挥发物浓度，并将浓度数字信号及时推送给移动通讯设备，报警准确率高。解决了现有技术安装复杂、成本高，不便检修，及易受电磁干扰，监测报警准确率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测报警领域，尤其涉及一种变电站高压室烟雾智能监测装置。
背景技术
随着电力公司大检修体系的形成，变电站现已转变为“无人值班”运行模式。一个运维班组统一管理和定期巡视所负责辖区里的全部变电站，巡视周期通常在1到2周。当门窗紧闭的变电站高压室开关柜发生异常放电、发热、出现 “焦气味”时，运维人员很难及时发现。目前一般采用在高压室开关柜内安装温度报警器或局部放电监测传感器进行监测报警，其存在以下问题：温度报警器易受环境温度影响，警报准确率低，且温度报警器安装过程复杂、成本高，出故障后需要开关柜停电才能维修，检修不方便；局部放电监测传感器易受变电站电磁干扰，影响监测准确性。
鉴于此，很有必要研制一种变电站高压室烟雾智能监测装置，以及时警示运维人员快速排除故障，保证无人值守变电站安全可靠运行供电。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种变电站高压室烟雾智能监测装置，拆装简单、维修方便、成本低廉，能准确监测变电站高压室内有机挥发物浓度，并将浓度信息转化为数字信号及时推送给移动通讯设备，监测报警准确率高。
本实用新型的技术方案是：
一种变电站高压室烟雾智能监测装置，它包括烟雾传感器、通讯管理机、移动通讯设备、服务器、警报器和电池模块，其特征在于：所述烟雾传感器和通讯管理机安装在高压室内，所述移动通讯设备和服务器安装在高压室外，所述警报器安装在高压室外顶部；所述烟雾传感器内部安装有ZigBee通信模块，ZigBee通信模块与通讯管理机无线连接，通讯管理机与服务器无线连接，服务器分别与移动通讯设备和警报器无线连接，所述电池模块分别与烟雾传感器、ZigBee通信模块、通讯管理机和警报器电连接。
所述的ZigBee通信模块通过RS485与烟雾传感器电连接；ZigBee通信模块通过ZigBee数据传输网络与通讯管理机无线连接。
所述的通讯管理机通过电信VPN专网与服务器无线连接。
所述的警报器包括警报模块、LED灯和蜂鸣器，警报模块与服务器无线连接，警报模块分别与LED灯、蜂鸣器的开关电连接。
所述的服务器内安装有专用软件，判断浓度值是否超过预设警报阈值。
所述的服务器通过互联网与移动通讯设备之间进行信息数据交换。
所述的烟雾传感器对称设置在高压室内左右墙壁的中部。
所述的移动通讯设备包括手机/或PDA、移动通讯模块，手机/或PDA通过移动通讯模块与服务器绑定，接收服务器发送的警报通知。
所述的手机/或PDA通过互联网访问服务器，并通过服务器获取各个设备运行状态数据。
本实用新型的有益效果：
该变电站高压室烟雾智能监测装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本实用新型装置的烟雾传感器直接安装在高压室的墙面上，无需设置在高压开关柜内，方便安装和维修拆卸、检查。
2、该装置不受设备运行状态、电磁干扰、环境温度等因素影响，且通常门窗关闭的高压室，利于有机挥发物浓度不断积累迅速达到预设警报阈值，使该装置即刻发出警报。
3、该装置的ZigBee通讯模块具备较小的发送接收电流、支持睡眠模式、功耗较低、成本低廉、时延较短，且采用AES128位密匙，有效保证数据传输的安全性，且软硬件开发简单方便，具有大规模的组网能力。
4、该装置将物联网技术运用到变电运维工作中，给运维人员提供信息交流渠道，具备优良的信息采集和信息传送能力，监控性能强。同时可在故障大面积爆发之前向运维人员发出警报，利于运维人员快速处置故障,避免扩大损失，切实保障变电站安全正常运行，适应变电站的智能化改造和升级；解决了现有技术安装复杂、成本高，不便检修，及易受电磁干扰，监测报警准确率低的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的工作原理框图。
图中：1、烟雾传感器，2、通讯管理机，3、移动通讯设备，4、服务器，5、警报器。
具体实施方式
该变电站高压室烟雾智能监测装置，它包括烟雾传感器1、通讯管理机2、移动通讯设备3、服务器4、警报器5和电池模块；所述烟雾传感器1和通讯管理机2安装在高压室内，所述移动通讯设备3和服务器4安装在高压室外，所述警报器5安装在高压室外顶部；每个高压室内安装有2个烟雾传感器1，烟雾传感器1对称设置在高压室内左右墙壁的中部，烟雾传感器1内部安装有ZigBee通信模块，ZigBee通信模块通过RS485总线与烟雾传感器1电连接；工作中，烟雾传感器1检测到有机材料挥发物后，烟雾传感器1节点通过RS485总线将有机挥发物浓度数字信号数据发送给ZigBee通信模块。
ZigBee通信模块通过ZigBee数据传输网络与通讯管理机2无线连接；工作中，ZigBee通信模块接收到烟雾传感器1节点发射的有机挥发物浓度数字信号的数据后，ZigBee通信模块通过协调器和RS232与RS485接口转换器将数据通过ZigBee数据传输网络发射给通讯管理机2；
ZigBee通信模块采用Freescale公司ZigBee平台的SoC 芯片MC13213；ZigBee数据传输网络具备较小的发送接收电流、支持睡眠模式、功耗较低，（有实验证明，两节五号电池能支持ZigBee设备长达半年至2年的使用时间，而蓝牙仅能工作数周，Wi-Fi仅能维持几小时）、成本低廉、时延较短，且采用AES128位密匙，可以保证数据传输的安全性，软硬件开发简单方便，具有大规模的组网能力。
通讯管理机2通过电信VPN专网与服务器4无线连接，服务器4内预先安装好的专用软件，用于智能判断浓度值是否超过所设警报阈值，工作时，通讯管理机2接收到由ZigBee通信模块发射的有机挥发物浓度数字信号数据后，通讯管理机2对数据集中汇总，通过电信VPN专网将数据上传给服务器4，由服务器4做进一步的处理。
服务器4通过互联网（4G/5G/Wi-Fi）与移动通讯设备3之间进行信息数据交换，移动通讯设备3包括手机/或PDA、移动通讯模块，工作中，手机/或PDA通过移动通讯模块与服务器4进行绑定，当服务器4通过专用软件检测到有机挥发物浓度数字信号数据超过警报阈值，服务器4就会通过互联网向移动通讯模块发送警报通知，从而手机/或PDA能接收到服务器4发送的警报通知；同时手机/或PDA的移动通讯模块通过互联网与服务器4进行信息数据交换，通过手机/或PDA能访问服务器4，并能通过服务器4获取各个设备运行状态的数据。
警报器5安装在高压室外部顶端上，服务器4与警报器5之间无线连接，警报器5包括警报模块、LED灯和蜂鸣器，警报模块通过互联网（4G/5G/Wi-Fi）与服务器4无线连接，警报模块能接收到服务器4发出的警报信号，警报模块分别与LED灯、蜂鸣器的开关电连接；工作中，当服务器4通过专用软件检测到有机挥发物浓度数字信号数据超过设计警报阈值，服务器4就会通过互联网向警报模块发射警报信号，警报模块接收到警报信号后，会开启LED灯、蜂鸣器的开关，此时，LED灯开始闪烁、蜂鸣器发出警报声。
所述电池模块分别与烟雾传感器1、ZigBee通信模块、通讯管理机2和警报器5电连接，电池模块分别为烟雾传感器1、ZigBee通信模块、通讯管理机2和警报器5提供电能。
该变电站高压室烟雾智能监测装置的工作过程如下：
当某一变电站高压室出现故障时，密闭的高压室内的有机挥发物浓度会迅速升高，高压室内的烟雾传感器1将监测到的有机挥发物浓度数字信号数据传递给ZigBee通信模块，ZigBee通信模块通过ZigBee数据传输网络将所述数字信号数据传递给通讯管理机2，通讯管理机2对所述数字信号数据汇总集中。
同时，通讯管理机2通过电信VPN专网将所述数字信号数据上传给服务器4，通过服务器4的专用软件智能判断浓度值是否超过设计警报阈值，服务器4通过互联网（4G/5G/Wi-Fi）与移动通讯设备3之间进行信息数据交换，运维人员通过移动通讯设备3访问服务器4，通过服务器4获取烟雾传感器1实时监测高压室内的有机挥发物的浓度值，运维人员通过移动通讯设备3第一时间知道高压室出现故障。
上述过程中，服务器4还会通过互联网向警报器5发射警报信号，警报器5接收到警报信号后，警报器5内的警报模块会开启LED灯、蜂鸣器的开关，LED灯开始闪烁，同时蜂鸣器发出警报声，便于运维人员精准、快速找到故障点，并对故障的高压室进行维修，提高了抢修的工作效率。即此完成了全部监测警报工作。
该变电站高压室烟雾智能监测装置，无需安装在高压开关柜内，拆装简单，成本低廉，方便维护和检查；不受设备运行状态、电磁干扰、环境温度等因素影响，实现准确监测变电站高压室内有机挥发物浓度，并将浓度信息转化为数字信号及时推送给移动通讯设备，监测报警准确率高。
以上所述，仅为本实用新型的一个较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，应当理解，任何熟悉本技术领域的技术人员，在不付出创造性的劳动所进行的实施方式，替换或改进，都应在本实用新型的保护范围之内。且本实用新型的保护范围以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种变电站高压室烟雾智能监测装置，它包括烟雾传感器（1）、通讯管理机（2）、移动通讯设备（3）、服务器（4）、警报器（5）和电池模块，其特征在于：所述烟雾传感器（1）和通讯管理机（2）安装在高压室内，所述移动通讯设备（3）和服务器（4）安装在高压室外，所述警报器（5）安装在高压室外顶部；所述烟雾传感器（1）内部安装有ZigBee通信模块，ZigBee通信模块与通讯管理机（2）无线连接，通讯管理机（2）与服务器（4）无线连接，服务器（4）分别与移动通讯设备（3）和警报器（5）无线连接，所述电池模块分别与烟雾传感器（1）、ZigBee通信模块、通讯管理机（2）和警报器（5）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的ZigBee通信模块通过RS485与烟雾传感器（1）电连接；ZigBee通信模块通过ZigBee数据传输网络与通讯管理机（2）无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的通讯管理机（2）通过电信VPN专网与服务器（4）无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的警报器（5）包括警报模块、LED灯和蜂鸣器，警报模块与服务器（4）无线连接，警报模块分别与LED灯、蜂鸣器的开关电连接。
5.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的服务器（4）内安装有专用软件，判断浓度值是否超过预设警报阈值。
6.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的服务器（4）通过互联网与移动通讯设备（3）之间进行信息数据交换。
7.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的烟雾传感器（1）对称设置在高压室内左右墙壁的中部。
8.根据权利要求1所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的移动通讯设备（3）包括手机/或PDA、移动通讯模块，手机/或PDA通过移动通讯模块与服务器（4）绑定，接收服务器（4）发送的警报通知。
9.根据权利要求8所述的一种变电站高压室烟雾智能监测装置，其特征在于：所述的手机/或PDA通过互联网访问服务器（4），并通过服务器（4）获取各个设备运行状态数据。
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