一种电力设备红外温度异常初期监测告警系统
技术领域
本发明涉及一种温度监测系统,尤其是一种电力设备红外温度异常初期监测告警系统。
背景技术
目前,随着我国电网规模的不断扩大以及智能电网的迅速发展,能够迅速而准确的判断电气设备是否发生故障变的尤为重要,红外热成像技术在电气设备故障诊断中具有非接触、不停机、不停电的优点,为此得到了广泛的应用。然而由于电力设备本身的体积通常较大,红外检测难以对故障位置进行精确定位,还需要人工进一步巡检认真排查,不免会发生疏漏或误判、并且浪费了大量的人力物力,延误了故障诊断时间。因此有必要设计出一种电力设备红外温度异常初期监测告警系统,能够对电力设备进行多点温度红外监测,及时发现各个监测点的温度异常情况,从而在温度异常初期便可及时发出报警信息。
发明内容
本实用新型的目的在于:提供一种电力设备红外温度异常初期监测告警系统,能够对电力设备进行多点温度红外监测,及时发现各个监测点的温度异常情况,从而在温度异常初期便可及时发出报警信息。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供了一种电力设备红外温度异常初期监测告警系统,包括终端设备以及各个传感节点;
终端设备包括终端壳体、显示屏、RFID读卡器、声光报警器以及太阳能供电机构;太阳能供电机构包括太阳能电池板以及太阳能调节支架;在终端壳体内设置有终端控制器、终端电源模块、终端无线通信模块、终端存储器、GSM模块、太阳能充电电路以及设备电源继电器;太阳能电池板通过太阳能调节支架固定安装在终端壳体的顶部;显示屏、RFID读卡器以及声光报警器均固定安装在终端壳体的前侧面上;终端控制器分别与终端无线通信模块、GSM模块、终端存储器、设备电源继电器、显示屏、RFID读卡器以及声光报警器电连接,终端控制器通过设备电源继电器控制电力设备的电源通断;太阳能电池板通过太阳能充电电路为终端电源模块供电;终端电源模块分别为终端控制器、终端无线通信模块、GSM模块、终端存储器、设备电源继电器、显示屏、RFID读卡器以及声光报警器供电;
传感节点包括节点壳体以及各个传感单元;传感单元包括节点温度传感器、传感端头、金属波纹管、C形夹头、电连接线缆、夹持螺栓以及电连接插头;在节点壳体内设置有节点控制器、节点存储器、节点电源模块以及节点无线通信模块;在节点壳体的顶部竖向设置有一根顶部立柱,并在顶部立柱的上端同轴固定安装有一个绕线圆筒,并在绕线圆筒上间隔设置有各个环形隔离板;节点温度传感器固定设置在传感端头上;金属波纹管的一端固定连接在传感端头上,另一端固定安装在C形夹头上;夹持螺栓贯穿式螺纹旋合安装在C形夹头的一侧边上,并在夹持螺栓位于C形夹头内的端部上旋转式安装有一块夹持压板;在节点壳体的前侧面上设置有矩形凹槽,并在矩形凹槽内通过铰接销轴摆动式铰接安装有一个接插座;在接插座的下侧面上至少设置有两个电连接插口;电连接线缆的一端电连接在节点温度传感器上,电连接线缆的另一端贯穿金属波纹管,电连接插头电连接在电连接线缆的贯穿端部上;电连接线缆的中部绕设在绕线圆筒上,电连接插头插装在电连接插口上实现电连接;节点控制器分别与节点存储器、节点无线通信模块以及接插座的各个电连接插口电连接;节点电源模块分别为节点控制器、节点存储器、节点无线通信模块以及接插座的各个电连接插口供电;终端无线通信模块与各个节点无线通信模块无线组网通信。
进一步的,在各个环形隔离板边缘上均竖向插装有一根阻挡销杆,用于对绕设在绕线圆筒上的电连接线缆进行阻挡。
进一步的,在C形夹头的内侧夹持面上设置有绝缘防滑垫。
进一步的,在接插座的前侧面上且位于各个电连接插口处均设置有一个矩形槽口,并在各个矩形槽口内均设置有一个卡扣凸条;在电连接插头的前侧面上设置有一个弹性凸条;电连接插头插装到电连接插口上时,弹性凸条伸入矩形槽口内,并在弹性凸条的内侧面上设置有扣在卡扣凸条上的卡扣凸齿。
进一步的,太阳能调节支架包括竖向调节柱、竖向调节滑套、竖向定位螺栓、横向杆、横向调节滑套、横向定位螺栓以及支撑连杆;竖向调节柱竖向固定安装在终端壳体的顶部中心处,并在竖向调节柱上间隔设置有各个定位环槽;竖向调节滑套套设在竖向调节柱上,竖向定位螺栓螺纹旋合安装在竖向调节滑套上,且竖向定位螺栓的螺杆端部伸入定位环槽中;横向杆的一端横向固定在竖向调节滑套上,在横向杆的端部设置有铰接支座;太阳能电池板的背面中心摆动式铰接安装在铰接支座上;横向调节滑套套设在横向杆上,支撑连杆的上端摆动式铰接安装在太阳能电池板的背面上部,支撑连杆的下端摆动式铰接安装在横向调节滑套上;横向定位螺栓贯穿式螺纹旋合安装在横向调节滑套上,且横向定位螺栓的螺杆端部按压在横向杆上。
进一步的,在终端壳体的左右侧面上均设置有散热窗口,并在一个散热窗口处安装有散热风机;在终端壳体内设置有与终端控制器电连接的风机驱动电路以及终端温度传感器;风机驱动电路与散热风机电连接,终端控制器通过风机驱动电路驱动散热风机工作;终端电源模块分别为风机驱动电路以及终端温度传感器供电。
进一步的,在终端壳体的后侧面上设置有一个由两块L形卡扣板和一个T形座构成的挂壁结构;两块L形卡扣板上下相对设置构成横向的T形插槽;T形座横向插装在T形插槽中,并在T形座的上下侧边上均设置有一个锁定槽口;在两块L形卡扣板上均贯穿式螺纹旋合安装有一根锁定螺栓,且锁定螺栓的端部伸入对应侧的锁定槽口内;在T形座上至少设置有两个安装沉孔。
进一步的,在节点壳体的底部侧边处设置有安装侧耳,并在安装侧耳上设置有固定安装孔。
本实用新型的有益效果在于:利用GSM模块能够向设备维护人员发送含有监测数据和报警信息的报警短信,提醒设备维护人员及时对电力设备进行现场维护;利用绕线圆筒能够便于电连接线缆的绕设归置;利用各个传感单元能够对电力设备的各个监测点进行温度异常检测,从而根据各个监测点的编号快速定位出电力设备发生异常的位置,便于对电力设备进行快速维护;利用RFID读卡器能够便于验证设备维护人员的身份,从而确定检测异常及时得到处理,也能停止声光报警器;利用金属波纹管能够便于调节节点温度传感器的朝向,实现对电力设备指定位置的测量要求;利用终端无线通信模块与各个节点无线通信模块无线组网通信,从而能够汇总各个传感节点的采集数据至终端设备;利用太阳能电池板通过太阳能充电电路为终端电源模块充电,确保终端设备能够长期在户外可靠运行;利用铰接安装的接插座能够便于向外侧转动,从而方便快速插装电连接插头;利用C形夹头和夹持螺栓的配合能够方便固定金属波纹管和温度传感器,从而实现对各个监测点进行定点监测。
附图说明
图1为本实用新型的传感节点结构示意图;
图2为本实用新型的终端设备前视结构示意图;
图3为本实用新型的终端设备右视结构示意图;
图4为本实用新型的系统电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1:
如图1-4所示,本实用新型公开的电力设备红外温度异常初期监测告警系统包括:终端设备以及各个传感节点;
终端设备包括终端壳体24、显示屏26、RFID读卡器29、声光报警器28以及太阳能供电机构;太阳能供电机构包括太阳能电池板25以及太阳能调节支架;在终端壳体24内设置有终端控制器、终端电源模块、终端无线通信模块、终端存储器、GSM模块、太阳能充电电路以及设备电源继电器;太阳能电池板25通过太阳能调节支架固定安装在终端壳体24的顶部;显示屏26、RFID读卡器29以及声光报警器28均固定安装在终端壳体24的前侧面上;终端控制器分别与终端无线通信模块、GSM模块、终端存储器、设备电源继电器、显示屏26、RFID读卡器29以及声光报警器28电连接,终端控制器通过设备电源继电器控制电力设备的电源通断;太阳能电池板25通过太阳能充电电路为终端电源模块供电;终端电源模块分别为终端控制器、终端无线通信模块、GSM模块、终端存储器、设备电源继电器、显示屏26、RFID读卡器29以及声光报警器28供电;
传感节点包括节点壳体1以及各个传感单元;传感单元包括节点温度传感器17、传感端头15、金属波纹管14、C形夹头12、电连接线缆11、夹持螺栓18以及电连接插头9;在节点壳体1内设置有节点控制器、节点存储器、节点电源模块以及节点无线通信模块;在节点壳体1的顶部竖向设置有一根顶部立柱2,并在顶部立柱2的上端同轴固定安装有一个绕线圆筒3,并在绕线圆筒3上间隔设置有各个环形隔离板4;节点温度传感器17固定设置在传感端头15上;金属波纹管14的一端固定连接在传感端头15上,另一端固定安装在C形夹头12上;夹持螺栓18贯穿式螺纹旋合安装在C形夹头12的一侧边上,并在夹持螺栓18位于C形夹头12内的端部上旋转式安装有一块夹持压板16;在节点壳体1的前侧面上设置有矩形凹槽5,并在矩形凹槽5内通过铰接销轴19摆动式铰接安装有一个接插座6;在接插座6的下侧面上至少设置有两个电连接插口;电连接线缆11的一端电连接在节点温度传感器17上,电连接线缆11的另一端贯穿金属波纹管14,电连接插头9电连接在电连接线缆11的贯穿端部上;电连接线缆11的中部绕设在绕线圆筒3上,电连接插头9插装在电连接插口上实现电连接;节点控制器分别与节点存储器、节点无线通信模块以及接插座6的各个电连接插口电连接;节点电源模块分别为节点控制器、节点存储器、节点无线通信模块以及接插座6的各个电连接插口供电;终端无线通信模块与各个节点无线通信模块无线组网通信。
利用GSM模块能够向设备维护人员发送含有监测数据和报警信息的报警短信,提醒设备维护人员及时对电力设备进行现场维护;利用绕线圆筒3能够便于电连接线缆11的绕设归置;利用各个传感单元能够对电力设备的各个监测点进行温度异常检测,从而根据各个监测点的编号快速定位出电力设备发生异常的位置,便于对电力设备进行快速维护;利用RFID读卡器29能够便于验证设备维护人员的身份,从而确定检测异常及时得到处理,也能停止声光报警器;利用金属波纹管14能够便于调节节点温度传感器17的朝向,实现对电力设备指定位置的测量要求;利用终端无线通信模块与各个节点无线通信模块无线组网通信,从而能够汇总各个传感节点的采集数据至终端设备;利用太阳能电池板25通过太阳能充电电路为终端电源模块充电,确保终端设备能够长期在户外可靠运行;利用铰接安装的接插座6能够便于向外侧转动,从而方便快速插装电连接插头9;利用C形夹头12和夹持螺栓18的配合能够方便固定金属波纹管14和温度传感器17,从而实现对各个监测点进行定点监测。
进一步的,在各个环形隔离板4边缘上均竖向插装有一根阻挡销杆21,用于对绕设在绕线圆筒3上的电连接线缆11进行阻挡。利用阻挡销杆21能够防止绕设的电连接线缆11松散脱落。
进一步的,在C形夹头12的内侧夹持面上设置有绝缘防滑垫13。利用绝缘防滑垫13能够增强夹持位置处的防滑性能。
进一步的,在接插座6的前侧面上且位于各个电连接插口处均设置有一个矩形槽口7,并在各个矩形槽口7内均设置有一个卡扣凸条8;在电连接插头9的前侧面上设置有一个弹性凸条10;电连接插头9插装到电连接插口上时,弹性凸条10伸入矩形槽口7内,并在弹性凸条10的内侧面上设置有扣在卡扣凸条8上的卡扣凸齿。利用卡扣凸条8与卡扣凸齿的卡扣配合,能够确保电连接插头9插装到接插座6上的稳定性,防止震动脱落。
进一步的,太阳能调节支架包括竖向调节柱38、竖向调节滑套39、竖向定位螺栓41、横向杆30、横向调节滑套33、横向定位螺栓34以及支撑连杆32;竖向调节柱38竖向固定安装在终端壳体24的顶部中心处,并在竖向调节柱38上间隔设置有各个定位环槽40;竖向调节滑套39套设在竖向调节柱38上,竖向定位螺栓41螺纹旋合安装在竖向调节滑套39上,且竖向定位螺栓41的螺杆端部伸入定位环槽40中;横向杆30的一端横向固定在竖向调节滑套39上,在横向杆30的端部设置有铰接支座27;太阳能电池板25的背面中心摆动式铰接安装在铰接支座27上;横向调节滑套33套设在横向杆30上,支撑连杆32的上端摆动式铰接安装在太阳能电池板25的背面上部,支撑连杆32的下端摆动式铰接安装在横向调节滑套33上;横向定位螺栓34贯穿式螺纹旋合安装在横向调节滑套33上,且横向定位螺栓34的螺杆端部按压在横向杆30上。利用竖向调节柱38、竖向调节滑套39以及竖向定位螺栓41构成的竖向调节结构,能够便于调节太阳能电池板25的高度和水平朝向角度;利用横向杆30、支撑连杆32、横向调节滑套33以及横向定位螺栓34构成的俯仰角调节结构,能够便于对太阳能电池板25的俯仰角进行调节定位。
进一步的,在终端壳体24的左右侧面上均设置有散热窗口36,并在一个散热窗口36处安装有散热风机;在终端壳体24内设置有与终端控制器电连接的风机驱动电路以及终端温度传感器;风机驱动电路与散热风机电连接,终端控制器通过风机驱动电路驱动散热风机工作;终端电源模块分别为风机驱动电路以及终端温度传感器供电。利用终端温传感器、风机驱动电路、散热风机以及终端控制器构成的温度控制单元,能够对终端壳体24内的温度进行反馈控制,确保终端设备长期可靠运行。
进一步的,在终端壳体24的后侧面上设置有一个由两块L形卡扣板22和一个T形座23构成的挂壁结构;两块L形卡扣板22上下相对设置构成横向的T形插槽;T形座23横向插装在T形插槽中,并在T形座23的上下侧边上均设置有一个锁定槽口31;在两块L形卡扣板22上均贯穿式螺纹旋合安装有一根锁定螺栓35,且锁定螺栓35的端部伸入对应侧的锁定槽口31内;在T形座23上至少设置有两个安装沉孔37。利用两块L形卡扣板22和一个T形座23构成的挂壁结构,能够便于固定安装终端壳体24,并通过锁定螺栓35和锁定槽口31的配合进行锁定。
进一步的,在节点壳体1的底部侧边处设置有安装侧耳20,并在安装侧耳20上设置有固定安装孔。通过安装侧耳20能够便于固定安装节点壳体1。
本实用新型公开的电力设备红外温度异常初期监测告警系统中,节点控制器和终端控制器均采用现有的单片机控制模块,例如STM32单片机模块,用于实现信号的收发控制;节点无线通信模块和终端无线通信模块均采用现有的无线通信模块,例如Zigbee无线通信模块,可以自组网通信;节点存储器和终端存储器均采用现有的存储器,用于存储数据;节点温度传感器17和终端温度传感器均采用现有的红外温度传感器,用于分别对电力设备的监测点处以及终端壳体24的内部进行实时温度监测;声光报警器28采用现有的声光报警器,能够根据终端控制器的控制指令发出声光报警;RFID读卡器29采用现有的RFID读卡器,用于读取设备维护人员的RFID信息,从而及时停止声光报警;显示屏26采用现有的显示屏,用于实时显示各个监测点处的温度数据以及监测点编号;GSM模块采用现有的GSM模块,用于向设备维护人员发送含有监测数据和报警信息的报警短信,提醒设备维护人员及时对电力设备进行现场维护;设备电源继电器采用现有的继电器,用于实现终端控制器对电力设备的电源进行通断控制,及时避免温度过高发生火灾;散热风机和风机驱动电路均采用现有的配套电路和风机,用于在终端壳体24的内部温度超过阈值范围时通过散热风机进行散热;终端电源模块由蓄电池以及对应的放电电路构成;节点电源模块由稳压电路构成,将安装现场的高电压转换为传感节点所需要的低电压;太阳能充电电路采用现有的太阳能充电电路,能够将配套的太阳能电池板25的电能提供给终端电源模块的蓄电池进行充电,确保终端设备能够长期在户外可靠运行。
本实用新型公开的电力设备红外温度异常初期监测告警系统在使用时,各个传感节点分别安装在各个电力设备所在位置处,并根据现场监测需要在传感节点上插接相应数量的传感单元,通过C形夹头12和夹持螺栓18实现固定,并通过金属波纹管14调节节点温度传感器17的朝向,从而对指定位置处进行温度监测;设备电源继电器的动、静触头串接在电力设备的供电线路上,由终端控制器通过设备电源继电器控制电力设备的电源通断,从而在出现温度达到起火危险时及时切断供电;节点控制器对温度信号进行数字化采集,并进行分析获得温度数值,并将温度数值以及对应的监测点编号无线发送至终端控制器,终端控制器控制显示屏26对温度数值以及对应的监测点编号进行实时显示,并根据设定的监测点正常温度阈值判断是否要发出报警,若超出正常温度阈值,则控制声光报警器23进行声光报警,同时通过GSM模块将监测温度、报警信息以及对应的监测点编号网络发送至设备维护人员的手机;在设备维护人员到来时,首先进行刷卡验证,由RFID读卡器读取设备维护人员的RFID工卡,若确实为指定的设备维护人员,则停止声光报警,设备维护人员根据监测点编号迅速定位出发生温度异常的位置;在终端控制器判断监测点温度已经超过设定的起火温度阈值时,则通过设备电源继电器快速切断电力设备的供电,防止发生火灾,确保电力设备的安全性;在终端控制器根据终端温度传感器监测到终端壳体24的内部温度超过内部温度阈值时,终端控制器通过风机驱动电路控制散热风机启动散热。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。