一种高压配电柜监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高压配电柜监控系统，属于电力设备监控领域。该系统包括：安装在高压配电柜中的控制器，以及分别与控制器相连的存储器、以太网控制器、报警器、电源模块、红外热图像传感器；其中，以太网控制器通过以太网与电力系统监控报警中心的上位机相连。本实用新型专利技术具有如下优点：(1)对高压配电柜柜内高压设备温度的实时监测，发现故障及时解决，极大的提高电力系统供电的可靠性。(2)安装有报警器，开启报警器电源开关，不论是配电柜门被撬，还是报警器外线被剪断或短接，报警器都会发出报警信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力设备监控领域，特别涉及一种高压配电柜监控系统。
技术介绍
高压配电柜通常负责一个地区的供电，是电力系统中重要的组成部分之一。35kV高压配电柜应用较为广泛，在工业、国防等领域扮演着重要角色。高压配电柜中包括高压断路器、避雷器、配电电缆等，高压配电柜正常、安全的运行，对各行业的发展起到了举足轻重的地位。但是高压配电柜会因各种原因，导致高压配电柜出现故障。高压配电柜内的配电电缆在载流过大时，通常会出现温升过高的现象。在高压断路器闭合不紧密时，出现点接触，电阻变大，也会导致高压设备温度过高。长时间的高温，一方面加快母线触头氧化，导致母线接触不良；另一方面，加快配电电缆的老化或者损坏，甚至造成导线间击穿等事故的发生。高压配电柜出现故障，通常会导致大面积停电等严重事故，可能造成重大经济损失，也会危及现场工作人员的人身安全。高压配电柜内的配电电缆工作于高温、高压及强电磁环境中，出现故障时不能被及时发现，会导致严重事故发生。此外，由于很多高压配电柜需要安放在野外，一些盗窃分子在进行盗窃的时候，一般都先打开高压配电柜门，然后切断电源进行盗窃，看护人员也很难发现，导致电力系统不能正常供电，财产损失严重。
技术实现思路
本技术的目的主要是解决现有技术中所存在的上述问题，提出一种高压配电柜监控系统，该系统不仅能监控高压配电柜的温度异常情况并自动报警，还能在高压配电柜门被撬或者外线被剪断和短接时发出报警信号。本技术提出的一种高压配电柜监控系统，其特征在于，该系统包括：安装在高压配电柜中的控制器，以及分别与控制器相连的存储器、以太网控制器、报警器、电源模块、红外热图像传感器；其中，以太网控制器通过以太网与电力系统监控报警中心的上位机相连。所述的电源模块包括：低压差电压调节器、四个电容，其中，第一电容、第二电容相互并联后一端接地，另一端与低压差电压调节器的电压输入端相连；第二电容、第三电容相互并联后一端接地，另一端与低压差电压调节器的电压输出端相连；低压差电压调节器的输入端与电压输入端相连，输出端与电压输出端相连，低压差电压调节器的地端口接地。所述的报警器包括：电铃，六个电阻，三个电容，两个稳压二极管，四个稳压二极管组成的桥式整流器，光电耦合器，两个磁控开关，以及可控硅，其中桥式整流器连接第三电阻和第五电阻组成整流电路，电铃一端连接第一开关，以及并联的第一电容和第一电阻，另一端连接可控硅的一端，并联的第一电容和第一电阻一端连接第一稳压二极管和第二稳压二极管，另一端连接电铃和第一开关；第一稳压二极管的另一端连接第三电容，可控硅D3的另一端连接第二电容和第二电阻，第二电阻的另一端连接光电耦合器，光电耦合3的另一端连接整流电路的一端，整流电路另一端连接第四电阻、第六电阻和第二开关。本技术的特点和有益效果在于：(1)对高压配电柜柜内高压设备温度的实时监测，发现故障及时解决，避免事故的发生，保证高压配电柜的正常、安全的运行，能极大的提高电力系统供电的可靠性。(2)报警器安装于配电柜内，报警器电源开关处于开启状态，不论是配电柜门被撬，还是报警器外线被剪断或短接，报警器都会发出报警信号。因此该报警器不易被破坏，看护人员可及时发现被盗情况。附图说明图1为本技术的高压配电柜监控系统组成结构示意图。图2为本技术电源模块的实施例电路图。图3为本技术报警器的实施例电路图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。本技术提出的一种高压配电柜监控系统，如图1所示，包括：安装在高压配电柜中的控制器，以及分别与控制器相连的存储器、以太网控制器、报警器、电源模块、红外热图像传感器；其中，以太网控制器通过以太网与电力系统监控报警中心的上位机相连。上述系统的工作原理及工作过程为：该系统为高压配电柜红外热图像传感器分配一个IP地址，通过以太网实现与上位机的图像数据传输。首先，红外热图像传感器对高压配电柜柜内温度图像进行采集。其次，把采集到的图像以点阵形式存储到控制器的存储器中。再次，以太网控制器把采集到的图像通过以太网，传送到监控报警中心的上位机，实现图像采集系统与上位机之间的图像信息的传送。最后，监控报警中心的上位机分时接收来自高压配电柜的红外热分布图，依次将采集到的红外热分布图与预存正常情况下的红外热分布图在采样区域内进行区域比对。当发现采样区域温度异常，在监控中心将产生声光报警，实现对高压配电柜的温度监测和报警。本技术的上述各部分的实施例组成及功能详细说明如下：在本技术的实施例中，系统应用的功耗P并不大，根据P＝U*I可知，如果采用较大的输入电压，控制器的输入电流就会变小，有可能输入电流无法达到后级电路需要的最小电流。因此，在本技术实施例中选用5V直流电作为控制器的外接电源，再通过电源模块中低压差电压调节器进行电压转换以及稳压，产生整个系统所需要的电压。综合考虑红外热图像传感器的各方面要求，本技术电源模块实现方式如图2所示，包括：低压差电压调节器、四个电容(C1、C2、C3、C4)，第一电容C1、第二电容C2相互并联后一端接地，另一端与低压差电压调节器的电压输入端Vin相连，第二电容C3、第三电容C4相互并联后一端接地，另一端与低压差电压调节器的电压输出端Vout相连，低压差电压调节器的输入端口Vin与电压输入端VDD-5V相连，输出端Vout与电压输出端VDD-1.8V相连，低压差电压调节器的地端口GND接地；其中，所述第二电容C2和第三电容C3为电解电容，所述第一电容C1和第四电容C4为一般电容，低压差电压调节器的型号为LM1117。电源模块用于给系统其它部件供电，本实施例的电源模块输入电压为5V，经低压差电压调节器进行电压转换和稳压后，电源模块输出电源为1.8V。本技术实施例的报警器实现方式，如图3所示，包括电铃DL，六个电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)，三个电容(C1、C2、C3)，两个稳压二极管(D1、D2)型号分别为1N4007、1N4746，四个稳压二极管(型号均为1N4148)组成的桥式整流器D4，光电耦合器U3，两个开关S、K，以及可控硅D3(采用MCR97A6)，其中桥式整流器D4连接第三电阻R3和第五电阻R5组成整流电路，电铃DL一端连接第一开关S，以及并联的第一电容C1和第一电阻R1，另一端连接可控硅D3的一端，并联的第一电容C1和第一电阻R1一端连接第一稳压二极管D1和第二稳压二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压配电柜监控系统，其特征在于，该系统包括：控制器、以及分别与控制器相连的存储器、以太网控制器、报警器、电源模块、红外热图像传感器；其中，以太网控制器通过以太网与电力系统监控报警中心的上位机相连。

【技术特征摘要】
1.一种高压配电柜监控系统，其特征在于，该系统包括：控制器、以及分别与控制
器相连的存储器、以太网控制器、报警器、电源模块、红外热图像传感器；其中，以太网
控制器通过以太网与电力系统监控报警中心的上位机相连。
2.一种如权利要求1所述的高压配电柜监控系统，其特征在于，所述的电源模块包
括：低压差电压调节器、四个电容，其中，第一电容、第二电容相互并联后一端接地，另
一端与低压差电压调节器的电压输入端相连；第二电容、第三电容相互并联后一端接地，
另一端与低压差电压调节器的电压输出端相连；低压差电压调节器的输入端与电压输入端
相连，输出端与电压输出端相连，低压差电压调节器的地端口接地。
3.一种如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述的报警器包括：电铃，六
个电阻，三个电容，两个稳压二极管，四个稳压二极管组成的桥式整流器，光电耦合器，
两个磁控开关，以及可控硅，其中桥式整流器连接第三电阻和第五电阻组成整流电路，电
铃一端连接第一开关，以及并联的第一电容和第一电阻，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪秀艳，代红宇，孙超，王琪，王昆，宋小美，
申请(专利权)人：中核能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11