一种基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统，其包括：若干无线智能温度传感器，其分别对应检测变电站内的设备各点的温度，生成温度数据；无线通讯管理机，其与所述各无线智能温度传感器通过ZigBee协议无线连接，并对各无线智能温度传感器进行自组网管理，同时获取各无线智能温度传感器生成的温度数据；站内前置机，其与所述无线通讯管理机通过ZigBee协议无线连接，以获取所述无线通讯管理机获取的温度数据；移动终端，其与所述站内前置机通过TCP/IP协议无线连接，以获取所述站内前置机获取的温度数据。本实用新型专利技术采用基于物联网技术的分布式无线测温的方式，实现对变电站设备关键点温度的监测和预警。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种温度监控系统，尤其涉及一种变电站分布式温度监控系统。
技术介绍
电力系统运行中，过电流将导致电器、母线等过热；母排、触头、电缆等接头导电部分接触不良也将导致过热。设备过热又将导致绝缘损坏并产生绝缘老化甚至造成短路故障，引发电力事故，给电力企业以及国民经济的生产造成巨大损失。电力系统中的大部分故障都与发热有关。因此，变电站高压设备的温度监测关系到整个系统的可靠与安全运行。目前国内常用的变电站高压设备运行温度监测技术主要有普通测温、光纤监测、红外测温，比较有效的是红外测温。然而，一方面受安装尺寸和经济性影响，变电站所有设备均采用红外测温技术实现温度监测是不经济的，也是不可行；另一方面，红外检测方法仍然需要人工诊断，无法实现实时准确的故障检测，从而制约了变电站中电力设备故障诊断自动化水平的提高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统，其能够实现较低成本下对变电站设备进行关键点温度的监测和预警，从而预防由于变电站设备过热导致的电力故障，提高变电站的智能化水平，保证变电站的可靠与安全运行。为了实现上述目的，本技术提出了一种基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统，其包括:若干无线智能温度传感器，其分别对应检测变电站内的设备各点的温度，生成温度数据；无线通讯管理机，其与所述各无线智能温度传感器通过ZigBee协议无线连接，并对各无线智能温度传感器进行自组网管理，同时获取各无线智能温度传感器生成的温度数据；站内前置机，其与所述无线通讯管理机通过ZigBee协议无线连接，以获取所述无线通讯管理机获取的温度数据；移动终端，其与所述站内前置机通过TCP/IP协议无线连接，以获取所述站内前置机获取的温度数据。为了预防由于变电站设备过热导致的电力故障，需要对变电站设备进行关键点温度的监测和预警。本技术提供的上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统采用基于物联网技术的分布式无线测温结合远程监控的方式，实现对变电站设备关键点温度的监测和预警。具体来说，本技术通过无线智能温度传感器检测变电站设备关键点的温度并生成温度数据，再通过无线通讯管理机基于ZigBee协议对各无线智能温度传感器进行自组网管理并无线获取所述温度数据，最后通过站内前置机基于ZigBee协议无线获取所述温度数据，并将该温度数据进行ZigBee-TCP/IP协议转换后基于TCP/IP协议无线传输给移动终端，移动终端可基于所述温度数据判断对应的变电站设备关键点温度是否过高实现对变电站设备关键点温度的监测和预警。本技术提供的上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述无线通讯管理机基于ZigBee协议对各无线智能温度传感器进行自组网管理，使得分布式系统的结构、无线智能温度传感器的数量灵活可变，在安装、拆卸以及移动方面具有非常好的灵活性，为变电站设备温度监测的智能化发展奠定了基础。此外，移动终端与站内前置机之间通过TCP/IP协议无线连接，使得可远程监测变电站设备温度，尤其当移动终端为手机时，可省去移动终端的资金投入，并且由于手机随身携带，可在巡检过程中需要时用手机唤醒指定的无线通讯管理机和无线智能温度传感器，从而大大节约无线通讯管理机和无线智能温度传感器的电源消耗。进一步地，在本技术所述的基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述若干无线智能温度传感器至少包括三组测点组，分别对应检测所述设备的三相温度，其中每一测点组均包括至少一个所述无线智能温度传感器。上述方案中，为了对温度信号进行精确监测，对变电站设备的三相温度进行监测，以根据变电站设备的三相温度的差异性对变电站设备的三相温度进行监测预警。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述若干无线智能温度传感器还包括至少一个单一测点无线智能温度传感器，每一个单一测点无线智能温度传感器对应一个无线智能温度传感器。上述方案中，为了对温度信号进行精确监测，对变电站设备的关键设备和易发热位置处的温度进行监测，以根据变电站设备的关键设备和易发热位置处的温度等级对变电站设备的关键设备和易发热位置处的温度进行监测预警。进一步地，在本技术所述或上述的基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述无线智能温度传感器包括依次连接的内置温度传感器、信号传输模块、主控CPU以及无线组网模块，还包括电源模块，其中:所述内置温度传感器分别对应检测变电站内的设备各点的温度，并生成对应的温度数据；所述信号传输模块在所述主控CPU的控制下实现所述内置温度传感器与主控CPU之间的所述温度数据的传输；所述无线组网模块在所述主控CPU的控制下实现所述自组网管理以及所述温度数据的无线传输；所述电源模块与所述内置温度传感器、信号传输模块、无线组网模块以及主控CPU分别连接以提供电源。上述方案中，所述无线通讯管理机通过所述无线组网模块基于ZigBee协议对各无线智能温度传感器进行自组网管理；所述移动终端通过所述主控CPU唤醒指定的无线智能温度传感器的内置温度传感器、信号传输模块、无线组网模块以及电源模块，从而大大节约无线智能温度传感器的电源消耗。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述内置温度传感器为DS18B20数字式温度传感器。上述方案中，所述DS18B20数字式温度传感器是美国Dallas半导体公司的新一代数字式温度传感器，采用内置式布置，即封装在所述无线智能温度传感器中。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述各无线智能温度传感器均具有CC2430射频收发芯片。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述无线通讯管理机设置为至少一个，所述各无线通讯管理机均具有CC2430射频收发芯片。上述方案中，所述射频收发芯片用于所述无线智能温度传感器和无线通讯管理机之间基于ZigBee协议的无线连接，以在无线智能温度传感器和无线通讯管理机之间传输温度数据。所述射频收发芯片采用TI/ChipconAs推出的符合2.4G IEEE802.15.4标准的射频收发器芯片CC2430，利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbit/s，可以实现多点对多点的快速组网。采用CC2430 —个很重要的原因是其超低的电流消耗:接收数据电流仅为19.7mA，发送数据电流仅为17.4mA，因此特别适合电池供电。此外，上述方案中，根据无线通讯管理机的带载能力和实际需求确定与无线通讯管理机无线连接的无线智能温度传感器的数量及无线通讯管理机的数量，无线智能温度传感器与无线通讯管理机之间无特定对应关系。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述站内前置机具有CC2430射频收发芯片。更进一步地，在上述基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统中，所述站内前置机还具有WF8000-U模块。上述方案中，所述站内前置机通过CC2430射频收发芯片实现与无线通讯管理机的基于ZigBee协议的无线连接，通过WF8000-U模块实现与所述移动终端的基于TCP/IP协议的无线连接，所述CC2430射频收发芯片负责ZigBee-TCP/IP协议转换。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的变电站分布式温度监控系统，其特征在于，包括：若干无线智能温度传感器，其分别对应检测变电站内的设备各点的温度，生成温度数据；无线通讯管理机，其与所述各无线智能温度传感器通过ZigBee协议无线连接，并对各无线智能温度传感器进行自组网管理，同时获取各无线智能温度传感器生成的温度数据；站内前置机，其与所述无线通讯管理机通过ZigBee协议无线连接，以获取所述无线通讯管理机获取的温度数据；移动终端，其与所述站内前置机通过TCP/IP协议无线连接，以获取所述站内前置机获取的温度数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高兆丽，吕晓平，周超，史鹏飞，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司济南供电公司，上海交通大学，
类型：新型
国别省市：北京;11