基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，包括：用于对预装式变电站的环境温度实时监控的温度采集模块，用于对预装式变电站进行降温的风机，一处理器模块与温度采集模块相连，以通过风机控制模块驱动风机启停；所述处理器模块还与GSM模块相连，以将预装式变电站内的温度数据通过短信方式进行发送；本实用新型专利技术的预装式变电站温度监测与风机控制系统实现预装式变电站的温度数据采集、风机控制、自动报警控制及短信通知功能，能有效的防止预装式变电站内出现温度过高的现象，提高110kV配电网供电的可靠性和经济性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于配电网监测领域，具体涉及一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统。
技术介绍
预装式变电站是集高压模块、变压器模块、低压模块、综自保护模块和无功补偿模块于一体,通过虚拟制造、工厂化生产预制、现场模块化装配实现变电站的快速组装和整体联调，使变电站复杂工程“产品化”。21世纪，智能化预装式变电站备受青睐，多家著名企业如美国的Powell公司和IMPulse公司，德国西门子公司FEAG工厂、瑞士赛雪龙(Secheron)公司、日本东芝公司等都推出了提升智能化综合性解决方案，实现一、二次设备通信数字化及运行控制的自动化，增强信息遥控、遥测、遥感、遥视等功能，提升了系统的交互性和协作性。新世纪以来，从巩固智能化电网统一坚强的角度出发，在站内数据信息共享的基础上，对变电站运行全面感知、网络化传输、统一接口和标准化设计，形成一体化综合交互平台，实现全景信息交互与数据共享、远程智能预警、自动故障定位和健康诊断。针对预装式变电站，构建物联网监控系统，集中采集预装式变电站运行信息，包括电参量、环境温湿度、变压器温度等信息，进行智能信息处理，提供全景信息交互与共享、故障诊断与定位、以及应对决策,确保预装式变电站的经济和安全运行,延长其使用寿命，必将是提升预装式变电站智能化的发展趋势。这项研究在国内尚属首创,具有广阔的发展前景。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是由部署在监测区域
内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。本设计将无线传感器网络技术应用于预装式变电站监测系统中，将“互联网+”与传统制造有机融合，对传统产业结构调整和优化，提升变电站制造业整体的核心竞争力和水平发挥较大作用。可以预见，拥有智能化远程遥测、遥信、遥控、遥调、故障定位、健康诊断及生命周期预测等功能且供电安全可靠是箱变产业未来的发展趋势。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，以实现预装式变电站的温度数据采集、风机控制、自动报警控制及短信通知功能。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，包括：用于对预装式变电站的环境温度实时监控的温度采集模块，用于对预装式变电站进行降温的风机，一处理器模块与温度采集模块相连，以通过风机控制模块驱动风机启停；所述处理器模块还与GSM模块相连，以将预装式变电站内的温度数据通过短信方式进行发送。进一步，所述处理器模块还与ZigBee模块，将预装式变电站内的温度数据发送至上位机终端。进一步，所述处理器模块还与报警模块相连，以当预装式变电站内的温度超过设定阈值时，发出报警。进一步，所述温度采集模块包括：用于分别测量变压器各相温度的数据调理子模块；所述数据调理子模块包括：温度传感器，所述温度传感器依次通过
桥式电路、差分放大电路、滤波电路与处理器模块的一AD端相连。进一步，所述风机控制模块包括：与处理器模块相连的光耦驱动电路，且该光耦驱动电路依次通过光耦隔离模块、风机驱动继电器及继电器驱动电路与风机供电端相连。本技术的有益效果是，本技术的预装式变电站温度监测与风机控制系统实现预装式变电站的温度数据采集、风机控制、自动报警控制及短信通知功能，能有效的防止预装式变电站内出现温度过高的现象，提高110kV配电网供电的可靠性和经济性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的预装式变电站温度监测与风机控制系统的原理框图；图2是本技术的温度采集模块的电路图；图3是本技术的风机控制模块的电路图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，本技术的一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，其包括：用于对预装式变电站的环境温度实时监控的温度采集模块，用于对预装式变电站进行降温的风机，一处理器模块与温度采集模块相连，以通过风机控制模块驱动风机启停；所述处理器模块还与GSM模块相连，以将预装式变电站内的温度数据通过短信方式进行发送。所述处理器模块例如但不限于采用S3C2440A处理器，并包括外围电路，例如：复位电路、电源转化电路、存储电路、JTAG接口电路和LCD接口电路。其中，电源转化电路部分包括S3C2440A处理器及其外围电路提供5V和3.3V的直流稳压电源，维持整个系统的正常运行；存储电路中使用的芯片是EON公司的EN29LV160AB存储芯片；复位电路主要实现系统上电后复位和当系统运行过程中遇到故障，用户的按键复位功能；JTAG是一种国际标准测试协议，主要应用于对芯片内部的测试以及对系统进行测试、调试。并且，所述处理器模块还与ZigBee模块，将预装式变电站内的温度数据发送至上位机终端。所述处理器模块还与3G/4G模块、CMDA模块、WiFi模块相连，以提高网络的兼容性。可选的，所述处理器模块还与报警模块相连，以当预装式变电站内的温度超过设定阈值时，发出报警。所述报警模块例如但不限于包括蜂鸣器，当温度高于警戒值，且风机无法调控电站温度时，启动报警；以及还通过短信方式发送报警信息。所述温度传感器例如但不限于采用PT100温度传感器，可选的，所述温度采集模块包括：用于分别测量变压器各相温度的数据调理子模块；所述数据调理子模块包括：温度传感器，所述温度传感器依次通过桥式电路、差分放大电路、滤波电路(如图2中电容C102)与处理器模块的一AD端相连。其中所述差分放大电路采用两级运算放大器构成。并且，所述风机控制模块包括：与处理器模块相连的光耦驱动电路，且该光耦驱动电路依次通过光耦隔离模块U13、风机驱动继电器及继电器驱动电路与风机供电端相连。具体的，JOUT1连接处理器模块的输出端，光耦隔离模块U13例如但不限于采用TLP521，可以有效防止继电器误操作，接线端子P7外接风机。当温度传感器模块检测到温度高于风机开启设定值时，处理器模块给JOUT1高电平从而使光耦驱动电路导通(三极管Q4饱和导通)，光耦隔离模块导通，即三极管Q6饱和导通，继电器闭合，风机得电开启进行冷却降温；当温度降低至风机关闭温度时，处理器模块给JOUT1低电平从而使电路不导通，风机停止工作。因此，本设计预装式变电站温度监测与风机控制系统结合嵌入式技术，无线传感网(WSN)技术和3G通信技术，为110kV配电网设计一种基于物联网的预装式变电站温度状态监测方案，进一步提高110kV配电网供电的可靠性和经济性。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，其特征在于，包括：用于对预装式变电站的环境温度实时监控的温度采集模块，用于对预装式变电站进行降温的风机，一处理器模块与温度采集模块相连，以通过风机控制模块驱动风机启停；所述处理器模块还与GSM模块相连，以将预装式变电站内的温度数据通过短信方式进行发送。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的预装式变电站温度监测与风机控制系统，其特征在于，包括：用于对预装式变电站的环境温度实时监控的温度采集模块，用于对预装式变电站进行降温的风机，一处理器模块与温度采集模块相连，以通过风机控制模块驱动风机启停；所述处理器模块还与GSM模块相连，以将预装式变电站内的温度数据通过短信方式进行发送。2.根据权利要求1所述的预装式变电站温度监测与风机控制系统，其特征在于，所述处理器模块还与ZigBee模块，将预装式变电站内的温度数据发送至上位机终端。3.根据权利要求2所述的预装式变电站温度监测与风机控制系统，其特征在于，所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：江冰，姜贝贝，胡钢，苗红霞，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏;32