一种温湿度自动调控的物联传感系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种温湿度自动调控的物联传感系统，应用于配电网上的电力设备，包括温湿度监测与控制单元、主监测与保护单元以及电力主站，温湿度监测与控制单元与主监测与保护单元通过无线收发模块进行通信，主监测与保护单元与电力主站通信连接；温湿度监测与控制单元包括第一电源模块、温湿度采集模块、冷凝及冷热空气循环系统、第一定值设定与显示模块、第一通信模块、第一中央处理器。本实用新型专利技术通过维持环网柜的温湿度平衡，以确保开关和电子元器件的正常运行，可以提高柜体的过载能力和用电的安全性，进而延长了环网柜的使用寿命，并且可以实现10kV环网柜上线路故障、温湿度、断路器开关等远程实时监测及自动判断控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种温湿度自动调控的物联传感系统


[0001]本技术涉及智能电网
，尤其涉及一种温湿度自动调控的物联传感系统。

技术介绍

[0002]随着社会和经济的发展，在经济转型升级大背景下，中央经济工作会议要求加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。两家电网企业均选择将物联网等当代信息处理技术、通信技术与人工智能引入企业经营发展中，物联网技术在电力行业的应用将得到快速发展，积极打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。
[0003]10kV环网柜是保证电力线路安全运行的重要设备之一。配电系统在长期的运行过程中，一方面，受恶劣天气或人为施工影响，供电线路必然会出现短路或接地等故障；第二方面，环网柜长期工作，断路器中螺丝松动、传动机构变形、润滑不良等机械问题造成开关动作故障；第三方面，环网柜工作在户外恶劣环境，工作环境高温、高湿，以及设备长期带负荷运行开关电气触点过热现象，如果不及时处理可能造成短路着火或爆炸事故。
[0004]因此，环网柜的断路器应具备智能化切除故障电流与实现自动切除与隔离故障区域的功能；同时，对断路器分合闸动作过程中振动特征信号的采集，利用大数据统计分析，实现机械开关的状态实时监测，并及时告警故障；是预防安全事故发生的合适手段之一。以及，环网柜进行实时温湿度的监测，自动化控制冷凝高湿空气水分子，水珠经汇集排出柜体外部，系统不间断的工作从而实现降低环网柜设备内部空间湿度，以避免短路引起火灾、烧毁或突然停电等事故。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的是提供一种通过维持环网柜的温湿度平衡，以确保开关和电子元器件的正常运行，可以提高柜体的过载能力和用电的安全性，进而延长了环网柜的使用寿命的温湿度自动调控的物联传感系统。
[0006]为了实现上述主要目的，本技术提供的一种温湿度自动调控的物联传感系统，应用于配电网上的电力设备，包括：温湿度监测与控制单元、主监测与保护单元以及电力主站，所述温湿度监测与控制单元与所述主监测与保护单元通过无线收发模块进行通信，所述主监测与保护单元与所述电力主站通信连接；所述温湿度监测与控制单元包括第一电源模块、温湿度采集模块、冷凝及冷热空气循环系统、第一定值设定与显示模块、第一通信模块、第一中央处理器，所述第一电源模块与外部电源连接，进行电压转换后发送至所述第一中央处理器，所述温湿度采集模块与所述第一中央处理器连接，用于将采集到的温度湿度信号发送至所述第一中央处理器，所述第一中央处理器分别与所述冷凝及冷热空气循环系统、第一定值设定与显示模块连接，其中，所述第一中央处理器均通过所述第一通信模块与各个模块之间进行通信。
[0007]进一步的方案中，所述第一电源模块为反激式开关电源电路，所述反激式开关电源电路包括辅助电源输入端、输入滤波整流电路、开关电源控制器、反激式变压器、光耦、场效应管以及电源输出端，所述辅助电源输入端与所述输入滤波整流电路连接，所述输入滤波整流电路的输出端与所述反激式变压器的输入端连接，所述开关电源控制器的VCC端连接至所述输入滤波整流电路的输出端以及所述反激式变压器的输入端，所述开关电源控制器的OUT端与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与所述反激式变压器的输入端连接，所述开关电源控制器的CMPEN、VBR 端与所述光耦的输入端连接，所述反激式变压器的输出端与所述电源输出端连接。
[0008]更进一步的方案中，所述温湿度采集模块包括温湿度传感器，用于采集环境中的温度湿度信号。
[0009]更进一步的方案中，所述冷凝及冷热空气循环系统包括半导体制冷片、冷凝片、加热片以及适于撞击环网柜空间内部的空气流的至少一个散热风扇，所述冷凝片与所述半导体制冷片的冷端配合组成冷凝室，所述加热片与所述半导体制冷片的热端配合使用。
[0010]更进一步的方案中，所述第一通信模块采用无线收发器芯片 NRF24L01，输出功率频道选择和协议通过SPI接口进行设置，用于将柜体运行环境的温湿度数据实时无线传送给所述主监测与保护单元。
[0011]更进一步的方案中，所述第一中央处理器包括STM8单片机、与所述 STM8单片机连接的spi通信接口、与所述STM8单片机连接的晶振电路、与所述STM8单片机连接的按键电路。
[0012]更进一步的方案中，所述第一定值设定与显示模块采用共阳极数码管显示器。
[0013]更进一步的方案中，所述温湿度监测与控制单元与所述主监测与保护单元通过无线收发器芯片NRF24L01进行数据通信，用于将温湿度信息传送至所述主监测与保护单元，由所述主监测与保护单元和所述电力主站进行信息交互，以构成一个物联传感系统。
[0014]更进一步的方案中，所述主监测与保护单元包括第二电源模块、交流模拟量采集模块、开入模块、开出模块、第二定值设定与显示模块、第二通信模块、振动信号采集模块、第二中央处理器，所述第二电源模块与外部电源连接，进行电压转换后发送至所述第二中央处理器，所述交流模拟量采集模块与所述第二中央处理器连接，用于将采集到的交流模拟量信号发送至所述第二中央处理器，所述振动信号采集模块与所述第二中央处理器连接，用于将采集到的断路器开关振动信号发送至所述第二中央处理器，所述第二中央处理器分别与所述开入模块、开出模块、第二定值设定与显示模块连接，其中，所述第二中央处理器均通过所述第二通信模块与各个模块之间进行通信。
[0015]由此可见，本技术的温湿度自动调控的物联传感系统可以对电力设备进行实时监视及控制，准确、精细、全面地获知电力设备和系统的运行状态，为继电保护、温湿度自动控制与断路器监测等功能系统一体化设计，可以实现10kV环网柜上线路故障、温湿度、断路器开关等远程实时监测及自动判断控制。
附图说明
[0016]图1是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例的原理图。
[0017]图2是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中第一电源模块的
电路原理图。
[0018]图3是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中温湿度采集模块的电路原理图。
[0019]图4是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中第一中央处理器的电路原理图。
[0020]图5是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中第一定值设定与显示模块的电路原理图。
[0021]图6是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中交流模拟量采集模块的部分电路原理图。
[0022]图7是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中交流模拟量采集模块的另一部分电路原理图。
[0023]图8是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中开入模块的电路原理图。
[0024]图9是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中开出模块的电路原理图。
[0025]图10是本技术一种温湿度自动调控的物联传感系统实施例中振动信号采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温湿度自动调控的物联传感系统，应用于配电网上的电力设备，其特征在于，包括：温湿度监测与控制单元、主监测与保护单元以及电力主站，所述温湿度监测与控制单元与所述主监测与保护单元通过无线收发模块进行通信，所述主监测与保护单元与所述电力主站通信连接；所述温湿度监测与控制单元包括第一电源模块、温湿度采集模块、冷凝及冷热空气循环系统、第一定值设定与显示模块、第一通信模块、第一中央处理器，所述第一电源模块与外部电源连接，进行电压转换后发送至所述第一中央处理器，所述温湿度采集模块与所述第一中央处理器连接，用于将采集到的温度湿度信号发送至所述第一中央处理器，所述第一中央处理器分别与所述冷凝及冷热空气循环系统、第一定值设定与显示模块连接，其中，所述第一中央处理器均通过所述第一通信模块与各个模块之间进行通信。2.根据权利要求1所述的物联传感系统，其特征在于：所述第一电源模块为反激式开关电源电路，所述反激式开关电源电路包括辅助电源输入端、输入滤波整流电路、开关电源控制器、反激式变压器、光耦、场效应管以及电源输出端，所述辅助电源输入端与所述输入滤波整流电路连接，所述输入滤波整流电路的输出端与所述反激式变压器的输入端连接，所述开关电源控制器的VCC端连接至所述输入滤波整流电路的输出端以及所述反激式变压器的输入端，所述开关电源控制器的OUT端与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与所述反激式变压器的输入端连接，所述开关电源控制器的CMPEN、VBR端与所述光耦的输入端连接，所述反激式变压器的输出端与所述电源输出端连接。3.根据权利要求1所述的物联传感系统，其特征在于：所述温湿度采集模块包括温湿度传感器，用于采集环境中的温度湿度信号。4.根据权利要求1所述的物联传感系统，其特征在于：所述冷凝及冷热空气循环系统包括半导体制冷片、冷凝片、加热片以及适于撞击环网柜空间内部的空气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎鉴明，周洪展，彭成龙，
申请(专利权)人：珠海思创电气有限公司，
类型：新型
国别省市：