用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统，包括无线温度传感器、无线数据传输基站和工控主机，所述的无线温度传感器与无线数据传输基站无线连接，所述的无线数据传输基站与工控主机连接；所述的无线温度传感器安装在被监测基站式开关柜上，定时启动测量和发送被监测点状态数据，该数据通过无线信道传输给无线数据传输基站，该无线数据传输基站将接收到数据通过有线方式传输给工控主机，工控主机对接收到的数据进行汇集、图形化显示、阈值比较、监测预警，来实现基站式开关柜温度在线监测。与现有技术相比，本发明专利技术具有测温精度高、人工工作量小、实时监测、报警等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种温度在线监测系统，尤其是涉及一种用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统。
技术介绍
智能电网建设是我国在能源领域的重要战略部署，最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。智能电网建设将逐步推动我国电カ基础生产模式的改变，定位于利用先进的通信、信息和控制技木，构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的智能电网，是电カ行业的发展方向。 智能电网的实现，首先依赖于电网各个环节重要运行參数的在线监测和实时信息掌控，无线传感器网络作为“智能信息感知末梢”，可成为推动智能电网发展的重要技术手段。国家已经将“面向智能电网的安全监控、输电效率、计量及用户交互的传感器网络研发与应用验证”列为科技重大专项课题，全面实施传感器网络在智能电网的输电、变电、配电、用电等领域的大規模应用，传感器网络技术必将在智能电网建设中得到广泛应用和发展。变电站电缆接头、闸刀触点、开关触点、铜排连接点、电抗器、消弧线圈、电容器、电缆沟动カ电缆等处可能会因为过载、紧固松动、散热不良等原因而导致发热。设备的运行温度是设备运行状态的重要外在表征，根据运行温度、相对温升、相间温差等信息可以较准确的判断设备工作状态是否正常。温度监测数据是状态检修的重要基础数据，采用国网信通的无线温度监测装置，可以满足对全站主要设备、接头、动カ电缆、电容器、电抗器等设备的运行温度实现在线监测的技术需求，为全站状态检修信息化提供基础数据支持。I. I无线测温原理无线温度监测装置采用了先进的一体化、微型化封装技术，并且使用等电位安装技木，将无线温度传感器直接安装在电缆接头、闸刀触点、开关触点、铜排连接点、电抗器、消弧线圈、电容器外壳等处，实现温度、温升和相间温差的高可靠实时在线监測。通过实时监测被测设备相对环境的温升、实时监测同一设备不同相间的温差，实现智能变电站设备运行温度的自动管理，为智能变电站的安全运行提供数据支持。系统也可以为每个测量点分别设置各种告警温度值，所有运行温度超标、温升超标的测量点的温度信息会有醒目的提示，方便巡检工作。全站设备的运行温度数据可通过网络发送到变电站监测控制主机，为变电站设备的状态检修提供数据支持。通过无线温度传感器的单片微处理器控制将被测设备温度由温度传感器转换成数字信号，再通过无线发射接收模块传递至读写器，通过微处理器将采集到的温度信息，通过485通讯模块上传到一台PC计算机。将多个传感电子标签分布在读写器的周围，在有效的通讯范围内可以随意添加、删除、移动测温終端。读写器则安装在控制中心，控制中心计算机软件实时监控每个点温度的变化，温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据，在数据库中作长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并进行分析，一旦发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警，实现足不出户掌握整个系统的发热状況。I. 2现有开关柜测温手段目前国内用于高压设备运行温度监测的技术主要有普通测温、红外测温、光纤测温和无线测温，下面对前三种测温技术与无线测温进行比较(I)普通测温常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。无线测温系统具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜的高压，因此它能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度。(2)红外测温红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰。红外成像仪无法透过测量内部设备，导致红外方式无法测量。另外高压设备环境限制，无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持的安全距离，并需要正对被测物体的表面)。无 线测温系统温度采集器直接安装到带电物体的表面，可在封闭的柜体内直接測量设备温度后，以无线方式传出。(3)光纤测温光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。光纤具有易折，易断、不耐高温。积累灰尘后易使绝缘性降低，且在柜内布线难度较大，造价高。无线测温系统采用电磁波传输信号，监测器直接安装在高低压设备上，温度測量准确，可以解决电气绝缘问题，完全绝缘，没有复杂的引线，造价低廉。I. 3重要性分析当绝大多数电气设备发生故障时，能够最直观反应故障信息的參数就是温度值，而这ー參数的变化常常是ー个渐变的过程，所以在线监测的方式非常必要。在变电站开关室内，由于大多已采用封闭式开关柜，所以传统的红外测温方式已无法监测开关柜内温度信息，无线测温在线监测系统很好的解决了这一问题。目前，在高压输电线路、开闭所、变电站中的ー些特殊场合，由于故障测试手段有限，温度超限点不容易被发现。随着温升的延长可能引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。传统的蜡片测温精度低、人工工作量大；红外测温受场地制约太大、实时性差。而无线测温传感器可将其直接安装在可能的发热处，实现智能变电站设备运行温度、相对温升和相间温差的高可靠实时在线监测，为智能变电站的安全运行提供数据支持。I. 4行业痛点及发展方向近年来，电网内对于开关柜无线测温的使用已经从科技项目逐渐步入了大批量的覆盖计划。但随着早期系统上线时间的积累，开始慢慢暴露出了开关柜无线测温在线监测系统所存在的缺陷，也为这一系统的进一步发展提出了新的课题。(I)无线信号不稳定433Mhz和2. 4Ghz是现在开关柜无线测温系统中使用最多的通讯频段，2. 4GHz频段较高，稳定性较好，但穿透能力不够突出；433Mhz波长较长，所以穿透能力较好，但容易受干扰。(2)破外开关柜结构目前主流的开关柜无线测温系统中，无线测温終端(中继)必不可少，而终端大多需要安装在每面开关柜上，需要对开关柜面板重新开孔，从而破坏了开关柜出厂时的结构，安装较为麻烦。(3)设备更换困难作为ー款有源无线设备，无线测温传感器的寿命始终是有限的，对于传感器的更换和维护必须列入产品发展的课题中。由于安装位置的特殊性，无线测温传感器的维护和更换必须停电工作，相当困难。·(4)通讯安全无保障安全生产是电カ设备使用中尤为重要的一点，对于无线通讯手段，人们始终存在担忧。目前的开关柜无线测温系统中已经加入了 16位CRC加密技术，但是如何使人们对无线通讯安全问题更为有信心，还需要继续加强加密技木。(5)效果不理想综合以上种种因素，造成早期投入使用的开关柜无线测温系统并没有得到太高的评价，实际使用中存在的主要问题有传感器在线率低，监测数据实时性差，无线测温終端安装繁琐，难以用于改建项目。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统，其特征在于，包括无线温度传感器、无线数据传输基站和エ控主机，所述的无线温度传感器与无线数据传输基站无线连接，所述的无线数据传输基站与エ控主机连接；所述的无线温度传感器安装在被监测基站式开关柜上，定时启动测量和发送被监测点状态数据，该数据通过无线信道传输给无线数据传输基站，该无线数据传输基站将接收到数据通过有线方式传输给エ控主机,エ控主机对接收到的数据进行汇集、图形化显示、阈值比较、监测预警，来实现基站式开关柜温度在线监測。每个无线温度传感器具有唯一 ID，安装后将监测点物理位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统，其特征在于，包括无线温度传感器、无线数据传输基站和工控主机，所述的无线温度传感器与无线数据传输基站无线连接，所述的无线数据传输基站与工控主机连接；所述的无线温度传感器安装在被监测基站式开关柜上，定时启动测量和发送被监测点状态数据，该数据通过无线信道传输给无线数据传输基站，该无线数据传输基站将接收到数据通过有线方式传输给工控主机，工控主机对接收到的数据进行汇集、图形化显示、阈值比较、监测预警，来实现基站式开关柜温度在线监测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁昊，
申请(专利权)人：上海欣影电力科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：