一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，溫度在線監(jiān)測終端通過無線信號收發(fā)模塊與現(xiàn)場匯總通信終端連接，現(xiàn)場匯總通信終端通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，溫度在線監(jiān)測終端包括溫度傳感器、信號發(fā)射模塊、電流互感器，信號發(fā)射模塊設(shè)在斷路器觸臂上，電流互感器、溫度傳感器與信號發(fā)射模塊連接，現(xiàn)場匯總通信終端包括無線接收模塊、LPC2114芯片、LCD液晶顯示器，無線接收模塊、LCD液晶顯示器與LPC2114芯片連接，LPC2114芯片通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，LPC2114芯片通過報警輸出電路與蜂鳴器連接，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可實時監(jiān)測高壓開關(guān)設(shè)備接觸點溫度變化情況，能對異常情況及時報警處理，提高電網(wǎng)運行的安全性。
【專利說明】
一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在電力系統(tǒng)中，12?40.5kV高壓開關(guān)設(shè)備主回路常因接觸不良、絕緣老化等原因，導(dǎo)致觸頭等電氣接點溫度異常升高，造成嚴(yán)重的電力事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)有關(guān)部門對電力安全事故統(tǒng)計，我國每年發(fā)生的電力事故40 %是由于主回路過熱所致。12?40.5kV高壓開關(guān)設(shè)備空間封閉狹小，發(fā)熱點不易檢測，目前比較常用的檢測方法有變色片、點溫儀、紅外熱成像儀等，這些方法需要專門值班人員定期巡檢，無法實時在線檢測，更不能對溫度異常情況進(jìn)行及時處置與告警，不能作為一種有效的預(yù)防措施來推廣應(yīng)用。
[0003]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計出一款可實時監(jiān)測高壓開關(guān)設(shè)備接觸點溫度變化情況、能對異常情況及時報警處理、提高電網(wǎng)運行的安全性的一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，正是發(fā)明人所要解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，可實時監(jiān)測高壓開關(guān)設(shè)備接觸點溫度變化情況，能對異常情況及時報警處理，提高電網(wǎng)運行的安全性。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，其包括溫度在線監(jiān)測終端、現(xiàn)場匯總通信終端、監(jiān)控后臺，所述溫度在線監(jiān)測終端通過無線信號收發(fā)模塊與現(xiàn)場匯總通信終端連接，所述現(xiàn)場匯總通信終端通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，所述溫度在線監(jiān)測終端包括溫度傳感器、信號發(fā)射模塊、電流互感器，所述信號發(fā)射模塊設(shè)置在斷路器觸臂上，所述斷路器觸臂上設(shè)有電流互感器、溫度傳感器，所述斷路器觸臂與梅花爪頭連接，所述電流互感器、溫度傳感器分別與信號發(fā)射模塊連接，所述信號發(fā)射模塊包括MC9S08QG8單片機(jī)、MC13202溫度采集器、天線，所述現(xiàn)場匯總通信終端由無線接收模塊、LPC2114芯片、IXD液晶顯示器組成，所述無線接收模塊、IXD液晶顯示器與LPC2114芯片連接，所述LPC2114芯片通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，所述LPC2114芯片通過報警輸出電路與蜂鳴器連接。
[0006]進(jìn)一步，所述溫度傳感器采用數(shù)字式溫度計DS18B20。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]1、本實用新型安裝、維護(hù)方便，不降低開關(guān)設(shè)備原有的絕緣性能;采用電流互感器自感應(yīng)供電，完全避免了電池工作壽命短、遇高溫易爆炸等危險;裝置的無線發(fā)射功率小，能夠突破開關(guān)柜的金屬屏蔽，且不會對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾;現(xiàn)場匯總通信終端能夠?qū)崟r有效地監(jiān)測觸頭溫度，對溫度異常情況及時報警，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。整套裝置有效地實現(xiàn)了高壓開關(guān)柜主要發(fā)熱點的在線監(jiān)測和預(yù)警，電網(wǎng)運行安全可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型溫度在線監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖3是本實用新型現(xiàn)場匯總通信終端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:1-溫度在線監(jiān)測終端;2-現(xiàn)場匯總通信終端;3-RS485接口； 4_監(jiān)控后臺；11-斷路器觸臂；12-信號發(fā)射模塊；13-溫度傳感器；14-電流互感器；15-梅花爪頭；21-無線接收模塊;22-1XD液晶顯示器;23-LPC2114芯片;24-報警輸出電路;25-蜂鳴器。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0014]參見圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，包括溫度在線監(jiān)測終端1、現(xiàn)場匯總通信終端2、監(jiān)控后臺4，溫度在線監(jiān)測終端I通過無線信號收發(fā)模塊與現(xiàn)場匯總通信終端2連接，現(xiàn)場匯總通信終端2通過RS485接口 3與監(jiān)控后臺4連接。溫度在線監(jiān)測終端I包括溫度傳感器13、信號發(fā)射模塊12、電流互感器14，信號發(fā)射模塊12設(shè)置在斷路器觸臂11上，斷路器觸臂11上設(shè)有電流互感器14、溫度傳感器13，斷路器觸臂11與梅花爪頭15連接，電流互感器14、溫度傳感器13分別與信號發(fā)射模塊12連接，信號發(fā)射模塊12包括MC9S08QG8單片機(jī)、MC13202溫度采集器、天線?，F(xiàn)場匯總通信終端2由無線接收模塊21、^^2114芯片23、^:0液晶顯示器22組成，無線接收模塊21、^:0液晶顯示器22與LPC2114芯片23連接，LPC2114芯片23通過RS485接口 3與監(jiān)控后臺4連接，LPC2114芯片23通過報警輸出電路24與蜂鳴器25連接。
[0015]若干個溫度在線監(jiān)測終端I分別安裝在高壓開關(guān)設(shè)備各發(fā)熱點附近，通過溫度傳感器13將采集到的發(fā)熱點溫度數(shù)據(jù)傳輸給無線信號收發(fā)模塊，無線信號收發(fā)模塊為信號發(fā)射模塊12和無線接收模塊21組成的，由無線收發(fā)模塊調(diào)制后發(fā)送給安裝在開關(guān)設(shè)備控制面板上的現(xiàn)場匯總通信終端2?，F(xiàn)場匯總通信終端2通過無線方式接收開關(guān)設(shè)備各溫度在線監(jiān)測終端I發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，最后將溫度數(shù)據(jù)直接就地匯總顯示，并通過RS485接口 3將數(shù)據(jù)傳輸至變電站的監(jiān)控后臺4，實現(xiàn)對高壓開關(guān)設(shè)備的智能在線監(jiān)測和預(yù)警。
[0016]參見圖2是本實用新型溫度在線監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)示意圖，溫度在線監(jiān)測終端I由溫度傳感器13、信號發(fā)射模塊12、電流互感器14三部分組成，裝設(shè)于斷路器觸臂11上。溫度傳感器13貼附于靠近觸頭的觸臂上，將測得的觸頭溫度通過高溫導(dǎo)線傳輸給信號發(fā)射模塊12;該模塊將溫度信號處理轉(zhuǎn)換后，以無線的方式發(fā)送給現(xiàn)場匯總通信終端2;電流互感器14通過電磁感應(yīng)直接從一次回路取電，為信號發(fā)射模塊12提供工作電源。
[0017]溫度傳感器13考慮到觸頭接點處于惡劣的環(huán)境條件及溫度在線監(jiān)測終端I的安裝使用特點，采用高精度、數(shù)字式溫度計DS18B20，具有簡單、可靠、體積小等優(yōu)點，特別適合開關(guān)設(shè)備高溫季節(jié)滿負(fù)荷運行條件下的穩(wěn)定運行。信號發(fā)射模塊12主要由MC9S08QG8單片機(jī)、MC13202溫度采集器、印制在電路板上的天線以及外圍電路組成。MC9S08QG8單片機(jī)將溫度數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后，通過SPI接口傳輸給MC13202溫度采集器，MC13202溫度采集器將待發(fā)送的數(shù)據(jù)連同溫度在線監(jiān)測終端的地址碼等封裝成數(shù)據(jù)包，經(jīng)過調(diào)制后，由天線發(fā)射出去，有效地實現(xiàn)高、低壓隔離。
[0018]參見圖3是本實用新型現(xiàn)場匯總通信終端結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)場匯總通信終端由無線接收模塊21、信息處理模塊、溫度顯示模塊、輸出接口模塊四部分組成，裝設(shè)于開關(guān)柜的控制面板上。無線接收模塊21接收開關(guān)設(shè)備各溫度在線監(jiān)測終端I發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)信息處理模塊解調(diào)、處理后，由溫度顯示模塊就地匯總顯示，并可通過RS485接口 3將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控后臺4。當(dāng)溫度升至設(shè)定上限時，現(xiàn)場匯總通信終端2驅(qū)動外接蜂鳴器25報警，并可啟動開關(guān)設(shè)備強(qiáng)迫風(fēng)冷裝置降溫。
[0019]無線接收模塊21接收相應(yīng)溫度在線監(jiān)測終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包，獲取溫度數(shù)據(jù)和地址碼，兩個模塊的地址碼是一一對應(yīng)的，用以區(qū)分不同的數(shù)據(jù)包。信息處理模塊為確保無線測溫裝置實時監(jiān)測和快速準(zhǔn)確的性能，主要由專用、高速ARM微處理器LPC2114芯片23及其外圍電路組成，該模塊除了快速處理并匯總接溫度數(shù)據(jù)，用于顯示輸出外，還可以接收用戶的按鍵信息，設(shè)置自身及與其通信的溫度在線監(jiān)測終端的地址、報警溫度限值等，此外還可以驅(qū)動控制輸出接口模塊。溫度顯示模塊主要由LCD液晶顯示器22及其外圍電路組成，在LPC2114芯片23的驅(qū)動下，實時滾動顯示開關(guān)設(shè)備各測溫點的溫度數(shù)據(jù)。輸出接口模塊包括RS485接口 3和報警輸出電路24，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)傳時，經(jīng)LPC2114芯片23處理匯總后的數(shù)據(jù)，將通過RS485接口 3以串行通信的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控后臺4，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、分析、存儲及預(yù)警等；當(dāng)溫度數(shù)據(jù)超過設(shè)定的報警限值時，信息處理模塊將驅(qū)動報警輸出常開接點閉合，觸發(fā)蜂鳴器25報警，并可啟動開關(guān)設(shè)備強(qiáng)迫風(fēng)冷裝置。
[0020]本實用新型安裝、維護(hù)方便，不降低開關(guān)設(shè)備原有的絕緣性能;采用電流互感器14自感應(yīng)供電，完全避免了電池工作壽命短、遇高溫易爆炸等危險;裝置的無線發(fā)射功率小于10mW，能夠突破開關(guān)柜的金屬屏蔽，且不會對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾;現(xiàn)場匯總通信終端2能夠?qū)崟r有效地監(jiān)測觸頭溫度，對溫度異常情況及時報警，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。整套裝置有效地實現(xiàn)了高壓開關(guān)柜主要發(fā)熱點的在線監(jiān)測和預(yù)警，電網(wǎng)運行安全可靠。
【主權(quán)項】
1.一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，其特征在于:其包括溫度在線監(jiān)測終端、現(xiàn)場匯總通信終端、監(jiān)控后臺，所述溫度在線監(jiān)測終端通過無線信號收發(fā)模塊與現(xiàn)場匯總通信終端連接，所述現(xiàn)場匯總通信終端通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，所述溫度在線監(jiān)測終端包括溫度傳感器、信號發(fā)射模塊、電流互感器，所述信號發(fā)射模塊設(shè)置在斷路器觸臂上，所述斷路器觸臂上設(shè)有電流互感器、溫度傳感器，所述斷路器觸臂與梅花爪頭連接，所述電流互感器、溫度傳感器分別與信號發(fā)射模塊連接，所述信號發(fā)射模塊包括MC9S08QG8單片機(jī)、MC13202溫度采集器、天線，所述現(xiàn)場匯總通信終端由無線接收模塊、LPC2114芯片、IXD液晶顯示器組成，所述無線接收模塊、IXD液晶顯示器與LPC2114芯片連接，所述LPC2114芯片通過RS485接口與監(jiān)控后臺連接，所述LPC2114芯片通過報警輸出電路與蜂鳴器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度無線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述溫度傳感器采用數(shù)字式溫度計DS18B20。
【文檔編號】G01K1/02GK205670057SQ201620608015
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】王文洋
【申請人】陜西理工學(xué)院