變電站設備溫度檢測裝置制造方法
【專利摘要】變電站設備溫度檢測裝置，包括實時監測系統、控制服務器、無線傳感測溫裝置、2.4G無線網絡組成。無線傳感測溫裝置由測溫芯片、CPU處理器、射頻模塊和高溫電池等組成，無線傳感測溫裝置直接安裝在變電站設備的發熱處，無線傳感測溫裝置溫度信號輸出端與測溫芯片溫度信號輸入端連接，測溫芯片信號連接CPU處理器，溫度數據通過無線射頻模塊以無線信號通過CAN、以太網總線將溫度數據上傳給主機。本實用新型采用無線測溫的傳感器設備操作代替人工測溫操作，實現變電站設備運行溫度的檢測記錄，無線測溫裝置安裝簡單，穩定可靠，經濟效益顯著，經濟實用性強。
【專利說明】變電站設備溫度檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及應用于變電站內設備運行溫度的遠距離實時測量和無線傳感數據通信、傳輸、記錄的無線溫度檢測技術，特別是涉及變電站設備無線實時溫度檢測裝置。
【背景技術】
[0002]變電站是電力生產中的重要組成部分，完成電壓等級的升降處理，為電力穩定供應提供重要支持。變電站內運行著大量的設備和儀器，包括變壓器、斷路器、刀閘、避雷器、電容器、開關設備等。這些設備穩定運行保障變電站正常運轉。由于變電站內的電壓和電流較高，因此在經過電氣設備時，會造成設備溫度的升高，并且變電站不間斷運行，設備長期處于運行狀態會使溫度升高。隨著設備溫升的延長，溫度超限處因發熱而加大設備氧化程度，進而引起燃燒、爆炸甚至設備損壞或質量事故的發生。因此變電站運維管理工作中，要求對變電站內設備的溫度進行定時監測。長期以來對于測量電氣設備結點發熱溫度，采用傳統的人工巡檢測試手段。無法及時準確的掌握設備的溫度，在設備溫度異常時提示進行提醒處理。變電站基本上已實現了無人值班或少人值守，變電站數字化、智能化和智能電網的建設迫切要求對運行中的電氣結點發熱溫度實現遠程、智能、在線、實時監測。變電站設備的全天候溫度監測、主動預警是變電站運行管理工作中急需解決的問題。
[0003]目前，變電站設備運行測溫方式的實現主要是通過人工使用測溫器、紅外熱成像的方式進行，這樣做存在的問題和漏洞是:
[0004]1、變電站中的運行著大量的設備和儀器，由于位置分散使得故障測試手段有限，設備運行溫度超限點不容易被發現。而電容柜、開關柜等由于處于封閉環境內，無法安裝測溫裝置實時測溫。
[0005]2、變電站采用傳統的蠟片測溫方式，準確度低、不能實時存儲溫度數據。紅外成像測溫方式，受場地制約太大，成像儀安裝不方便，測溫數據實時性差。
[0006]3、變電站內的主變、刀閘、斷路器、避雷器等設備，需要運維人員定時到現場進行測量溫度，人工采集和錄入工作量大；人工操作時高壓設備對人員安全存在隱患。
[0007]上述變電站設備運行測溫過程中暴露出的問題無法通過原有方式解決，無法滿足無人值守變電站管理和發展需求。
實用新型內容
[0008]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種無線實時測溫、采集溫度數據、集中進行監控和管理，減輕現場測量溫度工作量，保證人員安全，能夠克服設備和儀器位置分散和處于封閉環境的柜內設備及設備運行溫度超限點不容易被發現，并且無法安裝測溫裝置實時測溫的變電站設備溫度檢測裝置。
[0009]采用的技術方案是:
[0010]變電站設備溫度檢測裝置，由集控中心、實時監測系統、控制服務器、集控終端、無線傳感測溫裝置、2.4G無線網絡組成，無線傳感測溫裝置采集測溫，通過2.4G無線傳感網絡，將數據傳輸到集控終端，集控終端通過局域網/RS485/CAN連接控制服務器，控制服務器將數據傳輸給實時監測系統，實時監測系統將數據傳輸給集控中心。
[0011]無線傳感測溫裝置用于測量帶電結點的表面溫度，由測溫芯片、核心處理器、射頻模塊和耐高溫電池組成，測溫芯片用于測量設備溫度值，進行數模轉化，將數據傳送給核心處理器，由核心處理器進行數據轉換和存儲；核心處理器控制射頻模塊，進行無線通訊連接。
[0012]本實用新型創造性的采用無線測溫技術由無線傳感測溫裝置(含核心處理器和射頻模塊)、集控終端和實時測溫系統，完成變電站設備的實時溫度監測。無線傳感測溫模塊將監測到的實時溫度數據以2.4G射頻方式發送至集控終端，發射距離大于100m，集控終端支持多種通訊方式，既可以局域網/RS485/CAN接口與控制服務器連接，就地顯示，或以液晶屏顯示，也可以GSM/GPRS方式遠傳至遠方數據中心。滿足電力系統在線監測技術要求，可方便地、安全可靠地將接收到的實時溫度數據接入電力系統數據監測中心。有益效果是:
[0013]1、本實用新型以無線測溫設備溫度的方式，實現變電站設備的無線測溫。無線測溫監測技術先進，實時溫度監測數據準確，安裝方便、運行穩定可靠。滿足電力系統在線監測技術要求，可方便地、安全可靠地接入電力系統數據監控測中心。
[0014]2、本實用新型取代了人工巡檢測溫方式，而且做到了實時在線遠程智能監測電氣結點的發熱狀況、實現溫度超限報警，防止和減少電氣事故的發生，大大提高了電氣裝置安全運行水平和供電可靠性，為智能電網的建設提供不可或缺的技術支持，帶來了顯著的電網效益和社會經濟效益。
[0015]3、無線測溫技術適用于變電站、發電廠和不同電壓等級的配電裝置運行中電氣結點發熱溫度的在線監測，而且也適用于其他領域的溫度在線監測。
[0016]本實用新型設計科學、合理、富有創意、用具有無線測溫的傳感器設備操作代替人工測溫操作，實現變電站設備運行溫度的檢測記錄，無線測溫裝置安裝簡單，穩定可靠，經濟效益顯著，經濟實用型強，具有較好的發展前景。變電站設備無線測溫技術是電力生產自動化、信息化發展的必然趨勢和要求，更是堅強智能電網建設不可或缺的技術支持和保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的實時監測系統框圖。
[0018]圖2是本實用新型的無線傳感測溫裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0019]變電站設備實時溫度檢測裝置，包括實時監測系統、控制服務器、集控終端、無線傳感測溫裝置、2.4G無線網絡組成。所述的無線傳感測溫裝置用于測量帶電結點的表面溫度，由測溫芯片、核心處理器、射頻模塊和耐高溫電池組成。測溫芯片用于測量設備溫度值，進行數模轉化，將數據傳送給核心處理器，由核心處理器進行數據轉換和存儲。核心處理器控制射頻模塊，進行無線通訊連接，完成測溫數據的發送。耐高溫電池，可在變電站內高壓設備附件運行，不受高溫環境影響，保障測溫裝置的各個模塊正常工作，提供工作所需的電能。無線溫度傳感器直接安裝在變電站設備的發熱處，每個傳感器都具有唯一的ID編碼，記錄每一個監測點的地理位置，并一起錄入實時監測系統數據庫中，標識測溫設備。測溫芯片信號連接核心處理器，核心處理器內部運行系統，完成控制指令和數據處理。溫度數據通過無線射頻模塊以無線信號傳輸到射頻信號接收的集控終端，集控終端通過局域網/RS485/CAN總線將溫度數據上傳給控制服務器。控制服務器將數據發送給實時監測系統，由集控中心對溫度數據進行處理并保存，用圖形的界面實時顯示各監測點的溫度，通過分析監測點溫度變化趨勢、比較設備與環境的相對溫升，分析可能過熱或急劇升溫的情況，提前發出預警信號，提醒管理人員進行處理。
[0020]工作原理:
[0021](I)將無線傳感測溫裝置安裝在變電站設備上，采用膠粘貼和螺絲固定兩種方式，直接安裝在測溫設備上或者周圍，將無線傳感測溫裝置內部編碼ID與設置進行綁定，標識出該識別的測溫傳感器數據值。無線傳感測溫裝置由內部耐高溫電池供電，無需外接電源。工作狀態下，無線傳感測溫裝置通過無線射頻模塊，與集控終端建立通訊連接，接受監測系統發送的測溫指令，由核心處理器處理測溫指令，控制測溫芯片測量所在設備的溫度數據，測量完成將溫度數據傳送給核心處理器，核心處理器內部程序進行加密和打包處理，形成測溫數據包。通過射頻模塊將數據發送到集控終端設備，經由集控終端設備傳輸到監控系統。實現變電站內設備的實時溫度測量，對變電站室內和室外設備進行無線測溫；
[0022](2)變電站設備測溫節點上，安裝的每個無線傳感測溫裝置，通過自身的射頻模塊與集控終端建立2.4G無線傳感網絡通道，將測量到的設備溫度數據傳輸到集控終端，集控終端匯總接收到的測溫數據，在設置的時間內將數據傳回到控制服務器。根據變電站的面積確定安裝數量，正常為覆蓋100米區域內的傳感器。超出100米可增加集控終端設備完成；
[0023](3)集控終端用來接收無線傳感測溫裝置的測溫數據。集控終端留有多種接口，支持多種通訊方式，以適應不同使用場合和需求；在變電站內可以通過局域網/RS485/CAN總線與監控中心綜合信息系統或PC機相連；也可以通過GSM/GPRS無線公網遠傳至監控中心和專職人員手機；集控終端內部的處理器運行控制程序，接收無線傳感測溫裝置的數據包，根據測溫監測系統的時間間隔設置，定時將匯總的數據發送到控制服務器，由控制服務器將數據發送到實時監測系統。
[0024](4)實時監測系統將最終測量的設備溫度數據存儲到數據庫中，通過圖形化的方式展示變電站內設備的實時溫度狀態。顯示各個設備的實時溫度、溫升變化、歷史溫度曲線、高溫預警提示等。
【權利要求】
1.變電站設備溫度檢測裝置，由集控中心、實時監測系統、控制服務器、集控終端、無線傳感測溫裝置、2.4G無線網絡組成，無線傳感測溫裝置采集測溫，通過2.4G無線傳感網絡，將數據傳輸到集控終端，集控終端通過局域網/RS485/CAN連接控制服務器，控制服務器將數據傳輸給實時監測系統，實時監測系統將數據傳輸給集控中心； 其特征在于無線傳感測溫裝置用于測量帶電結點的表面溫度，由測溫芯片、核心處理器、射頻模塊和耐高溫電池組成，測溫芯片用于測量設備溫度值，進行數模轉化，將數據傳送給核心處理器，由核心處理器進行數據轉換和存儲；核心處理器控制射頻模塊，進行無線通訊連接。
【文檔編號】G01K1/02GK203929246SQ201320643514
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】喻正直, 董軍, 李志剛, 李險峰, 杜宇, 楊石, 張曄, 宋麗, 蘇麗君, 劉旭, 劉博
申請人:國家電網公司, 國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司