專利名稱：基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信和監控技術領域，具體講是基于無線網絡的開關柜環境智能 監控及處理系統。
背景技術：
變電站內的開關柜在長期運行過程中，部分元器件熱功率很大，導致開關柜局部 發熱嚴重，發熱到一定程度后會造成開關柜故障，破壞供電的安全可靠性，并且部分變電站 所在地區常年空氣濕度比較大，開關柜在這種濕度比較大的環境下運行時，電氣絕緣會受 到影響，容易導致短路、局部放電事故的發生，近年來，變電站已發生多起因開關柜過熱、短 路、局部放電而發生的事故，造成了火災和大面積的停電，嚴重威脅人們的生命財產安全。 所以必須對開關柜環境進行監控，以保證開關柜安全穩定的運行，傳統的開關柜環境的監 控采用人工巡檢、手工記錄的方式，監測數據的獲取基于手工，巡檢需專人負責，耗費人力 物力，也花費時間，并且無法保證巡檢人員沒有漏檢，無法保證數據的準確性和及時性，也 無法在異常情況發生時立刻獲得報警訊息，并且如果開關柜內的溫度或濕度過高，需要巡 檢人員到達現場發現異常后，才能對開關柜進行降溫和除濕處理，如果巡檢人員沒有及時 到達并檢查，開關柜內將長時間高溫或高濕，極易發生火災和斷電事故。發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供能自動獲取監測數據，節省人力物力，獲取監 測數據及時并且數據的準確性高，一旦發生異常情況能立刻獲得報警訊息，并能及時對異 常情況進行相應的處理，避免事故的發生的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系 統。
為解決上述技術問題，本發明提供的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理 系統，它包括服務器、與各個開關柜一一對應設置的多個數據采集器，每個開關柜內均設有 用于檢測開關柜內的溫度和濕度的無線溫濕度傳感器、控制器、風扇和加熱器，每個開關柜 內的無線溫濕度傳感器的一個輸出端均與該開關柜內的控制器的輸入端電連接，每個控制 器的輸出端均分別與各自的開關柜內的風扇和加熱器電連接，每個數據采集器的輸入端均 通過無線網絡與對應的開關柜內的無線溫濕度傳感器的另一個輸出端通信連接，每個數據 采集器的輸出端均與服務器的輸入端通信連接，服務器的一個輸出端連接有顯示器和數據 存儲器。
采用以上結構后，本發明與現有技術相比，具有以下的優點無線溫濕度傳感器能實時測量開關柜內的溫濕度數據并將數據通過無線網絡以一定 時間間隔發送給數據采集器，數據采集器再通過廣域網或專網將無線溫濕度傳感器采集到 的溫度和濕度數據上傳給服務器，不再需要人工巡檢、手工記錄，節省了人力物力，節省了 時間，并且不會有漏檢的現象發生，檢測數據的準確性高，并能及時獲取，服務器收到數據 采集器發送的數據后自動生成報表，通過數據存儲器儲存，并通過顯示器顯示，以便監控人員查看，并可根據需要對開關柜設定溫度和濕度的安全閥值，一旦監測到的溫度或濕度超 過安全閥值，表明開關柜有異常情況發生，系統將立刻提示監控人員，以便及時處理安全隱 患，并且當開關柜內的無線溫濕度傳感器檢測到開關柜內的溫度或濕度超過安全閥值時， 無線溫濕度傳感器能發送信號到控制器，控制器控制該開關柜內的風扇和加熱器工作以降 低開關柜內的溫度或濕度，能夠及時對開關柜內的異常情況進行處理，避免火災和斷電事 故的發生。
作為改進，所述的每個開關柜上均設有用于監控各自的開關柜的柜門的開關狀態 的無線門磁，每個數據采集器的輸入端均通過無線網絡與對應的開關柜上的無線門磁的輸 出端通信連接，為進一步保證開關柜的安全性，服務器還可以設定在某一固定時間段對開 關柜進行人工巡檢，無線門磁能監測并記錄開關柜的柜門的開關時間，以得知各個開關柜 是否在該固定時間段內被檢查，以確保沒有漏檢的現象發生，若在該固定時間段以外的時 間開關柜的柜門被打開，系統將會發出報警，以提示監控人員有人非法打開開關柜的柜門。
作為改進，所述的服務器的另一個輸出端連接有GPRS終端，GPRS終端與每個開關 柜管理人員的移動終端通信連接，一旦監測到有某個開關柜的溫度和濕度抽過安全閥值， 或有人非法打開某個開關柜的柜門，GPRS終端將通過短信將相應的報警訊息通知該開關柜 的管理人員，以使管理人員能及時得知開關柜的異常情況，能及時到現場處理。
作為改進，所述的無線網絡為ZIGBEE無線網絡，ZIGBEE網絡穩定可靠、成本低、安 全、易于安裝維護等特性使之非常適合用于電力設施無線監測。
作為改進，所述的每個數據采集器的輸出端均通過因特網與服務器的輸入端通信 連接。
圖1是本發明基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統的結構框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細地說明。
由圖1所示，本發明基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統包括服務 器、與各個開關柜一一對應設置的多個數據采集器，每個開關柜內均設有用于檢測開關柜 內的溫度和濕度的無線溫濕度傳感器、控制器、風扇和加熱器，每個開關柜內的無線溫濕度 傳感器的一個輸出端均與該開關柜內的控制器的輸入端電連接，每個控制器的輸出端均分 別與各自的開關柜內的風扇和加熱器電連接，每個數據采集器的輸入端均通過ZIGBEE無 線網絡與對應的開關柜內的無線溫濕度傳感器的另一個輸出端通信連接，每個數據采集器 的輸出端均通過因特網與服務器的輸入端通信連接，服務器的一個輸出端連接有顯示器和 數據存儲器，所述的每個開關柜上均設有用于監控各自的開關柜的柜門的開關狀態的無線門磁，每 個數據采集器的輸入端均通過ZIGBEE無線網絡與對應的開關柜上的無線門磁的輸出端通 信連接，無線門磁由無線發射模塊和磁塊兩部分組成，無線發射模塊和磁塊分別安裝于開 關柜的柜門和側壁上，在無線發射模塊上設有一個鋼簧管，當磁體與鋼簧管的距離保持在1.5厘米以內時，鋼簧管處于斷開狀態，一旦磁體與鋼簧管分離的距離超過1. 5厘米時，鋼簧管就會閉合，造成短路，無線發射模塊發出報警信號。
所述的服務器的另一個輸出端連接有GPRS終端，GPRS終端與每個開關柜管理人 員的移動終端通信連接。
服務器選用型號為IBM System x3650 M3 (7945002)的服務器。
數據采集器選用型號為CM3160P/CM3160EP的數據采集器。
無線溫濕度傳感器選用型號為JNPT150-S的無線溫濕度傳感器。
無線門磁選用型號為LA-XLong-AMC的無線門磁。
控制器選用型號為FT0/FTS的控制器。
GPRS終端選用型號為LZ713C GPRS DTU的GPRS終端。
本發明的工作原理如下無線溫濕度傳感器實時測量開關柜內的溫濕度數據并 將數據通過ZIGBEE無線網絡以一定時間間隔發送給數據采集器，數據采集器再通過因特 網將無線溫濕度傳感器采集到的溫度和濕度數據上傳給服務器，服務器收到數據采集器發 送的數據后自動生成報表，通過數據存儲器儲存，并通過顯示器顯示，以便監控人員查看， 并可根據需要對開關柜設定溫度和濕度的安全閥值，一旦監測到的溫度或濕度超過安全閥 值，系統將提示監控人員，并且當開關柜內的無線溫濕度傳感器檢測到開關柜內的溫度或 濕度超過安全閥值時，無線溫濕度傳感器能發送信號到控制器，控制器控制該開關柜內的 風扇和加熱器工作以降低開關柜內的溫度或濕度，能夠及時對開關柜內的異常情況進行處 理，服務器還可以設定在某一固定時間段對開關柜進行人工巡檢，無線門磁能監測并記錄 開關柜的柜門的開關時間，以得知各個開關柜是否在該固定時間段內被檢查，以確保沒有 漏檢的現象發生，若在該固定時間段以外開關柜的柜門被打開，服務器將會發出報警，以提 示監控人員有人非法打開開關柜的柜門，一旦監測到有某個開關柜的溫度和濕度抽過安全 閥值，或有人非法打開某個開關柜的柜門，GPRS終端將通過短信將相應的報警訊息通知該 開關柜的管理人員，以使管理人員能及時得知開關柜的異常情況，能及時到現場處理。
權利要求
1.一種基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，其特征在于它包括服務器、與各個開關柜一一對應設置的多個數據采集器，每個開關柜內均設有用于檢測開關柜內的溫度和濕度的無線溫濕度傳感器、控制器、風扇和加熱器，每個開關柜內的無線溫濕度傳感器的一個輸出端均與該開關柜內的控制器的輸入端電連接，每個控制器的輸出端均分別與各自的開關柜內的風扇和加熱器電連接，每個數據采集器的輸入端均通過無線網絡與對應的開關柜內的無線溫濕度傳感器的另一個輸出端通信連接，每個數據采集器的輸出端均與服務器的輸入端通信連接，服務器的一個輸出端連接有顯示器和數據存儲器。
2.根據權利要求1所述的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，其特征在于所述的每個開關柜上均設有用于監控各自的開關柜的柜門的開關狀態的無線門磁，每個數據采集器的輸入端均通過無線網絡與對應的開關柜上的無線門磁的輸出端通信連接。
3.根據權利要求1或2所述的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，其特征在于所述的服務器的另一個輸出端連接有GPRS終端，GPRS終端與每個開關柜管理人員的移動終端通信連接。
4.根據權利要求1或2所述的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，其特征在于所述的無線網絡為ZIGBEE無線網絡。
5.根據權利要求1或2所述的基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，其特征在于所述的每個數據采集器的輸出端均通過因特網與服務器的輸入端通信連接。
全文摘要
本發明公開了一種基于無線網絡的開關柜環境智能監控及處理系統，它包括服務器、與各個開關柜一一對應設置的多個數據采集器，每個開關柜內均設有無線溫濕度傳感器、控制器、風扇和加熱器，控制器接收無線溫濕度傳感器的數據并控制風扇和加熱器工作，數據采集器接收無線溫濕度傳感器的數據并發送到服務器。本發明能自動獲取監測數據，節省人力物力，獲取監測數據及時并且數據的準確性高，一旦發生異常情況能立刻獲得報警訊息，并能及時對異常情況進行相應的處理，避免事故的發生。
文檔編號G05D27/02GK102999071SQ201210462850
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者謝狄輝, 王驍, 柏帆, 郭鵬程, 王燦, 曹卓斌, 朱勇 申請人:寧海縣供電局, 國家電網公司