一種基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種溫度監控系統，尤其涉及一種變電站分布式溫度監控系統。
【背景技術】
[0002]電力系統運行中，過電流將導致電器、母線等過熱；母排、觸頭、電纜等接頭導電部分接觸不良也將導致過熱。設備過熱又將導致絕緣損壞并產生絕緣老化甚至造成短路故障，引發電力事故，給電力企業以及國民經濟的生產造成巨大損失。電力系統中的大部分故障都與發熱有關。因此，變電站高壓設備的溫度監測關系到整個系統的可靠與安全運行。
[0003]目前國內常用的變電站高壓設備運行溫度監測技術主要有普通測溫、光纖監測、紅外測溫，比較有效的是紅外測溫。然而，一方面受安裝尺寸和經濟性影響，變電站所有設備均采用紅外測溫技術實現溫度監測是不經濟的，也是不可行；另一方面，紅外檢測方法仍然需要人工診斷，無法實現實時準確的故障檢測，從而制約了變電站中電力設備故障診斷自動化水平的提高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統，其能夠實現較低成本下對變電站設備進行關鍵點溫度的監測和預警，從而預防由于變電站設備過熱導致的電力故障，提高變電站的智能化水平，保證變電站的可靠與安全運行。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提出了一種基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統，其包括:
[0006]若干無線智能溫度傳感器，其分別對應檢測變電站內的設備各點的溫度，生成溫度數據；
[0007]無線通訊管理機，其與所述各無線智能溫度傳感器通過ZigBee協議無線連接，并對各無線智能溫度傳感器進行自組網管理，同時獲取各無線智能溫度傳感器生成的溫度數據；
[0008]站內前置機，其與所述無線通訊管理機通過ZigBee協議無線連接，以獲取所述無線通訊管理機獲取的溫度數據；
[0009]移動終端，其與所述站內前置機通過TCP/IP協議無線連接，以獲取所述站內前置機獲取的溫度數據。
[0010]為了預防由于變電站設備過熱導致的電力故障，需要對變電站設備進行關鍵點溫度的監測和預警。本實用新型提供的上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統采用基于物聯網技術的分布式無線測溫結合遠程監控的方式，實現對變電站設備關鍵點溫度的監測和預警。具體來說，本實用新型通過無線智能溫度傳感器檢測變電站設備關鍵點的溫度并生成溫度數據，再通過無線通訊管理機基于ZigBee協議對各無線智能溫度傳感器進行自組網管理并無線獲取所述溫度數據，最后通過站內前置機基于ZigBee協議無線獲取所述溫度數據，并將該溫度數據進行ZigBee-TCP/IP協議轉換后基于TCP/IP協議無線傳輸給移動終端，移動終端可基于所述溫度數據判斷對應的變電站設備關鍵點溫度是否過高實現對變電站設備關鍵點溫度的監測和預警。
[0011]本實用新型提供的上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述無線通訊管理機基于ZigBee協議對各無線智能溫度傳感器進行自組網管理，使得分布式系統的結構、無線智能溫度傳感器的數量靈活可變，在安裝、拆卸以及移動方面具有非常好的靈活性，為變電站設備溫度監測的智能化發展奠定了基礎。此外，移動終端與站內前置機之間通過TCP/IP協議無線連接，使得可遠程監測變電站設備溫度，尤其當移動終端為手機時，可省去移動終端的資金投入，并且由于手機隨身攜帶，可在巡檢過程中需要時用手機喚醒指定的無線通訊管理機和無線智能溫度傳感器，從而大大節約無線通訊管理機和無線智能溫度傳感器的電源消耗。
[0012]進一步地，在本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述若干無線智能溫度傳感器至少包括三組測點組，分別對應檢測所述設備的三相溫度，其中每一測點組均包括至少一個所述無線智能溫度傳感器。
[0013]上述方案中，為了對溫度信號進行精確監測，對變電站設備的三相溫度進行監測，以根據變電站設備的三相溫度的差異性對變電站設備的三相溫度進行監測預警。
[0014]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述若干無線智能溫度傳感器還包括至少一個單一測點無線智能溫度傳感器，每一個單一測點無線智能溫度傳感器對應一個無線智能溫度傳感器。
[0015]上述方案中，為了對溫度信號進行精確監測，對變電站設備的關鍵設備和易發熱位置處的溫度進行監測，以根據變電站設備的關鍵設備和易發熱位置處的溫度等級對變電站設備的關鍵設備和易發熱位置處的溫度進行監測預警。
[0016]進一步地，在本實用新型所述或上述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述無線智能溫度傳感器包括依次連接的內置溫度傳感器、信號傳輸模塊、主控CPU以及無線組網模塊，還包括電源模塊，其中:
[0017]所述內置溫度傳感器分別對應檢測變電站內的設備各點的溫度，并生成對應的溫度數據；
[0018]所述信號傳輸模塊在所述主控CPU的控制下實現所述內置溫度傳感器與主控CPU之間的所述溫度數據的傳輸；
[0019]所述無線組網模塊在所述主控CPU的控制下實現所述自組網管理以及所述溫度數據的無線傳輸；
[0020]所述電源模塊與所述內置溫度傳感器、信號傳輸模塊、無線組網模塊以及主控CPU分別連接以提供電源。
[0021]上述方案中，所述無線通訊管理機通過所述無線組網模塊基于ZigBee協議對各無線智能溫度傳感器進行自組網管理；所述移動終端通過所述主控CPU喚醒指定的無線智能溫度傳感器的內置溫度傳感器、信號傳輸模塊、無線組網模塊以及電源模塊，從而大大節約無線智能溫度傳感器的電源消耗。
[0022]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述內置溫度傳感器為DS18B20數字式溫度傳感器。
[0023]上述方案中，所述DS18B20數字式溫度傳感器是美國Dallas半導體公司的新一代數字式溫度傳感器，采用內置式布置，即封裝在所述無線智能溫度傳感器中。
[0024]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述各無線智能溫度傳感器均具有CC2430射頻收發芯片。
[0025]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述無線通訊管理機設置為至少一個，所述各無線通訊管理機均具有CC2430射頻收發芯片。
[0026]上述方案中，所述射頻收發芯片用于所述無線智能溫度傳感器和無線通訊管理機之間基于ZigBee協議的無線連接，以在無線智能溫度傳感器和無線通訊管理機之間傳輸溫度數據。所述射頻收發芯片采用TI/ChipconAs推出的符合2.4G IEEE802.15.4標準的射頻收發器芯片CC2430，利用此芯片開發的無線通信設備支持數據傳輸率高達250kbit/s，可以實現多點對多點的快速組網。采用CC2430 —個很重要的原因是其超低的電流消耗:接收數據電流僅為19.7mA，發送數據電流僅為17.4mA，因此特別適合電池供電。此外，上述方案中，根據無線通訊管理機的帶載能力和實際需求確定與無線通訊管理機無線連接的無線智能溫度傳感器的數量及無線通訊管理機的數量，無線智能溫度傳感器與無線通訊管理機之間無特定對應關系。
[0027]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述站內前置機具有CC2430射頻收發芯片。
[0028]更進一步地，在上述基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統中，所述站內前置機還具有WF8000-U模塊。
[0029]上述方案中，所述站內前置機通過CC2430射頻收發芯片實現與無線通訊管理機的基于ZigBee協議的無線連接，通過WF8000-U模塊實現與所述移動終端的基于TCP/IP協議的無線連接，所述CC2430射頻收發芯片負責ZigBee-TCP/IP協議轉換。所述WF8000-U模塊是深圳天漠科技有限公司生產的wifi模塊。
[0030]本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統，采用基于物聯網技術的分布式無線測溫結合遠程監控的方式，實現對變電站設備關鍵點溫度的監測和預警，預防由于變電站設備過熱導致的電力故障，提高變電站的智能化水平，保證變電站的可靠與安全運行。本實用新型的分布式系統的結構、無線智能溫度傳感器的數量靈活可變，在安裝、拆卸以及移動方面具有非常好的靈活性；本實用新型可遠程監測變電站設備溫度，尤其當移動終端為手機時，可省去移動終端的資金投入，以及節約現場的無線智能溫度傳感器與無線通訊管理機的電源消耗。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統在一種實施方式下的總體架構示意圖。
[0032]圖2為本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統在一種實施方式下的無線智能溫度傳感器的結構示意圖。
[0033]圖3為本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統在一種實施方式下的內置溫度傳感器的電路圖。
[0034]圖4為本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統在一種實施方式下的站內前置機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合說明書附圖和具體的實施例對本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統作出進一步的解釋和說明。
[0036]圖1示意了本實用新型所述的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統在一種實施方式下的總體架構。
[0037]如圖1所示，本實施例的基于物聯網技術的變電站分布式溫度監控系統包括分布設置于包括變壓器、GIS等變電站設備各溫度信號監測點的若干無線智能溫度傳感器，其分別對應檢測變電站內的設備各點的溫度，生成溫度數據，其中，變電站設備共η個，包括變電站設備I?變電站設備η ;每個變電站設備的各溫度檢測點安裝有無線智能溫度傳感器，其中，變電站設備的三相中的每一相的兩個不同位置均安裝一個無線智能溫度傳感器，按照所安裝的位置，對應變電站設備I?變電站設備η的三相，將無線智能溫度傳感器分為包括無線智能溫度傳感器Sll?Snl、S12?Sn2的第一測點組、包括無線智能溫度傳感器S13?