一种开关柜监测装置的制作方法

本实用新型涉及监测监控技术领域，具体而言，涉及一种开关柜监测装置。

背景技术：

随着电网的发展和设备技术的提高，10Kv、35kV系统开关柜在电网中已经大量应用，而开关柜的内部过热现象已经成为开关柜使用过程中的常见问题。开关柜内部过热现象主要由于开关柜在使用过程中一般是封闭的，只有在少数需要的情况下才会被打开，随着开关柜内设备的运行，在一些负荷较重的区域，可能出现开关柜内温度超标的问题。开关柜的温度超标，直接影响设备的安全稳定运行。如果长期过热，温升持续，还可能会造成火灾以及大面积的停电事故。因此，实现开关柜温度的监测，及时发现开关柜潜在的安全隐患，是保证高压设备安全运行的重要手段。

现有的开关柜温度监测方法一般是使用红外设备对监测范围内的设备进行红外成像，并通过红外成像给出对应的温度信息。但是事实上，红外测温要求被测量点能够在红外测温探头的“视野”内无遮挡，因而在进行具体测量的时候，需要将红外测温探头直接面向开关柜内待测量的设备；但是由于开关柜运行时必须关闭柜门，需要将红外测温探头安装到开关柜内。红外测温探头在探测的时候，要求探头与被测物体必须保持一定的安全距离，且其所发出的红外光线要能够覆盖到设备上，而开关柜内空间狭小，导致每一个红外测温探头的测量的范围很有限，想要对同一个开关柜内多个设备进行温度的探测，需要在一个开关柜内安装多个红外测温探头才可以。这就造成了现有的开关柜的温度监测方法成本高，且容易出现红外探测的盲点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种开关柜监测装置，能够在不占用开关柜内部空间的情况下，对开关柜内部的电器元件实现成本更少，监测盲点也更少的监测。

本实用新型实施例提供了一种开关柜监测装置，包括：安装于开关柜侧壁上的红外探测窗口、红外测温探头以及通信电路；

所述红外测温探头位于所述开关柜外部且设置于所述红外探测窗口的上方，且所述红外测温探头的探测端朝向所述红外探测窗口，用于采集开关柜内的红外探测数据；

所述通信电路与所述红外测温探头连接，用于将所述红外测温探头所采集的红外探测数据向外发送。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述红外测温探头连接有摆动机构；

所述摆动机构用于驱动所述红外测温探头的探测端在红外探测窗口上方来回摆动。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述摆动机构包括：双向步进电机，传动装置以及脉冲发生电路；

所述脉冲发生电路与所述双向步进电机连接，用于在不同的时钟周期，向所述双向步进电机输出不同的脉冲信号；

所述双向步进电机的动力输出轴在不同脉冲信号的控制下正向或者反向转动；

所述双向步进电机的动力输出轴还与所述传动装置连接；

所述传动装置与所述红外测温探头固定连接，用于在所述双向步进电机的驱动下，带动所述红外测温探头来回摆动。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述脉冲发生电路还连接有 时钟控制电路；

所述时钟控制电路用于在不同的时钟周期向脉冲发生电路发送不同的使能信号；

所述脉冲发生电路接收所述使能信号，并在所述使能信号的驱动下，在不同的时钟周期向所述双向步进电机输出不同的脉冲信号，以使所述双向步进电机的动力输出轴在不同的时钟周期内正向反向交替转动。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述传动装置包括：传动链条以及传动齿轮；

所述传动齿轮安装在所述双向步进电机的动力输出轴上；

所述传动链条为环形或者条形；且所述传动链条上设置有与所述传动齿轮啮合的传动齿；

所述传动链条连接所述红外测温探头。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，还包括：固定架；

所述固定架上设置有滑槽；

所述传动链条设置在所述滑槽内，且与所述滑槽滑动连接。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述传动链条与所述红外测温探头固定连接或者转动连接。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，每个所述开关柜上的红外探测窗口有多个；

每个所述红外探测窗口上方均安装一个所述红外测温探头；

多个所述红外测温探头与至少一个通信电路连接。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述通信电路有线或者无线连接上位机。

在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述上位机还连接有警报装 置。

本实用新型实施例所提供的开关柜监测装置，红外测温探头设置在开关柜的外部，且设置在红外探测窗口的上方，并且红外测温探头的探测端朝向红外探测窗口设置，开关柜内部电器元件所发出的红外线能够穿过红外探测窗口到达红外测温探头的探测端，从而被红外测温探头所采集；红外测温探头将采集到的红外探测数据发送给通信电路，然后通过通信电路向外界发送，在这个过程当中红外测温探头安装在开关柜的外部，不会占用开关柜内部的空间；同时，用户可以自己根据开关柜内部设备的安装位置或者需要探测的位置来设定红外探测窗口的位置，且相对于安装在开关柜内部来说，安装在开关柜外部的红外测温探头与这些电器元件之间的距离大，导致红外测温探头能够探知的面积也相应增加，探测盲点少，同时使用更少的红外测温探头就能够实现对开关柜内部的监测，成本更加的节省。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种开关柜监测装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的开关柜监测装置中，摆动机构 的具体结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的开关柜监测装置中，脉冲发生电路的结构示意图；

图示标记说明：

红外探测窗口10、红外测温探头20、通信电路30、开关柜40；

摆动机构50、双向步进电机501、传动装置502、脉冲发生电路503、时钟控制电路504；

上位机60、警报装置70。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前的开关柜监测装置一般安装在开关柜的内部，开关柜内部空间有限，开关柜监测装置不易安装，且需要在开关柜内安装多个红外测温探头，成本高且容易出现探测盲点，基于此，本申请提供的一种开关柜监测装置，能够在开关柜外部实现对开关柜内部的温度监测，成本低且不容易出现红外探测盲点。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种开关柜监测装置，包括：安装于开关柜40侧壁上的红外探测窗口10、红外测温探头20以及通信电路30；

所述红外测温探头20位于所述开关柜40外部且设置于所述红外探测窗口10的上方，且所述红外测温探头20的探测端朝向所述红外探测窗口10，用于采集开关柜40内的红外探测数据；

所述通信电路30与所述红外测温探头20连接，用于将所述红外测温探头20所采集的红外探测数据向外发送。

本实用新型实施例所提供的开关柜监测装置，在具体实现的时候，红外测温探头20设置在开关柜40的外部，且设置在红外探测窗口10的上方，并且红外测温探头20的探测端朝向红外探测窗口10设置，开关柜内部电器元件所发出的红外线能够穿过红外探测窗口到达红外测温探头20的探测端，从而被红外测温探头20所采集；红外测温探头20将采集到的红外探测数据发送给通信电路30，然后通过通信电路向外界发送，在这个过程当 中红外测温探头安装在开关柜的外部，不会占用开关柜内部的空间；同时，用户可以自己根据开关柜内部设备的安装位置或者需要探测的位置来设定红外探测窗口10的位置，且相对于安装在开关柜内部来说，安装在开关柜外部的红外测温探头20与这些电器元件之间的距离大，导致红外测温探头20能够探知的面积也相应增加，探测盲点少，同时使用更少的红外测温探头20就能够实现对开关柜内部的监测，成本更加的节省。

另外，需要注意的是，红外探测窗口10设置在开关柜40的侧壁上，为了能够保持开关柜在使用过程中是封闭状态，红外探测窗口上为设置在开关柜40侧壁上的开口以及覆盖在开口上的能够透过红外线的封堵材料。另外，红外探测窗口还可以是设置在开关柜侧壁上的开口；在红外测温探头20的外部设置有外壳，红外测温探头的探测端暴露在外壳外部，该外壳被安装在开关柜上的时候，正好能够覆盖在开口的位置，使得开关柜保持封闭状态，在此过程中，可以将外壳与所述开关柜可拆卸的连接，以方便随时对红外测温探头20进行更换或者维修。

另外，在每个开关柜上所设置的红外探测窗口有多个，每个所述红外探测窗口上方均安装一个红外测温探头，多个红外测温探头与至少一个通信电路连接，用于实现对开关柜内部电器元件全方位的监测。

用于接收红外探测数据的设备为上位机60；上位机60与通信电路30有线或者无线连接。上位机在接收到红外探测数据的时候，会根据红外探测数据，向监测人员显示红外探测图像，并在探测到某些电器元件的温度超于预警范围的时候，通过警报装置70发出警报。

为了进一步的增加红外测温探头的探测面积，在红外测温探头上还连接有摆动机构50。所述摆动机构50用于驱动所述红外测温探头20的探测端在红外探测窗口上方来回摆动。在摆动的过程中，红外测温探头的探测端会反复的扫描开关柜内的不同位置。增加了单个红外测温探头能够探测到的面积。

参见图2所示，本实用新型实施例还提供一种摆动机构50的具体结构，包括：双向步进电机501，传动装置502以及脉冲发生电路503；

所述脉冲发生电路503与所述双向步进电机501连接，用于在不同的时钟周期，向所述双向步进电机501输出不同的脉冲信号；

所述双向步进电机501的动力输出轴在不同脉冲信号的控制下正向或者反向转动；

所述双向步进电机501的动力输出轴还与所述传动装置502连接；

所述传动装置502与所述红外测温探头20固定连接，用于在所述双向步进电机501的驱动下，带动所述红外测温探头20来回摆动。

在具体实现的时候，双向步进电机501的动力输出轴能够在不同的脉冲信号的驱动下正向转动或者反向转动。脉冲发生电路503用于在不同的时钟周期发出不同的脉冲信号。时钟周期通常有两个，分为第一时钟周期以及第二时钟周期，其中，第一时钟周期和第二时钟周期交替，在第一时钟周期时，脉冲发生电路输出第一脉冲信号，双向步进电机501在第一脉冲信号的控制下可以正向转动；在第二时钟周期时，脉冲发生电路503输出第二脉冲信号，双向步进电机501在第二脉冲信号的控制下可以反向转动。而在双向步进电机正向转动或者反向转动的时候，会通过其动力输出轴将转动扭矩输出给传动装置502，传动装置502也会发生正向和反向的运动，从而带动与传动装置502连接的红外测温探头20发生来回摆动。

另外，为了使得脉冲发生电路503在不同的时钟周期向外输出不同的脉冲信号，所述脉冲发生电路还连接有时钟控制电路504；所述时钟控制电路504用于在不同的时钟周期向脉冲发生电路发送不同的使能信号；

所述脉冲发生电路503接收所述使能信号，并在所述使能信号的驱动下，在不同的时钟周期向所述双向步进电机501输出不同的脉冲信号，以使所述双向步进电机501的动力输出轴在不同的时钟周期内正向反向交替 转动。

例如，参见图3所示，本实用新型实施例还提供一种脉冲输出电路的具体结构图，在该图中，外接电阻Rt和电容Ct、内部定时比较器、复零晶体管、R-S触发器等构成单稳定时电路。当输入端Vi+输入的电压大于Vi-输入端的电压时，f0输出逻辑低电平。同时，电流源IR对电容CL充电。电源Vcc也通过电阻Rt对电容Ct充电。当电容Ct两端的充电电压大于Vcc的2/3时，输出端，f0输出逻辑高电平。f0信号输出至PMM8713芯片的时钟端，该频率经PMM8713处理后，在A、B、C脚输出一定频率的驱动信号来控制功率三极管的导通时间，从而控制步进电机的转速。

脉冲发生电路由LM348四电路通用运算放大器构成。外部方向控制信号通过LM348和基准电压构成电压比较电路。该外部方向控制信号即为时钟控制电路所输出的使能信号；当Vdi大于基准电压VH时，U3A输出为正，接至PMM8713的第4脚，控制输出端输出正相脉冲序列。当Vdi小于基准电压VH时，输出端为负，接至PMM8713的第4脚，控制输出端输出负相脉冲序列，相应相驱动输出端输出正反向脉冲序列，从而控制步进电机的正反转。

时钟控制电路504与Vdi端口连接，能够在不同的时钟周期向Vdi端口输出电压不同的使能信号，例如，在第一时钟周期内，向Vdi端口所输出的电压信号大于基准电压VH，而在第二时钟周期内，向Vdi所输出的电压信号小于基准电压VH，从而实现对双向步进电机的动力输出轴转动方向的控制。

需要注意的是，上述脉冲发生电路的结构仅仅是一个示例，而所有能够控制双向步进电机的动力输出轴能够周期性的正向反向转动的脉冲发生电路均应当在本实用新型的保护范围之内。

另外，本实用新型实施例还提供一种传动装置的具体结构，包括：传动链条、以及传动齿轮；

所述传动齿轮安装在所述双向步进电机的动力输出轴上；

所述传动链条为环形或者条形；且所述传动链条上设置有与所述传动齿轮啮合的传动齿；

所述传动链条连接所述红外测温探头20。

在具体实现的时候，传动之论与双向步进电机501的动力输出轴固定连接，用于在双向步进电机501的驱动下正向转动或者反向转动；当传动链条为环形时，环形的传动链条内部设置有传动齿，该传动齿与传动齿轮啮合，当传动齿轮转动的时候，能够带动传动链条也正向转动或者反向转动，从而带动与传动链条连接的红外测温探头20也来回摆动。当传动链条为条形时，条形的传动链条一侧设置有传动齿。

另外，还包括：固定架；

所述固定架808上设置有滑槽；

所述传动链条设置在所述滑槽内，且与所述滑槽滑动连接。

在具体实现的时候，固定架可以根据实际的需要设定成任意的形状，例如设置成外壳，将整个摆动机构、红外测温探头、通信电路等均安装在外壳内部，也可以直接设置为能够将摆动机构、红外测温探头、通信电路等固定在开关柜外部的架子。在固定架上设置有滑槽，滑槽的具体形状可以根据传动链条结构具体进行设置。

传动链条与所述红外测温探头固定连接，或者转动连接。当传动链条和红外测温探头固定连接的时候，红外测温探头整体随着传动链条的位移而发生位置的变化。当传动链条和红外测温探头转动连接的时候，红外测温探头的探测端还与固定架转动连接，传动链条的位置变化，能够使得红外测温探头的探测端在不同的时间，朝向有所不同，两种连接方式均可以实现红外测温探头的来回摆动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。