高压开关柜母排精确测温系统的制作方法
【专利摘要】高压开关柜母排精确测温系统，涉及测温系统。它为解决现有监测高压开关柜内触点温度使用红外测温枪的方式无法准确检测带有防护套的母线的温度的问题而提出。上位控制机服务器的上位控制数据信号输出输入端同时与每个上位控制机的上位控制数据信号输出输入端相连；本地控制机的温度数据信号输出输入端与上位控制机服务器的温度数据信号输出输入端相连；无线测温组件的本地端温度数据输出端与本地控制机的本地端温度数据输入端相连；无线测温组件的温度采集端采集高压开关柜母排的温度。它可广泛适用于各类高压开关柜测温。
【专利说明】高压开关柜母排精确测温系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及测温系统，具体涉及母排测温系统。
【背景技术】
[0002]随着电力科技的发展，高压及超高压配电网也越来越多地出现在各大电网中，高压开关柜作为重要的电器设备，在长期的运行过程式中，因触头老化，接触电阻增大，引起过热，严重的会引起火灾事故。近年来，在发电厂和变电站已发生多起开关柜过热事故造成火灾和大面积停电，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。
[0003]目前监测开关柜内触点温度可有效防止开关柜的事故发生，但由于开关柜内的高压结构，无法进行人工巡查测温，新出的开关柜母线都加防护套，使用红外测温枪，从观察窗也无法测温。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有监测高压开关柜内触点温度使用红外测温枪的方式无法准确检测带有防护套的母线的温度的问题，而提出的高压开关柜母排精确测温系统。
[0005]高压开关柜母排精确测温系统，它包括N个上位控制机1、上位控制机服务器2、本地控制机3和无线测温组件4 ;N取自然数；上位控制机服务器2的上位控制数据信号输出输入端同时与每个上位控制机I的上位控制数据信号输出输入端相连；本地控制机3的温度数据信号输出输入端与上位控制机服务器2的温度数据信号输出输入端相连；所述无线测温组件4的本地端温度数据输出端与本地控制机3的本地端温度数据输入端相连，所述无线测温组件4的温度采集端采集高压开关柜母排的温度。
[0006]本发明所述高压开关柜母排精确测温系统通过采用先进成熟的传感技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性，隔离彻底，价格低廉，安装简便。可以安装到每台高压开关柜上，数据可以直接显示读取。也可无线传输记录入电力网络系统，实现远程预警功能。该系统具有如下优点:
[0007]( I)在线测量，实时监测触点温度，数据可远程传输接入自动化系统
[0008](2)测量点和接收点无直接联系，无绝缘问题；
[0009](3)不受日光或其他光照影响；
[0010](4)安装简便安全，一次完成，无需任何其他操作；
[0011](5)综合价格低，免维护
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为【具体实施方式】一的模块结构示意图；图2为【具体实施方式】二的模块结构示意图；图3为无线温度控制及显示器4-1的无线通讯芯片的电路结构示意图；图4为无线温度控制及显示器4-1的控制芯片的电路结构示意图。【具体实施方式】
[0013]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述高压开关柜母排精确测温系统，它包括N个上位控制机1、上位控制机服务器2、本地控制机3和无线测温组件
4#取自然数；上位控制机服务器2的上位控制数据信号输出输入端同时与每个上位控制机I的上位控制数据信号输出输入端相连；本地控制机3的温度数据信号输出输入端与上位控制机服务器2的温度数据信号输出输入端相连；所述无线测温组件4的本地端温度数据输出端与本地控制机3的本地端温度数据输入端相连，所述无线测温组件4的温度采集端采集高压开关柜母排的温度。
[0014]【具体实施方式】二:结合图2说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于它还包括M个无线测温组件4 ;所述M个无线测温组件4的结构及组成均相同；所述每个无线测温组件4的本地端温度数据输出端分别与本地控制机3的一个本地端温度数据输入端相连；所述每个无线测温组件4的服务器端温度数据输出端分别与上位控制机服务器2的一个服务器端温度数据输入端相连。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0015]【具体实施方式】三:结合图1或图2说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】二不同点在于无线测温组件4包括无线温度控制及显示器4-1和L个无线温度传感器4-2 ；所述无线温度控制及显示器4-1的本地端温度数据输出端即为无线测温组件4的本地端温度数据输出端；所述无线温度控制及显示器4-1的服务器端温度数据输出端即为无线测温组件4的服务器端温度数据输出端；所述无线温度控制及显示器4-1的L个无线温度数据输入端分别对应地与一个无线温度传感器4-2的无线温度数据输出端相连。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0016]【具体实施方式】四:结合图3说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】三不同点在于无线温度控制及显示器4-1设置有无线通讯芯片，所述无线温度传感器4-2通过无线通讯芯片与无线温度控制及显示器4-1无线通讯连接；所述无线通讯芯片包括第一芯片U1、第一电感L1、第二电感L2、`第一电容Cl至第六电容C6和第一电阻Rl至第十电阻RlO ；所述第一芯片Ul米用型号为Header9X2的芯片；第一电感LI的一端与+3.3V电源相连；第一电感LI的另一端同时与第一电容Cl的一端、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端和第一芯片Ul的第5管脚相连；第一电容Cl的另一端同时与第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和地线相连；第二电感L2的一端与+5V电源相连；第二电感L2的另一端同时与第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端和第一芯片Ul的第I和第3管脚相连；第四电容C4的另一端同时与第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端和地线相连；第一电阻Rl至第四电阻R4的一端分别对应连接第一芯片Ul的第7管脚、第11管脚、第13管脚和第15管脚；第五电阻R5至第十电阻RlO的一端分别对应连接第一芯片Ul的第6管脚、第8管脚、第10管脚、第12管脚、第14管脚和第16管脚；所述第一电阻Rl至第十电阻RlO的另一端即为无线通讯芯片的信号输出端。其它组成和连接方式与【具体实施方式】三相同。
[0017]【具体实施方式】五:结合图4说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】四不同点在于无线温度控制及显示器4-1设置有控制芯片；所述控制芯片包括第二芯片U2、第一晶振Y1、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第三电感L3、第四电感L4和第七电容C7至第十五电容C15 ;所述第二芯片U2采用型号为Atmegal28-16AC的芯片；第七电容C7的一端连接电源地，第八电容CS的一端连接电源地；第七电容C7的另一端同时连接第一晶振Yl的一端和第二芯片U2的管脚XTAL2,第八电容C8的另一端同时连接第一晶振Π的另一端和第二芯片U2的管脚XTALl ;第三电感L3的一端连接+5V电源，第三电感L3的另一端同时与第十三电容C13的一端、第十四电容C14的一端、第十五电容C15的一端、第四电感L4的一端和第二芯片U2的管脚VCC相连；第十三电容C13的另一端同时与第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的另一端和电源地相连；第四电感L4的另一端与第十二电阻R12的一端相连；第十二电阻R12的另一端同时与第十电容ClO的一端、第^ 电容Cll的一端、第十二电容C12的一端和第二芯片U2的管脚AVCC相连；第十电容ClO的另一端同时与第i 电容Cll的另一端、第十二电容C12的另一端和电源地相连；第^ 电阻Rll的一端同时与第二芯片U2的管脚GND和电源地相连；第^^一电阻Rll的另一端与第九电容C9的一端相连；第九电容C9的另一端与第二芯片U2的管脚AREF相连；第二芯片U2的管脚SS与无线通讯芯片的第十电阻RlO的另一端相连；第二芯片U2的管脚SCK与无线通讯芯片的第四电阻R4的另一端相连；第二芯片U2的管脚MOSI与无线通讯芯片的第九电阻R9的另一端相连；第二芯片U2的管脚MISO与无线通讯芯片的第三电阻R3的另一端相连；第二芯片U2的管脚OCO与无线通讯芯片的第一电阻Rl的另一端相连；第二芯片U2的管脚OClA与无线通讯芯片的第五电阻R5的另一端相连；第二芯片U2的管脚OClB与无线通讯芯片的第六电阻R6的另一端相连；第二芯片U2的管脚0C2与无线通讯芯片的第七电阻R7的另一端相连；第二芯片U2的管脚T0SC2与无线通讯芯片的第二电阻R2的另一端相连；第二芯片U2的管脚TOSCl与无线通讯芯片的第八电阻R8的另一端相连。其它组成和连接方式与【具体实施方式】四相同。
[0018]本发明的工作原理:
[0019]本发明所述测温 系统分为两层:本地端数据采集层和上位计算机控制层。本地端数据采集层负责数据采集。本地端数据采集层通过以太网方式将数据传输到上位计算机控制层，上位计算机控制层实现站级协调、优化控制和远程本地端监测功能。同时实现与远方调度中心的通信。
[0020]本地端数据采集以站内无线温度控制及显示器4-1为对象，面向综合分析变电站对信息的采集要求，分布式配置个独立变电站。各站完全独立，通过先进的以太网通讯技术与本地控制机3相联。
[0021]本发明所述分层系统具有明显的优点:
[0022]今提高了系统可靠性，任一部分设备有故障时，只影响局部；
[0023]々站内甚至没有二次电缆(或仅一根485线)，节省了投资，也简化了施工与维护；
[0024]今提高了系统可扩展性和灵活性，既适用于新建变电站，也适用于老站改造；
[0025]?数据采集层设备之间无任何连线，提高了一次设备的安全性和可靠性。
[0026]本发明所述无线测温组件4采用先进成熟的传感技术、数字编码方式的无线传输技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，解决了无线信号的相互干扰问题和数据传输的纠错问题。读数准确，可靠性高。传感器内部经过特殊工艺处理，本身不但具有良好的绝缘性还具有极强的抗电磁干扰能力，保证了设备运行的可靠性和安全性，不会对一次设备产生任何干扰和影响。[0027]无线测温组件4中的无线温度传感器4-2采用无线通讯技术传输温度信号，其能够安装到带电物体的表面，直接测量带电物体的温度。测温准确、可靠，精度高，不受其他因
素的影响。
[0028]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【权利要求】
1.高压开关柜母排精确测温系统，其特征在于它包括N个上位控制机(I)、上位控制机服务器(2)、本地控制机(3)和无线测温组件(4) #取自然数；上位控制机服务器(2)的上位控制数据信号输出输入端同时与每个上位控制机(I)的上位控制数据信号输出输入端相连；本地控制机⑶的温度数据信号输出输入端与上位控制机服务器⑵的温度数据信号输出输入端相连；所述无线测温组件(4)的本地端温度数据输出端与本地控制机(3)的本地端温度数据输入端相连，所述无线测温组件(4)的温度采集端采集高压开关柜母排的温度。
2.根据权利要求1所述的高压开关柜母排精确测温系统，其特征在于它还包括M个无线测温组件(4);所述M个无线测温组件(4)的结构及组成均相同；所述每个无线测温组件(4)的本地端温度数据输出端分别与本地控制机(3)的一个本地端温度数据输入端相连。
3.根据权利要求2所述的高压开关柜母排精确测温系统，其特征在于无线测温组件(4)包括无线温度控制及显示器(4-1)和L个无线温度传感器(4-2);所述L个无线温度传感器(4-2)的组成及结构均相同；所述无线温度控制及显示器(4-1)的本地端温度数据输出端即为无线测温组件(4)的本地端温度数据输出端；所述无线温度控制及显示器(4-1)的L个无线温度数据输入端分别对应地与一个无线温度传感器(4-2)的无线温度数据输出端相连，所述L个无线温度传感器(4-2)即为无线测温组件(4)的温度采集端。
4.根据权利要求3所述的高压开关柜母排精确测温系统，其特征在于无线温度控制及显示器(4-1)设置有无线通讯芯片，所述无线温度传感器(4-2)通过无线通讯芯片与无线温度控制及显示器(4-1)无线通讯连接；所述无线通讯芯片包括第一芯片(Ul)、第一电感(LI)、第二电感(L2)、第 一电容(Cl)至第六电容(C6)和第一电阻(Rl)至第十电阻(RlO)；所述第一芯片(Ul)米用型号为Header9X2的芯片；第一电感(LI)的一端与+3.3V电源相连；第一电感(LI)的另一端同时与第一电容(Cl)的一端、第二电容(C2)的一端、第三电容(C3)的一端和第一芯片(Ul)的第5管脚相连；第一电容(Cl)的另一端同时与第二电容(C2)的另一端、第三电容(C3)的另一端和地线相连；第二电感(L2)的一端与+5V电源相连；第二电感(L2)的另一端同时与第四电容(C4)的一端、第五电容(C5)的一端、第六电容(C6)的一端和第一芯片(Ul)的第I和第3管脚相连；第四电容(C4)的另一端同时与第五电容(C5)的另一端、第六电容(C6)的另一端和地线相连；第一电阻(Rl)至第四电阻(R4)的一端分别对应连接第一芯片(Ul)的第7管脚、第11管脚、第13管脚和第15管脚；第五电阻(R5)至第十电阻(RlO)的一端分别对应连接第一芯片(Ul)的第6管脚、第8管脚、第10管脚、第12管脚、第14管脚和第16管脚；所述第一电阻(Rl)至第十电阻(RlO)的另一端即为无线通讯芯片的信号输出端。
5.根据权利要求4所述的高压开关柜母排精确测温系统，其特征在于无线温度控制及显示器(4-1)设置有控制芯片；所述控制芯片包括第二芯片(U2)、第一晶振(Yl)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第三电感(L3)、第四电感(L4)和第七电容(C7)至第十五电容(C15);所述第二芯片(U2)采用型号为Atmegal28-16AC的芯片；第七电容(C7)的一端连接电源地，第八电容(CS)的一端连接电源地；第七电容(C7)的另一端同时连接第一晶振(Yl)的一端和第二芯片(U2)的管脚XTAL2，第八电容(CS)的另一端同时连接第一晶振(Yl)的另一端和第二芯片(U2)的管脚XTALl ;第三电感(L3)的一端连接+5V电源，第三电感(L3)的另一端同时与第十三电容(C13)的一端、第十四电容(C14)的一端、第十五电容(C15)的一端、第四电感(L4)的一端和第二芯片(U2)的管脚VCC相连；第十三电容(C13)的另一端同时与第十四电容(C14)的另一端、第十五电容(C15)的另一端和电源地相连；第四电感(L4)的另一端与第十二电阻(R12)的一端相连；第十二电阻(R12)的另一端同时与第十电容(ClO)的一端、第^ 电容(Cll)的一端、第十二电容(C12)的一端和第二芯片(U2)的管脚AVCC相连；第十电容(ClO)的另一端同时与第^ 电容(Cll)的另一端、第十二电容(C12)的另一端和电源地相连；第十一电阻(Rll)的一端同时与第二芯片(U2)的管脚GND和电源地相连；第^ 电阻(Rll)的另一端与第九电容(C9)的一端相连；第九电容(C9)的另一端与第二芯片(U2)的管脚AREF相连；第二芯片(U2)的管脚SS与无线通讯芯片的第十电阻(RlO)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚SCK与无线通讯芯片的第四电阻(R4)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚MOSI与无线通讯芯片的第九电阻(R9)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚MISO与无线通讯芯片的第三电阻(R3)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚OCO与无线通讯芯片的第一电阻(Rl)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚OClA与无线通讯芯片的第五电阻(R5)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚OClB与无线通讯芯片的第六电阻(R6)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚0C2与无线通讯芯片的第七电阻(R7)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚T0SC2与无线通讯芯片的第二电阻(R2)的另一端相连；第二芯片(U2)的管脚TOSCl与无线通讯芯片的第八电阻(R8)的另一端相连。`
【文档编号】G01K13/00GK103557964SQ201310553396
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】周春利, 刘淑杰, 刘谦, 李建阁, 赵双, 马兴明 申请人:国家电网公司, 国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司, 大庆国电海天科技有限公司