换流站区域温度离线采集方法、装置及系统与流程

本发明涉及换流站阀厅监控
技术领域：
，尤其涉及一种换流站区域温度离线采集方法、装置及系统。
背景技术：
：目前，已投入运行的直流换流站经常受到附件居民投诉噪音过大，影响居民的正常生活；多地供电公司为解决噪音扰民问题，在换流站围墙加装隔声屏障。某换流站加装了隔音屏障解决噪音扰民问题，但地处亚热带沿海，属海洋性亚热带季风气候，有温暖多雨、光热充足夏季长的特点，在环境温度高、同时换流变散热器散热的基础上，再包围一层隔音屏障，使得换流变区域设备常年处于一种高温的运行环境中。这对设备运行是一种考验，特别是影响控制屏柜内的二次设备的运行，温度变化是缓慢的。因此，目前急需一种方法和装置以对二次屏柜区域的温度进行直观的掌握。技术实现要素：本发明针对
背景技术：
中提及的问题提供一种换流站区域温度离线采集方法、装置及系统，方便运维人员巡视时直观掌握二次屏柜区域的温度变化趋势。为了实现上述目的，本发明提出一种换流站区域温度离线采集方法，包括如下步骤：实时采集换流站二次控制柜内不同测点的温度值；将采集的温度值进行缓存并等待蓝牙传输指令；通过蓝牙上传历史温度值至采集移动终端中。优选地，所述的实时采集换流站二次控制柜内不同测点的温度值，还包括：实时采集换流站二次控制柜内不同测点的湿度值。优选地，所述的不同测点，具体为：换流站二次控制柜内不同高度的测量点。优选地，在所述将采集的温度值进行缓存并等待蓝牙传输指令步骤与所述通过蓝牙上传历史温度值至采集移动终端中步骤之间，还包括：当具备蓝牙功能的移动终端靠近时，进行命令验证，验证成功后执行下一步骤，即通过蓝牙上传历史温度值至采集移动终端中。本发明还提出一种换流站区域温度离线采集装置，至少包括：多个温度传感器、控制单元、flash和蓝牙装置；其中，所述的温度传感器，用于实时采集换流站二次控制柜内不同测点的温度值；所述的控制单元，用于对采集的数据进行转换；所述的flash，用于对转换后的数据进行缓存，以等待蓝牙传输指令；所述的蓝牙装置，用于与外部的采集移动终端进行蓝牙通信，上传换流站二次控制柜内不同测点的历史温度值，以对数据进行采集监控。优选地，所述的多个温度传感器，采用温湿传感器，以对二次控制柜内的温度和湿度同时进行采集；优选地，所述的多个温度传感器，分别设置于换流站二次控制柜内的不同高度。优选地，该装置设置于二次控制柜内部，连接柜内电源。本发明还提出一种换流站区域温度离线采集系统，包括：如所述的换流站区域温度离线采集装置和用于对换流站二次控制柜内的温度值进行数据离线采集及监控的移动终端。优选地，所述的移动终端设置有app。本发明提出一种换流站区域温度离线采集方法、装置及系统，该系统具备安装方便快捷，便于读取历史数据，使运维人员更好的掌握了二次控制柜的温度分布，为二次控制柜的环境治理积累了有效的基础数据，同时修正了过负荷运行时温度阈值，及时告警，避免过负荷运行；电网数据的保密性要求高，站内采集的数据通过蓝牙由运维人员汇总到手机app中，通过excel导出到工控机上进行统计分析，站内数据站内分析，保证数据传输安全。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明第一优选实施例中换流站区域温度离线采集方法流程图；图2为本发明第二优选实施例中换流站区域温度离线采集装置结构示意图；图3为本发明第二优选实施例中二次控制柜内温度测试点示意图；图4为本发明第二优选实施例中单片机与传感器sht20直连电路示意图；图5为本发明第二优选实施例中蓝牙模块与单片机串口通信gpio直连示意图；图6为本发明第三优选实施例中换流站区域温度离线采集系统结构示意图；图7为本发明第三优选实施例中换流站区域温度离线采集系统具体结构示意图；图8为本发明一种优选实施例中区域温度分布趋势图；图9为本发明一种优选实施例中负荷和温度之间的相关性示意图；图10为本发明一种优选实施例中油温和环境温度、油温和负荷的样本数据分布示意图，其中，图(a)为油温和环境温度的样本数据分布示意图，图(b)为油温和负荷的样本数据分布示意图；本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种换流站区域温度离线采集方法；本发明第一优选实施例中，如图1所示，包括如下步骤：s00、初始化；本发明实施例中，系统接入电源后，上电单片机系统初始化，完成单片机初始化后，单片机对蓝牙模块采用at命令进行初始化；具体的：s01、单片机系统初始化；s02、蓝牙初始化，判断蓝牙初始化是否完成，若是，则执行步骤s10，否则延时等待返回执行步骤s02；s10、实时采集换流站二次控制柜内不同测点的温度值及湿度值；本发明实施例中，采样时间间隔根据实际需求设置，优选设置每隔5分钟采集温度数据和湿度数据；本发明实施例中，换流站二次控制柜内不同高度的测量点，优选包括上、中、下三个柜内测试点；s20、将采集的温度值进行缓存并等待蓝牙传输指令；本发明实施例中，优选的将采集的多点温度及湿度保存在flash里，同时等待外部蓝牙传输的命令；判断外部蓝牙读取命令，若是，则执行步骤s40，否则返回执行步骤s10；s40、当具备蓝牙功能的手机app靠近时，进行命令验证，若验证成功，则执行步骤s30，返回执行步骤s10；s30、通过蓝牙上传历史温度值至手机app中。本发明还提出一种换流站区域温度离线采集装置；本发明第二优选实施例中，如图2所示，本实施例优选包括：3个温湿度采集传感器(1号、2号和3号)、控制单元、flash和蓝牙装置；本发明实施例中，温度传感器用于实时采集换流站二次控制柜内不同测点的温度值；本发明实施例中，选取换流站某二次控制柜进行系统安装，二次屏柜的外型尺寸长*宽*高分别为：1000×370×1800mm；二次控制柜宽度较窄，同一平面温度波动不明显；在不同高度上对二次控制柜区域温度数据采集选取3个温度测点，分为上、中、下，如图3所示；本发明实施例中，温湿度采集传感器采用sht20数字温湿度传感器，sht20具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，全量程标定，两线数字接口，可与单片机直接相连。此外，sht20体积微小、响应迅速、低能耗、可浸没、抗干扰能力强、温湿一体，兼有露点测量；sht20技术指标如表1所示；表1序号参数名称技术指标1.湿度测量范围0～100％rh2.湿度测量精度±3％rh3.温度测量范围-40～125℃4.温度测量精度±0.3℃5.工作电压2.1～3.6vdc6.通信接口i2c接口输出本发明实施例中，控制单元用于对采集的数据进行转换；本发明实施例中，主控cpu采用arm核单片机stm32f103c8t6，该单片机最高72mhz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25dmips/mhz，具备iic、uart/usart接口设备，满足该系统需求；单片机stm32f103c8t6的gpio可与sht20引脚直连，进行iic通信；如图4所示，单片机与传感器sht20直连电路。单片机通过iic接口读取sht20传感器温湿度，单片机对读取的数据进行转换，得出采集的温湿度数据。转换公式如下：其中，rh为湿度值，t为温度值，srh为iic接口采集的湿度信号量，st为iic接口采集的温度信号量；本发明实施例中，外部flash用于对转换后的数据进行缓存，以等待蓝牙传输指令；本发明实施例中，蓝牙装置用于与外部的采集移动终端进行蓝牙通信，上传换流站二次控制柜内不同测点的历史温度值，以对数据进行采集监控。本发明实施例中，蓝牙是一种短距无线通信技术。其传输距离一般为10m，如果适当增加其发射功率，传输距离可达到十几m。工作于2.4ghz开放频段，在此频段传输，将有效降低换流站内的传输损耗，同时具有穿透障碍物，具备点对点或点对多点的数据传输等优点，在换流站环境下适合采用蓝牙技术进行无线数据传输。本发明实施例中，蓝牙接口电路采用fbt-06型嵌入式近距离蓝牙串口通讯模块，该模块遵循v2.1+edr蓝牙规范，内置天线。该模块可与stm32f103c8t6单片机串口通信gpio直连，如图5所示。本发明还提出一种换流站区域温度离线采集系统；本发明第三优选实施例中，如图6所示，包括：如所述的换流站区域温度离线采集装置和用于对换流站二次控制柜内的温度值进行数据离线采集及监控的手机app；基于蓝牙传输的换流站区域环境温度离线系统具体结构如图7所示，采用arm核的cpu进行温度采集。系统功率不大于100w，采用柜内照明供电ac220v为系统供电完全满足系统运行需求，同时保证用电安全。本发明在夏季通过基于蓝牙传输的区域温度离线采集系统，运维人员对二次控制柜的温度数据进行统计分析；由excel导出的温湿度历史数据如表2所示。表2时间温度℃湿度％2018-08-0111:05:0032.136.92018-08-0111:10:0029.937.72018-08-0111:15:0028.938.52018-08-0111:20:0028.239.32018-08-0111:25:0027.839.72018-08-0111:30:0027.540.12018-08-0111:35:0027.240.42018-08-0111:40:0027.040.52018-08-0111:45:0026.940.7本发明在二次控制柜内安装了3个传感器，测量二次控制柜内的上中下三个位置的温度区域分布；选取某日13点～16点25的三个位置温度数据进行趋势分析，每5分钟一个测点，共41个测点，区域温度分布趋势图如图8所示；二次控制柜区域温度分布趋势分析，得出二次控制柜上方温度高于中部和下部，运维人员在巡检过程中，重点巡视二次控制柜上方区域的设备和接线，可在上部采取散热措施。直流系统过负荷的情况下，环境温度决定了过负荷最大电流的大小。但由于换流变周围加装了隔音屏障，屏障内部的环境温度远高于过负荷逻辑中所取的环境温度，这就影响过负荷逻辑计算所得的温度阈值；例如，在夏季屏障内温度远超40度，高于现行设计的温度40℃，油温会更高。基于穗东站监测数据，分析负荷和温度之间的相关性，如图9所示，负荷和油温、环境温度强相关。图10中图(a)为油温和环境温度样本数据分布，图(b)为油温和负荷的样本数据分布。环境温度的升高影响油温以及线温，如果此时过负荷运行，则大电流及较高的油温、线温，将会降低换流变绝缘强度，不利于直流系统的安全运行。针对上述问题，利用迎峰度夏期间的监测数据，分析屏障内外部温差，在当前条件下提出新的环境温度阈值，当超出该温度阈值时，不允许直流系统过负荷运行。通过分析8月、9月屏障内外监测的温度数据，可知内部温度高于外部的平均值为3℃。则在现有过负荷限制40℃的标准之上，修正阈值为37℃，当内部温度高于37℃时告警，避免过负荷运行。综上所述，由于在运换流站产生噪音过大扰乱附近居民正常生活，供电公司在换流站围墙出加装了隔音屏障。加装隔音屏障后，换流站内设备常年处于一种高温运行环境中，尤其是换流变区域内的二次控制柜。设计开发一种换流站区域温度离线采集方法、装置及系统，用于离线采集二次控制柜内不同区域的历史温度数据，进行二次控制柜不同区域的温度趋势分析。本文介绍了一种基于蓝牙传输的温度离线采集系统系统架构和系统工作流程，并在某换流站选取二次控制柜内上、中、下三个位置进行安装测试。测试结果表明，该系统具备安装方便快捷，便于读取历史数据，运维人员更好的掌握二次控制柜的温度分布，修正了过负荷运行时温度阈值，便于运维人员有重点的进行巡视，同时为二次控制柜的环境治理积累了有效的基础数据。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12