一种带有弧光检测的无线测温系统的制作方法

本实用新型属于电力检测技术领域，特别是涉及一种带有弧光检测的无线测温系统。

背景技术：

高压开关柜主要用于大型电站、电力公司对电源进行有效的变压输送。近年来，大功率的用电造成的电厂电力事故的原因是高压开关柜由于温度过高以及弧光故障使系统短路。高压开关柜内部电弧燃烧产生的巨大能量可引起火灾、辐射等安全事故，造成人员伤害和经济损失。国外在20世纪90年代初开始研究电弧光现象的危害机理，并研制开发了各种保护措施。而现阶段中国对电弧光保护系统的研究处于关键时期，该领域研究空间大，经济效益好，发展前景广。但目前现有的开关柜综合保护装置均不能满足快速切除弧光故障、检测柜内温度或保护覆盖范围的要求。因此，为了避免延迟切除故障导致事故发展扩大，函需研究出一种带有弧光检测的无线测温系统，以便于解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有弧光检测的无线测温系统，通过在高压开关柜内设置温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块，利用各检测模块之间相配合检测，实现了对高压开关柜内电路实施不间断实时的弧光和温度监测，对高压开关柜做到了确实的保护，解决了现有的开关柜综合保护装置均不能满足快速切除弧光故障、检测柜内温度或保护覆盖范围的要求的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种带有弧光检测的无线测温系统，包括装设在监控中心的数据处理单元、装设在高压柜室内的微处理器和装设在高压开关柜内的温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块；所述高压柜室内至少设置有一个高压开关柜；所述数据处理单元通过数据传输模块与一存储模块相联接；所述数据处理单元联接有一NB-IOT通信模块a；所述微处理器通过数据传输模块与一图像分析模块进行信息的交互；所述微处理器通过数据传输模块连接有一NB-IOT通信模块b和一光电收发器a；所述NB-IOT通信模块b通过NB-IOT网络与NB-IOT通信模块a进行数据的传输；所述高压开关柜内还装设有一光电收发器b；所述光电收发器b分别与温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块保持联接；所述光电收发器b以光纤传输方式与光电收发器a保持联接。

进一步地，所述数据处理单元通过数据传输模块还联接有一显示模块和一预警模块。

进一步地，所述高压开关柜内还装设有一用于高压开关柜内电力系统中母线连接元件上发生故障时依据微处理器的指令断开电源的断路器；所述断路器与光电收发器b联接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在高压开关柜内设置温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块，利用各检测模块之间相配合检测，实现了对高压开关柜内电路实施不间断实时的弧光和温度监测，对高压开关柜做到了确实的保护，解决了现有的开关柜综合保护装置均不能满足快速切除弧光故障、检测柜内温度或保护覆盖范围的要求的问题，具有较高的市场推广价值。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型的系统原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型为一种带有弧光检测的无线测温系统，包括装设在监控中心的数据处理单元、装设在高压柜室内的微处理器和装设在高压开关柜内的温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块；数据处理单元通过数据传输模块与一存储模块相联接；数据处理单元联接有一NB-IOT通信模块a；数据处理单元通过数据传输模块还联接有一显示模块和一预警模块；显示模块采用液晶显示屏；微处理器的型号为STM32F103保证了数据处理效率；微处理器通过数据传输模块与一图像分析模块进行信息的交互；微处理器通过数据传输模块连接有一NB-IOT通信模块b和一光电收发器a；NB-IOT通信模块b通过NB-IOT网络与NB-IOT通信模块a进行数据的传输；高压开关柜内装设有一光电收发器b；光电收发器b分别与温度检测模块、弧光检测模块及图像检测模块保持联接；光电收发器b以光纤传输方式与光电收发器a保持联接；光电收发器a和光电收发器b的型号均为TR-932D，保证了数据的传输效果；高压开关柜内还装设有一用于高压开关柜内电力系统中母线连接元件上发生故障时依据微处理器的指令断开电源的断路器；断路器的型号采用VS1或VD4型真空断路器，可有效提高高压开关柜的安全性能；断路器与光电收发器b联接。

温度检测模块采用TPS534红外温度传感器；温度传感器用于监测高压开关柜内部的重要部件(如母线、元件、保护元件)的温度；温度检测模块将温度信号经光电收发器b及光电收发器a转换，放大、滤波后在微处理器中将输出信号与温度预设值进行比较，温度预设值设定为60℃；若温度高于温度预设值，则微处理器通过NB-IOT通信网络向监控中心发出预警信号并显示温度，同时微处理器启动高压开关柜内的断路器和数据处理单元将温度信息存储到存储模块内；工作人员对高压开关柜故障发生部位进行维护和保修，从而保证开关柜正常工作。

弧光检测模块采用由紫外光的弧光探头构成的光纤电弧传感器，型号为ZK1200-5ARC；通过对电弧光光谱的分析，300～450nm的紫外光波段和450～800nm的可见光波段是电弧光的能量积聚所在，并且电弧光中80％以上均为紫外光，采用紫外弧光探头的弧光检测模块可以有效避免环境中可见光引起的不稳定情况，且采集光信号强度高，转换电信号精度高；当弧光检测模块采集到电弧光信号时，经光电收发器b及光电收发器a转换，放大、滤波后在微处理器中进行比对分析后，微处理器通过NB-IOT通信网络向监控中心发出预警信号，同时微处理器启动高压开关柜内的断路器和数据处理单元将温度信息存储到存储模块内；工作人员对高压开关柜故障发生部位进行维护和保修，从而保证开关柜正常工作。

图像检测模块采用型号为DS-2CD3325F的高清视频监控摄像机；图像检测模块每隔2秒钟获取高压开关柜内实时图像数据，获取到每一帧图像数据后，经光电收发器b及光电收发器a转换及微处理器传输至图像分析模块；图像分析模块采用相关的图像颜色空间分析模型计算出该帧图像的亮度值，常用的图像颜色空间分析模型有RGB模型、CMYK模型、HSV模型、Lab模型和YUV模型，例如，在RGB模型中，检测亮度方法是计算图片在灰度图上的均值和方差，当存在亮度异常时，均值会偏离均值点(可以假设为128)，方差也会偏小，通过计算灰度图的均值和方差，就可评估图像是否存在过亮或者过暗；若图像分析模块分析计算得到该帧图像的亮度值过大，说明高压开关柜内发生了电弧光等异常亮光现象，图像分析模块将分析结果发送到微处理器，微处理器通过NB-IOT通信网络向监控中心发出预警信号，并启动高压开关柜内的断路器，且数据处理单元将预警信息及该帧图像存储到保存至存储模块内，供历史预警信息查看。

NB-IOT通信模块a和NB-IOT通信模块b的型号均为SIM7020，NB-IOT通信模块利用的是NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)技术，即基于蜂窝的窄带物联网技术，NB-IoT技术支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，能够大大地降低了电池功耗，并有效地提高了市场应用价值。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。