一种用于电力系统的在线测温与监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及测温与监控的技术领域，尤其涉及一种用于电力系统的测温与监控系统。


背景技术：

2.电力系统中需要一套测温与监控系统，实时监测变电站、配电柜等设备的温度，以在出现温度预警时及时可以快速定位现场故障点，同时用户通过远程查看变压器的实时温度和图像数据，指导运维人员去现场进行维护，保证电力系统的安全运行。
3.现有电力系统中的测温系统中，通常由铂电阻和ntc等单点接触式测温传感器采集变压器端的温度数据，然后通过rs485或者无线(一般是sub 1g，蓝牙，nbiot等)等通讯方式把温度数据传输给dtu，最后由dtu通过4g通讯将温度数据上传给云服务器，从而告知终端用户实时温度数据并且有可能的温度报警信息。若要真实完全反应实际变压器的温度数据，需要多个单点接触式测温传感器，造成现场的布线比较困难；若要采集图像数据，还需要布置摄像头，这样不仅造成了现场通讯系统架构以及数据通讯传输方式的复杂度，而且温度和图像数据并不能实时同步。
4.因此，提供一种用于电力系统的、可以实时在线测温与图像监控的系统成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于电力系统的测温与监控系统，利用红外测温传感器可以同时实时采集阵列式多点的温度和图像数据的特点，通过高速以太网和dtu实现温度数据和图像数据的实时传输，实现对电力系统的测温与监控。
6.本实用新型公开了一种用于电力系统的测温与监控系统，包括：红外测温传感器，交换机，现场终端，dtu、云服务器以及远程终端；其中，所述交换机一端连接所述红外测温传感器，另一端连接所述现场终端和dtu；所述红外测温传感器用于采集电力系统的多个测温点的温度数据和图像数据；所述交换机用于接收所述温度数据和图像数据并传输给所述现场终端和所述dtu；所述dtu用于对所述温度数据和图像数据进行处理，并将所述温度数据和/或图像数据上传至所述云服务器；所述远程终端用于从所述云服务器中获取所述温度数据和/或图像数据。
7.进一步地，所述现场终端用于接收并实时显示和存储所述温度数据和图像数据，当所述温度数据大于一预设温度阈值时，所述现场终端启动温度报警。
8.进一步地，所述现场终端设有温度捕捉模块，当所述现场终端启动温度报警时，所述温度捕捉模块用于自动捕捉所述现场终端的显示的图像中全域或区域的温度最高点。
9.进一步地，所述dtu包括cpu、电源模块、以太网接口、4g或5g通讯接口、同步动态随机存储器和flash存储器。
10.进一步地，所述dtu还包括rs485接口，所述dtu通过所述rs485连接所述电力系统的电力仪表。
11.进一步地，所述dtu还用于当启动云端温度报警时，将云端温度报警前的一帧图像数据上传到云服务器。
12.进一步地，所述远程终端包括数据处理模块和远程报警模块。
13.进一步地，所述远程终端为pc终端和/或手机终端。
14.进一步地，所述红外测温传感器为非制冷红外测温传感器。
15.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
16.1.可以同时实时采集阵列式多点的温度和图像数据；
17.2.通过对现有测温传感器的通讯方式和dtu进行改进，可以实现实时传输多路以太网数据和rs485数据，实现对电力系统的有效远程监控；
18.3.通过现场终端和远程终端的互相配合，用户可以通过远程终端查看变压器的实时温度和图像数据，指导运维人员去现场定位故障点，快速排查和处理故障。
附图说明
19.图1为符合本实用新型的用于电力系统的测温与监控系统的架构图；
20.图2为符合本实用新型的dtu硬件框图；
21.图3为符合本实用新型的dtu数据流图；
22.图4为符合本实用新型的核心软件模块流程图。
23.附图标记：
24.1-非制冷红外测温传感器、2-交换机、3-电力仪表、4-dtu、5-现场终端、6-云服务器、7-远程pc终端、8-远程手机终端。
具体实施方式
25.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
26.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
27.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
28.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
29.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可
以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
31.参阅图1，示出了符合本实用新型的用于电力系统的测温与监控系统的架构图，包括：红外测温传感器1、交换机2、现场终端5、dtu4、云服务器6以及远程终端；其中，所述交换机2一端连接所述红外测温传感器1，另一端连接所述现场终端5和dtu4；所述红外测温传感器1用于采集电力系统的多个测温点的温度数据和图像数据；所述交换机2用于接收所述温度数据和图像数据并传输给所述现场终端5和所述dtu4；所述dtu4用于对所述温度数据和图像数据进行处理，并将所述温度数据和/或图像数据上传至所述云服务器6；所述现场终端5用于实时显示和储存所述温度数据和图像数据并预设温度阈值，当所述温度数据超过所述温度阈值时，启动现场温度报警；所述远程终端用于从所述云服务器6中获取所述温度数据和/或图像数据。
32.本实施例中，所述红外测温传感器1优选为非制冷红外测温传感器。
33.本实施例中，所述远程终端包括远程pc终端7和所述远程手机终端8，应当理解，可以根据实际需要选择设置远程pc终端7和/或所述远程手机终端8。
34.本实施例中，所述现场终端5优选为pc终端，所述红外测温传感器1基于有线以太网与交换机2实现通讯，所述现场终端5基于rtsp协议与交换机2实现实时通讯，用于接收交换机2传输的所述温度数据和图像数据。所述现场终端5包括温度捕捉模块，当启动现场温度报警时，所述温度捕捉模块用于自动捕捉所述现场终端的显示的图像中全域或区域的温度最高点，即在现场终端5上显示出故障点。因此，运维人员到达现场后，通过查看现场终端5显示的温度数据和图像数据，可以快速精确地定位到故障点。应当理解，所述现场终端5不局限与pc终端，也可以是其它智能终端，例如hd：现场终端还包括声光报警系统，也就是说，一旦发生温度报警，会触发现场的声光报警提示，提示运维人员能够及时处理。
35.参阅图2，示出了符合本实用新型的dtu4的硬件框图，本实施例中，所述dtu4包括主板，电源模块，以太网接口，4g或5g通讯接口。由于红外测温传感器1是多点测温，且图像数据本身数据量就很大，所以cpu需要外扩存储器，本实施例中，外扩了ddr sdram(双倍速率同步动态随机存储器)与flash存储器。同时，为了更好的监测所述电力系统的运行状态，所述dtu4还包括rs485接口，通过rs485接口连接所述电力系统的电力仪表，以采集电力系统中电流、电流、频率、功率等电力参数数据。
36.结合图3，示出了符合本实用新型的dtu4的数据流图，可以看出，本实施例中，基于以太网的通讯有3种网络拓扑，即，红外测温传感器1和交换机2的通讯，交换机2与dtu4的通讯，交换机2与现场终端5的通讯。本实施例中，红外测温传感器1和交换机2之间的通讯带宽为多路的100m，交换机2与dtu4之间的通讯带宽为1000m，交换机2与现场终端5之间的通讯带宽为100m。
37.所述dtu4通过以太网接口与交换机2连接，基于千兆以太网定时采集多个红外测温传感器1的温度数据和图像数据，并通过不同的数据通道进行温度数据和图像数据的传输，优选地，dtu4基于modbus tcp协议采集多点温度数据，基于rtsp协议采集图像数据，基于http协议配置和查询参数。因此，所述dtu4要处理多路以太网数据，优选地，本实施例提
供的dtu4最大支持处理16路以太网数据。
38.本实施例中，所述dtu4通过4g通讯网络，基于mqtt协议将所述温度数据和/或图像数据、电力参数数据上传至所述云服务器6。
39.由于图像数据的数据量较大，可以根据实际需要设置dtu4是否将所述图像数据全部或部分上传至所述云服务器6。优选地，本实施例中，dtu4对采集到的数据解析处理后，将温度数据和电力参数数据上传至云服务器6，对于图像数据，为了节省4g流量，只将云端温度报警前的一帧图像数据上传到云服务器。
40.具体地，结合图4，示出了符合本实用新型的核心软件模块流程图，所述dtu4用于定时采集多个红外测温传感器1的多个测温点的温度数据，并对所述温度数据帧解析并且打包处理，当判断所述温度数据没有超过预设的温度上限，则判断是否以及轮询完所有的红外测温传感器1，如果不是，则继续采集剩余的红外测温传感器1的多个测温点的温度数据；如果是，进一步采集电力仪器的电力参数数据；当触发云端温度报警机制后，会主动向用户app定时推送报警信息，告知处于某个地址的某个红外测温传感器的某个测温点出现警告，提醒用户及时去现场处理温度报警故障，直至故障消失。当判断所述温度数据超过预设的温度上限，触发云端温度报警，则进一步采集该多个红外测温传感器1的图像数据，对所述温度数据帧解析并且打包处理后，判断是否以及轮询完所有的红外测温传感器1，如果不是，则继续采集剩余的红外测温传感器1的多个测温点的温度数据；如果是，进一步采集电力仪器的电力参数数据，然后对采集的电力参数数据进行解析和打包处理；最后将所有打包处理好的的数据通过所述dtu4通过4g通讯网络，基于mqtt协议上传至所述云服务器6。应当理解，所述dtu4也可以设置5g通讯接口，通过5g通讯网络将打包处理好的的数据上传至云服务器6。
41.本实施例中，所述远程pc终端7和所述远程手机终端8设置数据处理模块和远程报警模块，用于处理从云服务器6中获取的所述温度数据和/或图像数据、电力参数数据，这些数据可以生成列表和曲线，形成实时记录和历史记录，当所述温度数据或电力参数数据异常时，自动触发报警模块，启动报警，远程终端的工作人员收到报警后可以及时通知所述电力系统附件的运维人员及时排查和处理，实现对所述电力系统的远程监控。
42.应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。