，所述的单片微处理系统与无 线收发模块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系统相 连接。具体的，所述的温度传感器为数字化温度传感器，其温度测量范围为_25°C~+125Γ， 在-10°C~+85°C范围内精度为+0.5°C。所述的无线收发模块采用高性能嵌入式无线模块， 其特点为:2.4GHz高频，3.6V低电压工作，待机功耗2μΑ;超小体积、天线，性能稳定且不受外 界影响，对电源不敏感;最大发射功率+l〇dm，高抗干扰GFSK调制，可调频，数据速率50kbps， 独特的载波监测输出，地址匹配输出，数据就绪输出；内置完整的通讯协议和CRC，只需通过 SPI即可完成所有的无线收发传输。
[0027] 参见图2,所述的温度传感器性能指标如下：
[0028] 频率范围：2.4GHz，
[0029] 传输距离:50m，
[0030] 发射电流：11mA，
[0031] 睡眠电流:2μΑ，
[0032] 测量温度：-55 Γ ~+125 Γ，
[0033] 测量精度:+0·05Γ，
[0034] 测量时间间隔:60秒~1小时可设。
[0035]参见图3,所述的无线TV0C气体传感器包括气体传感器、单片微处理系统、无线收 发模块和电源单元，所述的气体传感器与单片微处理系统相连接，所述的单片微处理系统 与无线收发模块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系 统相连接。具体的，所述的无线TV0C气体传感器选择型号为YT-95H-V0C的传感器，该传感器 响应快速，测量精准可二十四小时连续监测环境中或管道中气体浓度，软件自动校准功能， 零点标定功能，使气体监测更精准，带温度补偿，可完美实现不同温度环境下对气体浓度的 补偿。
[0036] 参见图3,所述的无线TV0C传感器传感器性能指标如下：
[0037] 产品型号：YT-95H-V0C，
[0038] 监测气体:TV0C，
[0039] 工作电压：4.5~5.5V DC，
[0040] 平均电流:<100mA，
[0041] 接口电平：3.3V，
[0042] 测量范围：0~5mg/m3，
[0043] 输出信号：0~5V，
[0044] 预热时间：3min，
[0045] 响应时间：T 90<30s，
[0046] 工作温度：-40~7(TC，
[0047] 工作湿度：0~95%RH(无凝结）。
[0048] 参见图2和图3,所述的电源单元包括太阳能板、电池单元和电源控制单元，所述的 太阳能板和电源控制单元分别与电池单元相连接。太阳能板提供充电量，功率大小为3W;电 源控制单元对电池单元进行充电控制，防止过充；电池单元采用蓄电池；电源控制单元一方 面达到节省电能的目的，另一方面电池单元电池电压下降到一定水平时，断开供电回路，对 电池起保护作用。
[0049] 参见图1，当本干式空心电抗器正常运行时，无线TV0C气体传感器实时监测干式空 心电抗器周围的TV0C含量并将数据转换为无线信号传输，无线温度传感器实时监测干式空 心电抗器包封表面的温度并将数据转换为无线信号传;无线气体数据采集装置接收无线 TVOC气体传感器发出的信号，无线温度数据采集装置接收无线温度传感器发出的信号;无 线数据采集装置将数据信号通过RS485总线传递到远程客户端；当干式空心电抗器发生过 热故障时，干式空心电抗器表面温度升高，绝缘材料环氧树脂分解产生TVOC，温度传感器监 测到的温度升高，气体传感器监测到的TVOC含量值增加;远程客户端将监测到的TVOC含量 值和温度值显示在屏幕上，通常情况下远程客户端预设TVOC含量阈值为0.5mg/m 3，预设温 度阈值为90 °C ;远程客户端将TVOC含量值和温度值分别与设定的阈值相比较，当远程客户 端接收的TVOC含量值或者温度值超过预设的阈值时，远程客户端发出报警命令，实时控制 报警装置进行报警。
[0050] 所述的无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置分别与远程客户端相连 接，所述的远程客户端与报警系统相连接;具体的，所述的无线气体数据采集装置和无线温 度数据采集装置通过RS485总线分别与远程客户端相连接。无线温度数据采集装置和无线 气体数据采集装置采到的数据信号通过RS485总线传递给远程客户端，远程客户端将处理 后的无线数据显示到屏幕上，并与报警装置相连，当数据达到报警阈值时，报警装置进行报 警。
[0051] 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。对于本发明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，上述结构都应当视为属于 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 基于TVOC和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统，其特征在于:包括一个 无线气体数据采集装置、一个无线温度数据采集装置、两个或两个以上的无线TV0C气体传 感器、两个或两个以上的无线温度传感器、远程客户端和报警系统，所述的两个或两个以上 的无线TV0C气体传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，所述的两个或两个以上的 无线温度传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，两个或两个以上的无线TV0C气体 传感器分别与无线气体数据采集装置通过无线网络相连接，两个或两个以上的无线温度传 感器分别与无线温度数据采集装置通过无线网络相连接，所述的无线气体数据采集装置和 无线温度数据采集装置分别与远程客户端相连接，所述的远程客户端与报警系统相连接。2. 根据权利要求1所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统， 其特征在于:所述的两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别布置在干式电抗器的顶部 和底部的风道口，所述的两个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式电抗器的顶部 和底部的风道口。3. 根据权利要求2所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统， 其特征在于:所述的无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置通过RS485总线分别 与远程客户端相连接。4. 根据权利要求1所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统， 其特征在于:所述的无线温度传感器包括温度传感器、单片微处理系统、无线收发模块和电 源单元，所述的温度传感器与单片微处理系统相连接，所述的单片微处理系统与无线收发 模块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系统相连接。5. 根据权利要求4所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统， 其特征在于:所述的温度传感器为数字化温度传感器。6. 根据权利要求1所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统， 其特征在于:所述的无线TV0C气体传感器包括气体传感器、单片微处理系统、无线收发模块 和电源单元，所述的气体传感器与单片微处理系统相连接，所述的单片微处理系统与无线 收发模块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系统相连 接。7. 根据权利要求4或6所述的基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系 统，其特征在于:所述的电源单元包括太阳能板、电池单元和电源控制单元，所述的太阳能 板和电源控制单元分别与电池单元相连接。
【专利摘要】基于TVOC和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统，其中两个或两个以上的无线TVOC气体传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，两个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，两个或两个以上的无线TVOC气体传感器分别与无线气体数据采集装置通过无线网络相连接，两个或两个以上的无线温度传感器分别与无线温度数据采集装置通过无线网络相连接，无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置分别与远程客户端相连接，远程客户端与报警系统相连接。能够进行实时在线自动化监测干式空心电抗器的过热故障情况，具有更高的准确性和精确性。
【IPC分类】G08C17/02, G01K11/00
【公开号】CN105698959
【申请号】CN201610115588
【发明人】邹建明, 李振柱, 周文俊, 喻剑辉, 王梓
【申请人】国家电网公司华中分部, 武汉大学, 国家电网公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年3月1日