一种基于变电柜的检测与远程控制系统及方法与流程

本发明属于控制技术领域，特别涉及一种基于变电柜的检测与远程控制系统及方法。

背景技术

变电柜是一种将高压电转变为低压电的或者将低压电转变为高压电的电气设备，由于发电厂一般采用变压输送，先将发电产生的电能转换为高压进行传输以减少输送过程中的损耗，在将高压电变为低压电供用户使用。因此，变电柜在输送电能的场所得到了广泛的应用，由于变电柜会因为环境原因和自身工作的原因使得变电柜内的温度过高可能会导致一些损害，湿度也会影响变电柜的工作效率，当变电柜内部出现问题如果不被及时发现，会对电力的输送带来严重的影响，由于变电柜大多为高压工作，人工检修具有一定的危险性。

技术实现要素：

本发明提供一种基于变电柜的检测与远程控制系统及其检测与远程控制方法，能够自动检测变电柜内部的温度、湿度和输出电压，并能通过检测值与预设值进行比较，并能远程控制变电柜的工作，能够同时监测多个变电柜的工作状态，减少了大量的人力。

一种基于变电柜的检测与远程控制系统，所述远程检测与控制系统包括变电柜、通信模块和服务器；其中：

所述变电柜包括柜体和与柜体相配合的柜门，所述柜体上有通风口，所述柜体内部有进线柜、出线柜、继电器组、检测模块、单片机模块、电源模块、除湿器和排气扇，所述继电器组与所述单片机模块电性连接，所属继电器组中的继电器分别连接到所述变电柜中不同变压模块进线口处，控制所述变电柜不同变压模块的工作，所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器和电压检测电路，所述温度传感器和湿度传感器均与所述单片机模块电性连接，所述电压检测电路的输入端与所述出线柜电性连接，所述电压检测电路的输出端与所述单片机模块电性连接，所述单片机模块包括单片机、gps定位模块和模数转换模块，所述单片机与所述排气扇和除湿器电相连，所述电源模块与所述单片机模块、除湿器和排气扇电性相连，所述模数转换模块输入端与所述单片机电性相连，所述模数转换模块与所述通信模块相连；

所述通信模块包括无线连接模块和有线连接模块，所述服务器与所述通信模块通过无线网连接，所述单片机模块与所述通信模块通过光纤电性连接；

所述服务器包括中央处理器、存储器、显示屏、报警器、指示灯和控制开关，所述存储器、显示屏、报警器、指示灯和控制开关均与所述中央处理器电性连接，所述指示灯与所述继电器组中的继电器一一对应，所述控制开关控制所述继电器组中继电器的释放与吸合。

进一步的，所述温度传感器检测所述变电柜内的温度并将检测温度传递到所述单片机模块，所述湿度传感器用于检测变电柜内的湿度并传递到所述单片机模块，所述单片机模块通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号并通过光纤传递到所述通信模块，所述通信模块通过无线网将信息传递到所述服务器。

进一步的，所述服务器接收到信号后，所述中央处理器将检测到的温度和湿度与设定值的大小进行比较，得出比较结果，所述中央处理器根据比较结果得出控制命令并通过所述通信模块传递到所述单片机模块，所述单片机模块根据控制命令生成控制指令控制所述排气扇与除湿器的动作。

进一步的，所述排气扇安装在所述通风口处。

进一步的，所述电压检测电路检测所述出线柜输出的电压，并将检测到的电压值传递到所述单片机模块，所述单片机模块通过所述通信模块将电压值传递到所述中央处理器，所述中央处理器根据不同的变电柜输出的电压进行比较判断所述变电柜的输出电压是否在合格范围之内，若是，所述电压检测电路继续检测，若输出电压不正常，所述中央处理器通过所述通信模块发送控制信息到所述单片机模块，所述单片机模块根据控制指令，控制所述继电器组的吸合和释放，所述报警器报警，所述继电器组通过对应的指示灯的亮与灭显示继电器的吸合与释放，所述电压值存储在所述存储器中。

进一步的，所述服务器同时与多个变电柜通过无线网连接，同时监控多台变电柜的运行情况，所述显示屏为触摸屏，在所述显示屏上显示与所述服务器连接的变电柜的编号，选择所述变电柜的编号，在所述显示屏上显示该变电柜内的温度、湿度、输出电压大小以及变电柜的所在位置是否正常运行。

进一步的，所述控制开关为手动开关，通过所述控制开关手动控制变电柜的运行，手动关闭所述控制开关，所述中央处理器将关闭手动开关的信号通过所述通信模块传递到所述单片机模块，所述单片机模块通过接收到的信息控制所述继电器组的释放，变电柜停止工作。

进一步的，所述显示屏为液晶显示屏，所述指示灯为led灯，所述指示灯对应的继电器吸合，所述指示灯亮，若继电器释放所述对应的led灯熄灭。

进一步的，所述存储器内存储着各个变电柜的温度、湿度和输出电压大小的变化，通过所述中央处理器将存储信息制作成折线图显示在所述显示屏上，更加直观的看出变化趋势，对不同的变电柜采取不同的预防措施。

一种基于变电柜的检测与远程控制的方法，基于一种基于变电柜的检测与远程控制系统，所述变电柜的远程检测与远程控制的方法，步骤如下：

变电柜的检测方法：

步骤(a)：通过所述温度传感器、湿度传感器和电压检测电路对变电柜内的温度、湿度和输出电压进行检测并将检测到的信息传递到所述单片机模块；

步骤(b)：所述单片机将检测到的模拟信号通过所述模数转换器转换为数字信号并传递到所述通信模块；

步骤(c)：所述通信模块通过无线网将检测信号传递到所述服务器；

步骤(d)：所述服务器将接收到的信号存储在所述存储器中，并显示在所述显示屏上；

变电柜的远程控制方法：

步骤(1)：所述中央处理器将检测到的温度和湿度与预设值进比较，进入步骤2和步骤3；

步骤(2)：所述中央处理器通过比较判断温度与湿度是否大于预设值，若不大于进入步骤4，若检测到的温度与湿度大于预设值，所述中央处理器通过所述通信模块向所述单片机模块发送指令，所述单片机模块控制所述排气扇和除湿器的工作并进入步骤5；

步骤(3)：所述中央处理器判断检测电压值是否在合格电压范围之内，若是，进入步骤4，若不是，所述中央处理器通过所述通信模块向所述单片机模块发送指令，所述单片机模块控制所述继电器组释放，所述报警器报警，对应所述指示灯熄灭并在所述显示屏上显示出现问题的变电柜的位置；

步骤(4)：所述检测模块继续对变电柜进行检测；

步骤(5)：所述温度传感器和湿度传感器继续检测变电柜中的温度和湿度，并传递到所述服务器进入到步骤2。

附图说明

图1为本发明一种基于变电柜的检测与远程控制系统的结构示意图；

图2为变电柜内部结构示意图；

图3为变电柜的检测方法工作流程图；

图4为变电柜的远程控制方法工作流程图。

图中：1、变电柜；2、通信模块；3、服务器；4、单片机模块；5、检测模块；6、排气扇；7、电源模块；8、除湿器；9、出线柜；10、进线柜；11、继电器组；101、柜体；102、柜门；103、通风口；201、无线连接模块；202、有线连接模块；301、指示灯；302、控制开关；304、中央处理器；305、存储器；306、显示屏；401、单片机；402、gps定位模块；403、模数转换模块；501、温度传感器；502、湿度传感器；503、电压检测电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种基于变电柜的检测与远程控制系统及其检测与远程控制方法的具体实施方式做详细阐述。

如图1-2所示，一种基于变电柜的检测与远程控制系统，所述检测与远程控制系统包括变电柜1、通信模块2和服务器3；其中：

所述变电柜1包括柜体101和与柜体相配合的柜门102，所述柜体101上有通风口103，所述柜体101内部有进线柜10、出线柜9、继电器组11、检测模块5、单片机模块4、电源模块7、除湿器8和排气扇6，所述继电器组11与所述单片机模块4电性连接，所属继电器组11中的继电器分别连接到所述变电柜1中不同变压模块进线口处，控制所述变电柜1不同变压模块的工作，所述检测模块5包括温度传感器501、湿度传感器502和电压检测电路503，所述温度传感器501和湿度传感器502均与所述单片机模块4电性连接，所述电压检测电路503的输入端与所述出线柜9电性连接，所述电压检测电路503的输出端与所述单片机模块4电性连接，所述单片机模块4包括单片机401、gps定位模块402和模数转换模块403，所述单片机401与所述排气扇6和除湿器8电相连，所述电源模块7与所述单片机模块4、除湿器8和排气扇6电性相连，所述模数转换模块403输入端与所述单片机401电性相连，所述模数转换模块403与所述通信模块2相连；

所述通信模块2包括无线连接模块201和有线连接模块202，所述服务器3与所述通信模块2通过无线网连接，所述单片机模块4与所述通信模块2通过光纤电性连接；

所述服务器3包括中央处理器304、存储器305、显示屏306、报警器303、指示灯301和控制开关302，所述存储器305、显示屏306、报警器303、指示灯301和控制开关302均与所述中央处理器304电性连接，所述指示灯301与所述继电器组11中的继电器一一对应，所述控制开关302控制所述继电器组11中继电器的释放与吸合。

进一步的，所述温度传感器501检测变电柜内的温度并将检测温度传递到所述单片机模块4，所述湿度传感器502用于检测所述变电柜1内的湿度并传递到所述单片机模块4，所述单片机模块4通过模数转换器403将模拟信号转换为数字信号并通过光纤传递到所述通信模块2，所述通信模块2通过无线网将信息传递到所述服务器3。

进一步的，所述服务器3接收到信号后，所述中央处理器304将检测到的温度和湿度与设定值的大小进行比较，得出比较结果，所述中央处理器304根据比较结果得出控制命令并通过所述通信模块2传递到所述单片机模块4，所述单片机模块4根据控制命令生成控制指令控制所述排气扇6与除湿器8的动作。

进一步的，所述排气扇6安装在所述通风口103处，所述变电柜1与所述通信模块2通过光纤连接为了防止所述变电柜1的高电压影响传播信号，所述通信模块2通过无线网与所述服务器3连接，避免了接线的麻烦。

进一步的，所述电压检测电路503检测所述出线柜9输出的电压，并将检测到的电压值传递到所述单片机模块4，所述单片机模块4通过所述通信模块2将电压值传递到所述中央处理器304，所述中央处理器304根据不同的变电柜输出的电压进行比较判断所述变电柜1的输出电压是否在合格范围之内，若是，所述电压检测电路503继续检测，若输出电压不正常，所述中央处理器304通过所述通信模块2发送控制信息到所述单片机模块4，所述单片机模块4根据控制指令，控制所述继电器组11的吸合和释放，所述报警器303报警，与所述继电器组11对应的指示灯301显示继电器的吸合与释放，所述电压值存储在所述存储器305中。

进一步的，所述服务器3同时与多个变电柜通过无线网连接，同时监控多台变电柜的运行情况，所述显示屏306为触摸屏，在所述显示屏306上显示与所述服务器3连接的变电柜的编号，选择所述变电柜1的编号，在所述显示屏303上显示所述变电柜1内的温度、湿度、输出电压大小以及所述变电柜1的所在位置和是否正常运行。

进一步的，所述控制开关302为手动开关，通过所述控制开关302手动控制所述变电柜1的运行，手动关闭所述控制开关302，所述中央处理器304将关闭手动开关的信号通过所述通信模块2传递到所述单片机模块4，所述单片机模块4通过接收到的信息控制所述继电器组11的释放，使所述变电柜1停止工作。

进一步的，所述显示屏306为液晶显示屏，所述指示灯301为led灯，所述指示灯301对应的继电器吸合，所述指示灯301亮，若继电器释放所述对应的led灯熄灭。

进一步的，所述存储器305内存储着各个变电柜的温度、湿度和输出电压大小的变化，通过所述中央处理器304将存储信息制作成折线图显示在所述显示屏306上，更加直观的看出变化趋势，对不同的变电柜采取不同的预防措施。

如图3-4所示，一种基于变电柜的检测与远程控制的方法，基于一种基于变电柜的检测与远程控制系统，所述变电柜的远程检测与远程控制的方法，步骤如下：

变电柜的远程监测方法：

步骤(a)：通过所述温度传感器501、湿度传感器502和电压检测电路503对所述变电柜1内的温度、湿度和输出电压进行检测并将检测到的信息传递到所述单片机模块4；

步骤(b)：所述单片机401将检测到的模拟信号通过所述模数转换器403转换为数字信号并传递到所述通信模块2；

步骤(c)：所述通信模块2通过无线网将检测信号传递到所述服务器3；

步骤(d)：所述服务器3将接收到的信号存储在所述存储器305中，并显示在所述显示屏306上；

变电柜的远程控制方法：

步骤(1)：所述中央处理器304将检测到的温度和湿度与预设值进比较，进入步骤2和步骤3；

步骤(2)：所述中央处理器304通过比较判断温度与湿度是否大于预设值，若不大于进入步骤4，若检测到的温度与湿度大于预设值，所述中央处理器304通过所述通信模块2向所述单片机模块4发送指令，所述单片机模块4控制所述排气扇6和除湿器8的工作并进入步骤5；

步骤(3)：所述中央处理器304判断检测电压值是否在合格电压范围之内，若是，进入步骤4，若不是，所述中央处理器304通过所述通信模块2向所述单片机模块4发送指令，所述单片机模块4控制所述继电器组11释放，所述报警器303报警，对应所述指示灯301熄灭并在所述显示屏306上显示出现问题的变电柜的位置；

步骤(4)：所述检测模块5继续对变电柜进行检测；

步骤(5)：所述温度传感器501和湿度传感器502继续检测变电柜中的温度和湿度，并传递到所述服务器3进入到步骤2。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。