[实用新型]基于ZigBee无线网络的开关柜温度在线监测系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种基于ZigBee无线网络的开关柜温度在线监测系统。

【背景技术】

变电站中大多数的10kV电气设备采用封闭式结构，散热效果差，热积累大，且长期处于高电压、大电流和满负荷的条件下运行，其结果导致热量集结加剧，如果不对温升采取有效的监测措施，将会危及电气设备的安全运行。近年来，已发生多起高压开关过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决高压设备过热问题是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于ZigBee无线网络的开关柜温度在线监测系统，实现开关柜温度在线实时监控。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

基于ZigBee无线网络的开关柜温度在线监测系统，其特征在于：包括复数个无线温度传感器、复数个温度监测集中器、上位机；所述无线温度传感器和温度监测集中器之间进行无线通信；所述无线温度传感器包括第一电源模块、数字式温度传感器、第一MCU和ZigBee RF芯片；所述数字式温度传感器、ZigBee RF芯片分别与所述第一MCU相连接；所述数字式温度传感器、ZigBee RF芯片、第一MCU分别与所述第一电源模块相连接；所述温度监测集中器包括第二电源模块、第二MCU、ZigBee RF芯片和RS-485接口电路；所述RS-485接口电路、ZigBee RF芯片分别与所述第二MCU相连接；所述ZigBee RF芯片、第二MCU、RS-485接口电路分别与所述第二电源模块相连接；所述RS-485接口电路连接到所述上位机。

所述无线温度传感器贴在开关柜发热点上；所述温度监测集中器安装在开关柜面板上。

本实用新型优点在于：无线温度传感器尺寸小，可贴在发热点上；功耗低，采用电池供电，使用时间长达4年，从而避免在无源情况下的取电问题。系统可及时准确地反映测量点的温升变化情况，当温度超出温度限值，可通过现场显示终端的指示灯和继电器发出报警信号，也可通过远方管理平台发出报警信息，避免因设备过热，造成火灾和大面积的停电事故，提高了变电站自动化水平。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型无线温度在线监测系统连接示意图。

图2为本实用新型无线温度传感器硬件结构图。

图3为本实用新型温度监测集中器硬件结构图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，是本实用新型无线温度在线监测系统连接示意图。

本实用新型包括三个部分：无线温度传感器10、温度监测集中器20、上位机30。

无线温度传感器10黏贴在开关柜发热点上，对发热点的表面温度进行测量，并将温度信息通过ZigBee无线网络传送到温度监测集中器20。温度监测集中器20一般安装在开关柜面板上，每台温度监测集中器20可接收十二路的无线温度传感器10传送过来的温度信息程度和一路的环境温湿度信息，然后按照位置顺序将这些信息在LED面板上进行显示。在对温度信息处理过程中，判断温度是否超出温度限值，如果越限，则通过指示灯和继电器发出声光报警信号。温度监测集中器20还可以将接收、测量到的温湿度信息通过RS-485总线，传送至上位机30的温度监测平台。温度监测软件是温度测量平台的核心应用软件，管理整个系统温度信息的采集、处理和发布，并实现与其它系统的信息交换。对于无人值守的变电站，还可以根据客户需求，通过温度监测集中器20将数据通过GPRS网络，按照电力系统标准规约将温湿度信息直接传送给上一级调度管理系统。

无线温度传感器10和温度监测集中器20之间通过无线方式进行通信，采用基于IEEE 802.15.4标准的ZigBee协议，网架结构采用Mesh架构，具有抗干扰能力强、网络容量大、网络的自组织、自愈能力强等特点。ZigBee通信采用免费的2.4GHz信道，将多个节点信息集中于个域网的中心协调器，通过协调器节点远程传输所有监测数据。ZigBee协议支持自组网，能够方便灵活地加入或撤销监测节点。

ZigBee协议规定，Mesh网络由协调器节点、路由器节点和终端节点组成。协调器和路由器的任务是发送和路由数据，不可休眠；终端不路由数据，不发送数据时可以休眠；协调器同时是网络的发起和组织者，并对网络进行维护。

无线温度传感器10配置成终端，允许在不发送数据时进入休眠状态，降低功耗；温度监测集中器配置为协调器，负责建立和维护网络。