[实用新型]一种基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统。

背景技术

现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。作为目前普遍使用的小车式开关柜，由于断路器与开关柜之间采用插头联接，当小车与开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁，造成停电，这些现象在大电流开关柜如进线柜上尤为突出，且影响极大。因此，为避免此类事故的发生，对能即时监测触头温升的装置的需求就显得非常迫切了。

目前，国内外对开关柜触头温度的检测主要还停留在定期检测上，主要采用远程红外辐射温度计进行远距离观测。但是定期检测有其固有的不足，那就是触头故障有可能在两次检测之间发生。另外，这种温度计价格较高，需要的维护人数较多，需要大量的人力、物力和财力。

鉴于定期检测的种种不足，各地的电力部门开始尝试采用在线监测的方法对导线接头状况进行实时的、在线的监测。现有的监测系统均采用温度传感器采集触头的实时温度，然后通过光纤将温度数据统一发送到数据管理终端，数据管理终端再将数据发送回监控主站，监控主站随后通过专家系统即可对数据进行分析预测。这种方法能准确判断开关柜触头的当前状况，并可以对触头今后运行趋势进行预测。

但是上述方法存在以下问题：

1、采集终端与数据管理终端间采用的是光纤通信，虽然可靠，但是光纤布局容易造成的硬件故障较高，而且，光纤还具有成本较高的缺点。

2、虽然传感器安装布置灵活，其测量点位置可以不受限制，但是必须解决传感器在高温、强电场、强磁场环境条件下的工作可靠性、传感器与主机之间的高电压隔离以及传感器自身的工作电源问题。

3、现有的数据管理终端大多通过有线方式与后台管理服务器连接，现场实施时较为复杂。

另外，随着网络技术的发展，以无线传感器网络技术为基础的开关柜触头在线监测系统逐渐成为了研究热点。由于这种需要采集的数据量很小，因此并不需要很高的传输带宽；同时，由于一个开关柜中有多个触头，因此需要有较低的传输延时和极低的功率消耗，并且网络需要尽量有灵活的自组织性，才能使用户能拥有较长的电池寿命和较灵活的接头数量和布局。

综上所述，现有开关触头温度监测系统已不能满足对开关触头温度监测的要求，因此，迫切需要研发一种新的在线监测系统，以满足使用需要。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统，在保证数据高可靠性传输的前提下避免错综复杂的光纤，同时降低成本，并达到不受采集点位置、环境条件限制的效果。

本实用新型所述的一种基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统，该系统包括设有数据接收终端的监控主站，所述系统还包括若干个子节点和一中心节点，所述中心节点通过ZigBee网络接收来自所述子节点采集的数据包，并通过GSM网络向所述数据接收终端输出所述数据包。

在上述的基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统中，所述数据接收终端还通过GSM网络接收来自所述中心节点采集的数据包。

在上述的基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统中，所述中心节点还通过GSM网络接收来自所述数据接收终端输出的数据请求信号。

在上述的基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统中，所述子节点还通过ZigBee网络接收来自所述中心节点输出的数据请求信号。

在上述的基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统中，所述子节点包括第一主控制器以及分别与该第一主控制器连接的第一电源模块、一温度探头、一实时时钟模块和第一无线通讯模块，其中，

所述第一主控制器接收来自所述温度探头提供的温度数据和所述实时时钟模块提供的实时时间信号，将该温度数据和实时时间信号打包后的数据包发送到所述第一无线通讯模块；

所述第一无线通讯模块通过ZigBee网络向所述中心节点输出所述数据包。

在上述的基于ZigBee技术的智能开关柜触头温度在线监控系统中，所述第一主控制器包括与所述温度探头连接的第一AD转换模块、与所述实时时钟模块连接的第一I2C接口和与所述第一无线通讯模块连接的第一SPI接口。