[实用新型]基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，属于电力设备状态监测技术领域。

背景技术

随着我国电力工业建设的突飞猛进，现代电力系统正向着大电网、大机组、超高压、大容量的方向发展，为保障电力系统的稳定性、可靠性，对电力设备的安全程度也提出了更高的要求。

近年来，开关柜在城市电网中得到了广泛的应用，一旦开关柜设备内部出现某种缺陷,极易发生设备故障。随着开关柜变电站数量的增多,开关柜设备发生故障的几率也在增加。以往人们认为开关柜设备属于免维护设备,加之开关柜变电站数量较少,监测设备故障的手段和措施相对有限。因此,加强和完善开关柜设备交接试验以及开关柜设备的运行监测,对保障开关柜设备的安全运行具有重要意义。

实践证明，开关柜内部故障以绝缘性故障为主。开关柜内的环境状态参数主要包括温度、湿度、氧含量和六氟化硫气体含量。当开关柜内的导体等发生绝缘劣化时，会导致导体对外的泄漏电流增大，使到流过导体上的电流大大增加，进而使开关柜内的温度急剧上升。开关柜内的环境湿度是影响柜内设备长期运行的重要影响因素之一，一般开关柜内有一定的加热除湿设备，但当该设备失灵，或湿气短时急剧增加时，柜内容易形成潮湿气体，并在壳体内部的各种设备表面凝结成水分，设备的结构容易在水气和温度的共同作用下，加速老化或者造成金属锈蚀等情况，对绝缘性能有重要影响。开关柜内部一般实用六氟化硫气体绝缘的组合开关电器，当该类开关电器内的绝缘气体发生泄漏时，电器的绝缘性能下降，影响开关的绝缘强度，由于开关柜的相对封闭结构，泄漏的六氟化硫气体容易聚集在开关柜底部，通过在开关柜内的底部安装氧含量和六氟化硫气体含量能够反应开关柜内的气体泄漏情况。

开关柜内的环境状态是反映开关柜绝缘性能的因素之一，它是开关柜绝缘劣化的征兆和表现形，又是绝缘进一步劣化的原因。所以，监测开关柜的相关环境状态参数如温度、湿度、氧气含量和六氟化硫气体含量，能发现其内部早期的绝缘缺陷,以便采取措施，避免其发展。为了实时监测开关柜内部的环境状态参数，发现其内部早期的绝缘缺陷，保证开关设备正常运行，降低事故率，急需加装开关柜环境状态参数监测装置。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，结构紧凑，且安装结构不对开关柜的原有设计有影响，可以在现场对开关柜的环境状态参数进行有效监测。

实现上述目的的技术方案是：

基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，包括若干传感器、多芯电缆、监测终端、ZigBee无线网络、第一ZigBee芯片和计算机，所述各传感器通过所述多芯电缆与所述监测终端相连；所述监测终端通过所述ZigBee无线网络与计算机进行数据传输；所述各传感器包括温度传感器、湿度传感器、氧气传感器和六氟化硫气体传感器；所述监测终端包括ARM（Advanced RISC Machines）处理器、电源和第二ZigBee芯片，所述电源和第二ZigBee芯片均与ARM处理器相连；所述第一ZigBee芯片与所述计算机相连；所述第一ZigBee芯片和第二ZigBee芯片通过所述ZigBee无线网络相连，其中：

所述温度传感器采集开关柜环境状态的温度数据，并通过所述多芯电缆把温度数据发送给ARM处理器；

所述湿度传感器采集开关柜环境状态的湿度数据，并通过所述多芯电缆把湿度数据发送给ARM处理器；

所述氧气传感器采集开关柜环境状态的氧气含量数据，并通过所述多芯电缆把氧气含量数据发送给ARM处理器；

所述六氟化硫气体传感器采集开关柜环境状态的六氟化硫气体含量数据，并通过所述多芯电缆把六氟化硫气体含量数据发送给ARM处理器；

所述ARM处理器对接收的各种开关柜环境状态参数的数据进行存储，并通过第一ZigBee芯片和第二ZigBee芯片配置合适的频段天线利用ZigBee无线网络把数据传输给所述计算机。

上述的基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，其中，所述ZigBee无线网络包括若干路由器节点和协调器。

上述的基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，其中，所述计算机上配有多种报警信息输出接口，包括继电器干节点、485通讯网络接口和GSM短信发送接口。

上述的基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置，其中，所述各传感器分布在开关柜内部的角落；所述监测终端安装在开关柜面板上。