[实用新型]高压开关柜的实时监测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力开关柜的监测设备，特别涉及一种高压开关柜的实时监测设备。

背景技术

高压开关柜作为重要的电力设施，是变电站、电厂等场所的常用关键设备，被广泛应用于发电、输电和配电环节。然而，开关柜内的断路器、连接插头等部位会随着设备的长期使用而发生老化，从而造成触点接触电阻增大。一旦触点的接触电阻超过规定的限值，就会造成触点发热。如果不能及时发现，任由其继续恶化，还会使设备烧毁，引发大面积的设备故障，造成严重的危害和损失。同时，由于开关柜内的湿度等其它电气和环境参数也对设备的稳定运行有重要的影响。因此，实现开关柜内温度、湿度和其它电气和环境参数的在线监测是保障高压电力设备稳定运行的重要手段。

传统的监测设备常采用有线传感器或有源无线传感器。其中，传统的有线传感器监测设备具有无法对旧有设备进行改造、施工难度大、增容困难、线缆成本高等缺点。有线传感器的线缆在柜体内部需要专门固定，以便线缆能够从测量点延伸到设备放置区域，且与柜体的高压区域保持安全距离。因而增加了施工难度。如果要增加传感器节点，需要对整个开关柜进行重新布线，增容难度大。有线传感器使用时对柜体结构也有专门的要求，因此有线传感器不能安装在已经投产或结构比较复杂的开关柜上。为了免于受到开关柜内高电压设备的影响，传感器要采用高性能的屏蔽线缆，增加了线缆成本。

有源无线传感器使用时需要装配一定容量的电池来给传感器供电，其传感器体积普遍较大，无法安装在狭小的空间里。由于电池的容量直接影响传感器的工作时长。由于电池对环境温度很敏感，在高温或低温时性能会显著下降，因而对开关柜的内部温度要求比较严格，既不能过高也不能过低，否则会影响电池的性能。有源无线传感器采用电池供电，电量有限，无法实现频繁采样，实时性不高。如果电池电量用尽，则需要对传感器的电池进行更换。因此，传统的有源无线传感器监测设备存在传感器体积大、实时性差、环境适应性差且需要经常维护等缺点。

此外，传统的无线自组网网络在发送数据时是通过组网协议去处理各网络节点的数据冲突问题的。比较普遍的防冲突方法是在发生冲突后，以随机的时长延时等待，等待结束后进行重发。为保证可操作性，延时多为一个较小的范围。

传统的无线自组网的防冲突方法，无法应用于节点数较多的应用场景。当网络内的节点越多时，通讯产生冲突的概率也就越高。如果多个节点同时产生通讯冲突，即使进行了随机的延时重发，依然会产生冲突。如果通讯冲突长时间内不能被解除，则会不断积累冲突节点的数量，最终造成通讯网络的长时间阻塞，甚至造成网络瘫痪。

传统的监测设备在数据传输时采用明文传输的方式。由于应用层只使用简单的校验算法来保证通讯的可靠性，数据在通讯链路里面是透明的。所有能够接入通讯链路的设备均能获取设备传输的数据，甚至可以对数据进行修改或伪造。如果有设备接入无线网络，可以轻易获取传输的数据，并对数据进行篡改，欺骗上层系统，甚至修改网络参数，致使整个无线网络瘫痪。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压开关柜的实时监测设备，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高压开关柜的实时监测设备，该实时监测设备包括：核心处理器MCU，其用于对所述实时监测设备进行整体运行和调度；超高频无源标签，该超高频无源标签固定在高压开关柜的触头连接点和高压开关柜的各箱室的内壁上，用于采集高压开关柜的环境和电气参数的数据；超高频模块，该超高频模块包括超高频天线和超高频通讯模块，其中，超高频天线用于操作超高频无源标签，超高频通讯模块通过串行接口进行指令和数据的交互；加密模块，核心处理器MCU通过串行接口将所述数据发送至该加密模块，加密模块用于对数据进行验证和加密处理；以及无线模块，该无线模块为具有无线自组网的模块，无线模块用于接收加密处理后的数据，并通过无线自组网的分时传输将加密处理后的数据发送给上层系统。

优选地，上述技术方案中，实时监测设备还包括：实时时钟芯片RTC，其用于为实时监测设备提供准确地系统时间，RTC的内部接口为串行接口。

优选地，上述技术方案中，实时监测设备还包括：存储器，其为内部存储芯片，用于存储超高频无源标签采集回的数据，内部存储芯片的内部接口为串行接口。