[發明專利]高壓變電站無線自動測溫預警系統

無效

• 申請號: 200710186411.4
• 申請日: 2007-11-17
• 公開（公告）號: CN101174361A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 王洪禮;鄭加駒;王立春;劉歆;高強;郭龍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01K1/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯力

【技術領域】：本發明屬于自動化技術領域，涉及嵌入式系統、智能傳感、無線通信等技術，尤其是一種適應于變電站高電壓、強磁場環境下不易布線、測溫節點數量大、電池不易更換的測溫監測系統。

【背景技術】：隨著我國經濟的快速增長，電力供應量日益增加，電力供應量的持續快速增長，給高壓電網設備帶來了一系列安全問題，為預防各類電力事故，安全運行監測的工作量快速增大，作為高壓電網設備安全運行的主要參數-輸變線路接頭溫度的監測工作更是日趨繁重。

然而長期以來，我國電網設備的安全使用沒有得到足夠的重視，與一些發達國家相比，我國電網的平均故障率偏高。其中一個重要原因就是我們缺乏對電網系統有效的在線監測手段，其中對電網系統進行溫度在線檢測是其中很重要的一個方面。

根據電力事故分析，由于電網設備溫度過高引起火災占相當大的比例，這種火災一旦發生，將導致大面積電網設備燒毀，機組被迫停機，生產無法進行，從而造成重大經濟損失。通過事故分析，引起火災的直接原因是輸變線路接頭質量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過大，長期運行造成電纜頭過熱而燒穿絕緣，最后導致電纜溝火災的發生。如果能在事故發生的早期，提前進行預警并迅速采取措施，將能有效地避免此類事故的發生。因此，非常有必要對接頭溫度進行精確的監測。

變電站輸變線路的接點溫度是衡量變電站安全生產的一個重要指標。在正常情況下，接點溫度在20℃～30℃之間，如果超過65℃，則有可能發生火災或爆炸現象，不僅影響變電站的安全生產，而且嚴重威脅公共安全，還會給供電用戶帶來巨大的經濟損失。國內外正在致力于變電站異常處理系統的研究，其中分布式光纖溫度測量系統也是一種較好的方法。其主要特點是可連續測溫、測溫速度快、抗電磁干擾能力強，然而光纖布線復雜、投資大、線路老化問題嚴重且拆換困難、移動性差，因此，光纖式溫度測量系統推廣有一定的困難。

實用新型CN2777661發明了一種配變電設備在線溫度無線監測系統，該系統能夠遠距離非接觸讀取監測點的溫度測量數據，自動把采集的溫度數據傳輸到計算機進行集中存儲管理，即時分析，自動報警。該監測系統主要由主動式無線溫度傳感器、無線溫度數據接收機、溫度數據分析處理計算機三部分組成，主動式無線溫度傳感器安裝在配變電設備需要測溫的監測點上，無線溫度數據接收機布置在配變電站內，溫度數據分析處理計算機安裝在配變電站主控室，主動式無線溫度傳感器與無線溫度數據接收機之間通過無線電相連，溫度數據分析處理計算機與無線溫度數據接收機之間通過工業現場總線相連。該實用新型未提及無線測溫裝置的雙電源低功耗管理和系統的超低功耗實現，同時，主動式上報模式容易引起信號沖突，且存在測溫節點失效會默認為接頭溫度正常的弊端。

【發明內容】：本發明的目的是解決現有技術存在的上述不足，為高壓變電站提供一種點對多點、長期有效的無線測溫預警系統，以便及時發現高壓設備存在的安全隱患，保障電力系統的正常運行。

本發明提供高壓變電站無線自動測溫預警系統，包括無線測溫模塊、無線數據接收器和主機三部分，所述的無線測溫模塊為n個彼此獨立的超低功耗無線測溫模塊，其中n為大于1的自然數，所述的超低功耗無線測溫模塊的構成包括：用于測量需要測溫的接頭處溫度的智能溫度傳感器，與智能溫度傳感器連接用于接收所測量的溫度信號的超低功耗單片機，與超低功耗單片機雙向連接、用于接收主機發送的測量問詢信號和向主機發送所測量的該測點的溫度信號的無線收發模塊，用于向無線測溫模塊供電的高能電池，該高能電池通過電源管理器1分別向智能溫度傳感器和超低功耗單片機供電，該高能電池通過電源管理器2向無線收發模塊供電，同時超低功耗單片機通過電源管理器2對該無線收發模塊進行控制；

無線數據接收器通過點到點時分多址無線通信方式(TDMA)連接n個彼此獨立的超低功耗無線測溫模塊實現一主多從的工作模式，無線數據接收器通過串口與主機連接。

無線測溫模塊安裝在需要測溫的接頭處，其數量的理論上限為16384個，足以滿足變電站的需要；無線數據接收器安裝在控制室內，通過串口與主機(計算機)連接；計算機內安裝溫度顯示以及預警、報警軟件。

每個變電站安裝一臺計算機和一個無線數據接收器，無線測溫模塊的數量由需要測溫的變電站接頭數量決定，這樣在網絡上形成了一點對多點的通信結構。該網絡必須覆蓋整個變電站站區。