[實用新型]基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置

有效

• 申請號: 201320147244.3
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203148469U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 施偉國;黃成軍;薛明;郭燦新
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司;上海華乘電氣科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 李征旦

技術領域

本實用新型涉及的是一種基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，屬于電力設備狀態監測技術領域。

背景技術

隨著我國電力工業建設的突飛猛進，現代電力系統正向著大電網、大機組、超高壓、大容量的方向發展，為保障電力系統的穩定性、可靠性，對電力設備的安全程度也提出了更高的要求。

近年來，開關柜在城市電網中得到了廣泛的應用，一旦開關柜設備內部出現某種缺陷,極易發生設備故障。隨著開關柜變電站數量的增多,開關柜設備發生故障的幾率也在增加。以往人們認為開關柜設備屬于免維護設備,加之開關柜變電站數量較少,監測設備故障的手段和措施相對有限。因此,加強和完善開關柜設備交接試驗以及開關柜設備的運行監測,對保障開關柜設備的安全運行具有重要意義。

實踐證明，開關柜內部故障以絕緣性故障為主。開關柜內的環境狀態參數主要包括溫度、濕度、氧含量和六氟化硫氣體含量。當開關柜內的導體等發生絕緣劣化時，會導致導體對外的泄漏電流增大，使到流過導體上的電流大大增加，進而使開關柜內的溫度急劇上升。開關柜內的環境濕度是影響柜內設備長期運行的重要影響因素之一，一般開關柜內有一定的加熱除濕設備，但當該設備失靈，或濕氣短時急劇增加時，柜內容易形成潮濕氣體，并在殼體內部的各種設備表面凝結成水分，設備的結構容易在水氣和溫度的共同作用下，加速老化或者造成金屬銹蝕等情況，對絕緣性能有重要影響。開關柜內部一般實用六氟化硫氣體絕緣的組合開關電器，當該類開關電器內的絕緣氣體發生泄漏時，電器的絕緣性能下降，影響開關的絕緣強度，由于開關柜的相對封閉結構，泄漏的六氟化硫氣體容易聚集在開關柜底部，通過在開關柜內的底部安裝氧含量和六氟化硫氣體含量能夠反應開關柜內的氣體泄漏情況。

開關柜內的環境狀態是反映開關柜絕緣性能的因素之一，它是開關柜絕緣劣化的征兆和表現形，又是絕緣進一步劣化的原因。所以，監測開關柜的相關環境狀態參數如溫度、濕度、氧氣含量和六氟化硫氣體含量，能發現其內部早期的絕緣缺陷,以便采取措施，避免其發展。為了實時監測開關柜內部的環境狀態參數，發現其內部早期的絕緣缺陷，保證開關設備正常運行，降低事故率，急需加裝開關柜環境狀態參數監測裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷而提供一種基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，結構緊湊，且安裝結構不對開關柜的原有設計有影響，可以在現場對開關柜的環境狀態參數進行有效監測。

實現上述目的的技術方案是：

基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，包括若干傳感器、多芯電纜、監測終端、ZigBee無線網絡、第一ZigBee芯片和計算機，所述各傳感器通過所述多芯電纜與所述監測終端相連；所述監測終端通過所述ZigBee無線網絡與計算機進行數據傳輸；所述各傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣傳感器和六氟化硫氣體傳感器；所述監測終端包括ARM（Advanced?RISC?Machines）處理器、電源和第二ZigBee芯片，所述電源和第二ZigBee芯片均與ARM處理器相連；所述第一ZigBee芯片與所述計算機相連；所述第一ZigBee芯片和第二ZigBee芯片通過所述ZigBee無線網絡相連，其中：

所述溫度傳感器采集開關柜環境狀態的溫度數據，并通過所述多芯電纜把溫度數據發送給ARM處理器；

所述濕度傳感器采集開關柜環境狀態的濕度數據，并通過所述多芯電纜把濕度數據發送給ARM處理器；

所述氧氣傳感器采集開關柜環境狀態的氧氣含量數據，并通過所述多芯電纜把氧氣含量數據發送給ARM處理器；

所述六氟化硫氣體傳感器采集開關柜環境狀態的六氟化硫氣體含量數據，并通過所述多芯電纜把六氟化硫氣體含量數據發送給ARM處理器；

所述ARM處理器對接收的各種開關柜環境狀態參數的數據進行存儲，并通過第一ZigBee芯片和第二ZigBee芯片配置合適的頻段天線利用ZigBee無線網絡把數據傳輸給所述計算機。

上述的基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，其中，所述ZigBee無線網絡包括若干路由器節點和協調器。

上述的基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，其中，所述計算機上配有多種報警信息輸出接口，包括繼電器干節點、485通訊網絡接口和GSM短信發送接口。

上述的基于ZigBee網絡的開關柜環境狀態參數監測裝置，其中，所述各傳感器分布在開關柜內部的角落；所述監測終端安裝在開關柜面板上。