[發明專利]一種基于物聯網技術的弧光在線監測系統

在審

• 申請號: 201710821138.1
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107607842A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 徐吉用;陳源東;張元龍;李福;張明冠;龔輝;姚曉磊;彭少丹;梁倩;徐汛;蘇嘉力;李遠;徐蕓;沈立源;劉云濤;時雨;邰世福;李艷玲;衛星舟
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司紅河供電局
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;H04L29/08
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域：

本發明涉及一種基于物聯網技術的弧光在線監測系統，屬于電力設備的在線監測技術領域。

背景技術：

隨著電氣化時代的到來，電與人民生活和工業生產形成了緊密的聯系。而電網容量的不斷擴大，使得配電系統的規模也隨之變大，母線短路容量愈來愈高，作為電力系統的重要設備，開關柜的安全穩定運行問題是整個電力系統安全可靠運行的一個重要因素。

導致開關柜不穩定運行的因素較多，封閉式的中置柜以電纜引出，操作頻繁，運行電流大，故障過電壓高，設備制造質量和安全距離比高壓設備差，容易發生絕緣事故。近幾年常有開關柜或母線因絕緣損壞、操作失誤、設備老化等原因產生弧光而被燒毀的事故發生，造成重大的經濟損失和人員傷害。弧光短路作為中、低壓開關柜內部最嚴重的故障之一，由于電弧電阻的原因，短路電流往往達不到過流、速斷整定值而不能快速動作切斷故障，導致電弧持續燃燒釋放出巨大的能量，造成嚴重的損失。因此，一種實時的弧光監測設備非常必要。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題提供一種基于物聯網技術的弧光在線監測系統，該系統整體結構設計巧妙，操作方便，通過采用無線通信方式解決布線的困難，且不影響室內美觀，并能夠實現對室外環網柜、電纜分支箱等進行閃弧監測，通過對數據的處理、存儲、分析及預警，實時反映監測情況，對故障預判及工作人員進行分析判斷，提供了有效的手段。

上述的目的通過以下技術方案實現：

一種基于物聯網技術的弧光在線監測系統，包括監控中心、通信服務器、采集器和弧光傳感器；

所述的監控中心提供人機交互平臺，用于對運行中的監控終端進行參數設置，以及對數據的處理、存儲、分析及預警；

所述的通信服務器用于將光纖信號或無線信號轉換為以太網信號，將采集器的數據轉發給監控中心；

所述的采集器用于收集傳感器的數據，并進行組網，通過GPRS或光纖，將弧光信息傳輸至通信服務器；

所述的弧光傳感器安裝于封閉柜體內，用于檢測弧光中紫外光譜，通過光纖將數據傳輸至采集器。

所述的基于物聯網技術的弧光在線監測系統，所述的通信服務器采用ARM9和FPGA實現，具備光纖接口至少4個，GPRS接口至少1個，以太網接口至少1個。

所述的基于物聯網技術的弧光在線監測系統，所述的采集器采用MSP430單片機和FPGA實現，具備至少12個弧光接口、至少1個GPRS接口、至少2路光纖接口，每個采集器可采集至少12路弧光信息，支持光纖環網連接、GPRS通信和混合通信模式。

有益效果：

與現有技術相比，本發明的優點在于：(1)系統可以采集實時弧光信息，在監控中心可以遠程顯示實時值，并提供分析、查詢、定位等功能，對事故起到預防和定位的作用。(2)利用物聯網技術，解決布線的困難，且不影響室內美觀，系統采用光纖環網或借用GPRS信號組網，適用于城市、大型廠礦企業等區域供配電場合，采集器可識別自身在網絡中的位置，自動將本身數據添加進光纖網絡。(3)系統的整體結構設計巧妙，拆卸組裝維修更換方便，維護成本較低。

附圖說明

圖1為本發明的在線監測系統基本框圖。

圖2為本發明的混合組網模式連接示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

如圖1所示，本實施例的一種基于物聯網技術的弧光在線監測系統，包括監控中心、通信服務器、采集器和弧光傳感器。

監控中心安裝在監控室，主要實現遠程監控的功能，提供了一個人機交互的平臺。其利用計算機技術和數據庫技術搭建軟件平臺，實現對監測區域的弧光數據進行遠程管理與顯示。監控中心可以對運行中的監控終端進行參數設置，以及對數據的處理、存儲、分析及預警，便于工作人員對運行情況實時地做出處理。

通信服務器將光纖信號或無線信號轉換為以太網信號，將采集器的數據轉發給監控中心，采用ARM9和FPGA實現，具備光纖接口4個，GPRS接口1個，以太網接口1個。

采集器負責收集傳感器的數據，并進行組網，通過GPRS或光纖，將弧光信息傳輸至通信服務器。采集器采用MSP430單片機和FPGA實現，具備12個弧光接口、1個GPRS接口、2路光纖接口。每個采集器可采集12路弧光信息，支持光纖環網連接、GPRS通信和混合通信模式。