[發明專利]一種用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統

在審

• 申請號: 202011307308.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112629684A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 吳能成;朱浩琳;龍鑫宇;陳宇;林四敏;屈前;陳僑棠;林芳旭;黃冬梅;全葉盛;范耀波;吳良美
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司防城港供電局
• 主分類號: G01K1/024
• 分類號: G01K1/024
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 徐國華

1.一種用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，包括溫度發送端、采集器和顯示終端；其特征在于：所述的溫度發送端安裝在開關柜內部，主要由無線MCU、以及分別與無線MCU相連接的數字溫度傳感器、無線發射天線、感應取電模塊和電流采集模塊組成；所述的溫度發送端通過無線發射天線與采集器進行無線數據傳輸；所述的采集器與顯示終端通過GPRS通信網絡進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述采集器包括數據處理單片機、以及分別與數據處理單片機相連接的無線射頻接收模塊、存儲器、報警器、GPRS模塊和顯示屏；所述的數據處理單片機通過無線射頻接收模塊與溫度發送端相連接，接收溫度發送端傳輸過來的溫度和電流數據并進行數據處理；所述的數據處理單片機通過GPRS模塊將實時數據傳輸給顯示終端；所述的存儲器用于儲存基本數據信息，包括實時溫度、歷史溫度、電流采樣數據、基本信息數據；所述的報警器用于進行溫升預警判別不同缺陷告警以及溫升預測未來故障告警；所述的顯示屏用于顯示基本數據信息和告警信息。

3.根據權利要求1所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的顯示終端為Ipad或者手機或者電腦。

4.根據權利要求1-3任一所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的數字溫度傳感器采用DS18B20貼片；所述的電流采集模塊采用羅氏線圈采樣，無鐵芯磁飽和；所述的感應取電模塊獨立于電流采集模塊采用感應線圈取電，直接感應電磁能量獲取電能，經過濾波、整流、穩壓電路對無線MCU進行供電；所述的無線MCU為超低功耗單片機；所述的無線發射天線為PCB天線，并采用覆銅接地處理增強抗干擾能力。

5.根據權利要求4所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的溫度發送端還包括保護外殼；所述的無線MCU、數字溫度傳感器、無線發射天線和電流采集模塊均分別固定安裝在保護外殼內部；所述的保護外殼設有用于放置氮化硼導熱塊的凹槽，所述的數字溫度傳感器緊貼著氮化硼導熱塊。

6.根據權利要求5所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的保護外殼設有綁帶通孔。

7.根據權利要求6所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的溫度發送端設有若干個，分別通過鋼扎帶固定安裝在開關柜內部的梅花觸頭、母排以及電纜接頭處，并設置不同ID以區分不同位置。

8.根據權利要求7所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的感應取電模塊包括感應線圈、整流濾波電路、過壓保護電路和DC/DC模塊電路；所述的感應線圈應為4000扎且纏繞在所述鋼扎帶上；所述鋼扎帶為導磁材料，感應線圈通過感應電磁能量轉化為電能，通過電路中電容進行儲能供電；所述的整流濾波電路、過壓保護電路和DC/DC模塊電路設置在保護外殼內部。

9.根據權利要求2所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：所述的采集器的數據處理單片機的數據處理包括預警判別和預測算法處理。

10.根據權利要求9所述的用于開關柜的溫度在線監測與預警預測系統，其特征在于：

所述的預警判別具體是指單點告警法和多點差動法；所述的單點告警法包括高溫告警、溫升越限告警、溫升過速告警；所述高溫告警為所述數字溫度傳感器采集的溫度超過80℃，所述電流采集模塊采集到的工作電流在額定電流以內，則所述報警器發出初級告警信息；所述溫升越限告警為測溫點溫升超過70K，工作電流在額定電流以內，則所述報警器發出二級告警信息；所述溫升過速告警為測溫點實時溫升速率大于1K/min，且連續十個測溫點溫升速率超限，則所述報警器發出緊急缺陷信息；

所述的多點差動法包括柜內同相橫向超差告警、柜內異相橫向超差告警、同類柜型橫向超差告警，所述柜內同相橫向超差告警為同一時刻同一開關柜的同一相的不同測溫點之間的溫升差若超過5K，結合不同測溫點相對溫差作為輔助判斷依據設置提示告警、一般缺陷、重大缺陷、緊急缺陷不同缺陷等級所述報警器進行相應告警；所述柜內異相橫向超差告警為同一時刻同一開關柜內不同相的不同測溫點之間的溫升若超過5K，結合不同測溫點相對溫差作為輔助判斷依據設置提示告警、一般缺陷、重大缺陷、緊急缺陷不同缺陷等級所述報警器進行相應告警；所述同類柜型橫向超差告警為同一時刻，同一站內、同類柜間，不同測溫點之間溫升超過5K，結合不同測溫點相對溫差作為輔助判斷依據設置提示告警、一般缺陷、重大缺陷、緊急缺陷不同缺陷等級所述報警器進行相應告警；

所述預測算法是將所述數字溫度傳感器采集的溫度和所述電流采集模塊的采樣電流作為輸入量，結合電器學知識得到溫升預測模型，將溫度變化趨勢作為輸出量得到每一測溫點理論溫升值。