一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，它包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台；感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端；分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机，监控管理机再连接至通信管理机，通信管理机连接至站控层交换机，站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网；实现电缆室内温度的实时监测，及时发现柜内异常并发出告警至值班人员，避免开关柜事故的发生，降低运维人员巡视时间以及检修人员工作时间。

A Dot-matrix Infrared Cable Room Temperature Measurement System Based on Dispatching Network

【技术实现步骤摘要】
一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统
本专利技术涉及一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统。
技术介绍
在电力系统中，变电站的开关柜是保障供电稳定可靠的重要设备。现有用电设备对供电的可靠性要求越来越高，在高电压，大电流状态下，高压开关柜的工作可靠性与电缆头局部放电、手车触头温升、柜内温湿度紧密相关。目前，开关柜事故的原因主要集中在触头发热、电缆头局部放电伴发热、电缆室内湿度过高导致绝缘性能下降等方面。实现对开关柜内部环境的监测，可以及时发现柜内潜在缺陷，避免缺陷扩大，导致事故发生。而目前针对柜内局部过温及局部放电主要采用现场人员手持检测设备现场监测，存在效率低、不能及时发现缺陷的缺点；市面上采用的非接触式红外测温，均采用单点测温，存在测温误差大、范围小等不足，且应用较少；针对柜内湿度监测，目前主要采用温湿度控制器实现，存在数据实时性差、不能在线监测的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，其克服了
技术介绍
中所述的现有技术的不足。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，它包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台；感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端；分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机，监控管理机再连接至通信管理机，通信管理机再连接至站控层交换机，站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网；感知终端包括云台、搭载在云台上的红外阵列传感器；每一电缆室内的感知终端均通过连接一分布式控制终端后连接至监控管理机；通过红外阵列传感器及云台带动红外阵列传感器的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息；通过红外阵列传感器获得的电缆室内的全局温度信息，判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常；分布式控制终端根据监控管理机的控制指令下发控制帧给感知终端、获取并存储感知终端获得的信息并将感知终端获得的信息发送至监控管理机；监控管理机接收并汇总各个分布式控制终端上传的信息并统一上送至远方后台，且还接收来自远方后台下达的控制指令。一实施例之中：根据计算出的判断温度来判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常，该判断温度Td为：Td＝TR×(α+β)；其中：TR为红外阵列传感器获得的绝对温度值，α为当前馈线负荷权重因子，β为电缆室内的空气温度权重因子。一实施例之中：当馈线负荷电流大小为(0-40)A，负荷权重因子为：α＝1；当馈线负荷电流大小为(40-80)A，负荷权重因子为：α＝0.7；当馈线负荷电流大小为(80-120)A，负荷权重因子为：α＝0.5；当馈线负荷电流大小为(120-160)A，负荷权重因子为：α＝0.3；当馈线负荷电流大小为(>160)A，负荷权重因子为：α＝0.1；当电缆室内空气温度为(<0)℃，温度权重因子为：β＝0.5；当电缆室内空气温度为(0-10)℃，温度权重因子为：β＝0.2；当电缆室内空气温度为(10-20)℃，温度权重因子为：β＝0.1；当电缆室内空气温度为(20-30)℃，温度权重因子为：β＝0.05；当电缆室内空气温度为(>30)℃，温度权重因子为：β＝0。一实施例之中：该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据，该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度以表格的方式直接显示，电缆室内不同采集位置的扫描变换通过云台的转动调整。一实施例之中：该红外阵列传感器在单个采集位置能同时获取多个温度数据，该红外阵列传感器获得的单个采集位置的绝对温度或判断温度，以不同颜色标示不同的温度梯度，形成温度云图进行显示。一实施例之中：该感知终端还包括湿度传感器，该湿度传感器设在云台上。一实施例之中：该红外阵列传感器采用型号为MLX90640的红外阵列传感器。一实施例之中：该感知终端设在电缆室的柜门背后。一实施例之中：该感知终端安装在电缆室内的C45电器安装导轨上。一实施例之中：该监测管理机通过主控室直流馈线屏内的直流母线经空气断路器后连接供电，该分布式馈线终端通过对应开关柜的屏顶小母线经空气断路器后连接供电。一实施例之中：该分布式馈线终端设有DC-DC降压模块，该DC-DC降压模块连接至感知终端，用于给感知终端供电。一实施例之中：该系统的数据传输采用行列监督码和差错控制编码两种数据传输检验方式；针对控制指令的传输采用差错控制编码校验方式，在发送端将被传输的信息附上监督码元，监督码元与信息码元以一种确定的规则相互关联，一旦传输发生差错，信息码元与监督码元的关系受到破坏，从而接收端可以发现错误和纠正错误；针对感知终端获取的信息数据包的传输采用行列监督码校验，数据包的行和列都采用奇偶校验码，以发现并纠正单个码元的错误，提高数据传输正确率。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1、本案开创性地引入非接触式测温红外阵列传感器，利用红外阵列传感器结合云台实现开关柜电缆室一次设备导电部位运行温度的全方位在线监测与预警；集局部放电监测、电缆室设备运行温度监测、柜内温湿度监测于一体，实现实时监测，及时发现柜内异常并发出告警至值班人员，避免开关柜事故的发生，降低运维人员巡视时间以及检修人员工作时间。2、本系统在电缆室测量的温湿度信息需要传输到远方(即远方后台，在电力系统中指供电公司的调度中心、数据监测中心等。)目前国网公司要求，变电站数据不能经过外网(移动、联通网)进行传输(考虑数据传输安全方面)。而调度数据网是供电公司里面，变电站的设备连接至公司办公大楼里面的调度中心的内部专用数据网，具有数据安全性。所以本专利中，考虑到将温湿度数据经过调度数据网，传输到公司的调度中心，保证了数据传输的完整性和安全性，又满足国网公司信息安全要求。3、该红外阵列传感器获得的单个采集位置的温度数据以表格或温度云图的方式直接显示，直观明了，以便及时、快速获得电缆室内的故障位置。4、由于变电站室内的冬天和夏季环境温度温差可达20度以上，开关柜空调设定的温度、开关柜电缆室内的温度以及当前馈线负荷的大小对设备一次导电部位运行温度均会产生较大影响，因此通过红外阵列传感器测得的绝对温度值与一次导电部位的发热情况并非形成唯一确定关系，因此，本案将馈线负荷电流、电缆室内空气温度考虑进去，给他们设置权重因子，最后得出与导电部位形成唯一确定关系的判断温度，根据该判断温度来判断发热故障，其判断结果更为准确。5、该监测管理机通过主控室直流馈线屏内的直流母线经空气断路器后连接供电，该分布式馈线终端通过对应开关柜的屏顶小母线经空气断路器后连接供电。该分布式馈线终端设有DC-DC降压模块，该DC-DC降压模块连接至感知终端，用于给感知终端供电。采用变电站现有的直流电压供电更加稳定，相比于蓄电池供电、CT取电等供电方式，有效降低电路设计复杂程度与供电稳定性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本实施例所述的测温系统的系统结构框图之一。图2为本实施例所述的测温系统的系统结构框图之二。图3为本实施例所述的测温系统的数据传输架构图。图4为本实施例所述的感知终端、分布式控制终端及监测管理机的供电结构图。具体实施方式请查阅图1和图2，一种基于调度网络的点阵红外电缆室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，其特征在于：包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台；感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端；分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机，监控管理机再连接至通信管理机，通信管理机再连接至站控层交换机，站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网；感知终端包括云台、搭载在云台上的红外阵列传感器；每一电缆室内的感知终端均通过连接一分布式控制终端后连接至监控管理机；通过红外阵列传感器及云台带动红外阵列传感器的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息；通过红外阵列传感器获得的电缆室内的全局温度信息，判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常；分布式控制终端根据监控管理机的控制指令下发控制帧给感知终端、获取并存储感知终端获得的信息并将感知终端获得的信息发送至监控管理机；监控管理机接收并汇总各个分布式控制终端上传的信息并统一上送至远方后台，且还接收来自远方后台下达的控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，其特征在于：包括设在电缆室内的至少一感知终端、分布式控制终端、监测管理机、通信管理机、站控层交换机、调度数据网及远方后台；感知终端通过RS485总线连接至分布式控制终端；分布式控制终端通过光纤连接至监控管理机，监控管理机再连接至通信管理机，通信管理机再连接至站控层交换机，站控层交换机及远方后台均连接至调度数据网；感知终端包括云台、搭载在云台上的红外阵列传感器；每一电缆室内的感知终端均通过连接一分布式控制终端后连接至监控管理机；通过红外阵列传感器及云台带动红外阵列传感器的转动扫描来获取电缆室内的全局温度信息；通过红外阵列传感器获得的电缆室内的全局温度信息，判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常；分布式控制终端根据监控管理机的控制指令下发控制帧给感知终端、获取并存储感知终端获得的信息并将感知终端获得的信息发送至监控管理机；监控管理机接收并汇总各个分布式控制终端上传的信息并统一上送至远方后台，且还接收来自远方后台下达的控制指令。2.根据权利要求1所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，其特征在于：根据计算出的判断温度来判断电缆室内是否发生局部放电或局部温升异常，该判断温度Td为：Td＝TR×(α+β)；其中：TR为红外阵列传感器获得的绝对温度值，α为当前馈线负荷权重因子，β为电缆室内的空气温度权重因子。3.根据权利要求2所述的一种基于调度网络的点阵红外电缆室测温系统，其特征在于：当馈线负荷电流大小为(0-40)A，负荷权重因子为：α＝1；当馈线负荷电流大小为(40-80)A，负荷权重因子为：α＝0.7；当馈线负荷电流大小为(80-120)A，负荷权重因子为：α＝0.5；当馈线负荷电流大小为(120-160)A，负荷权重因子为：α＝0.3；当馈线负荷电流大小为(>160)A，负荷权重因子为：α＝0.1；当电缆室内空气温度为(<0)℃，温度权重因子为：β＝0.5；当电缆室内空气温度为(0-10)℃，温度权重因子为：β＝0.2；当电缆室内空气温度为(10-20)℃，温度权重因子为：β＝0.1；当电缆室内空气温度为(20-30)℃，温度权重因子为：β＝0.05；当电缆室内空气温度为(>30)℃，温...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文清，吴鹤雯，蔡嗣焜，林瑞聪，何炜坤，陈曦，李绍金，钱志立，黄永州，陈小鑫，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司漳州供电公司，国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35