基于CT取电的变电站无线测温预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块；无线取电模块包括CT环，CT环套设在变压器高压电缆上，并电连接信息采集模块；信息采集模块包括相连的温度传感器；信息采集模块将温度传感器采集的温度信息传输至控制模块；控制模块与客户端模块无线通讯。本发明专利技术通过无线取电模块避免了布线取电的杂乱，消除了人工在强电磁环境下更换电池、检测电源的危险性，同时为监测系统提供持续稳定的电能；通过定点布置的温度传感器能够准确掌握变压器设备的温度信息，实现异常温度定位，实时监测故障，极大地改善了变电站内部温度监测的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于CT取电的变电站无线测温预警系统
本专利技术涉及变电站监测
，更具体的说是涉及一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统。
技术介绍
目前，随着我国国民经济的飞速发展，对能源的需求日益增大，作为清洁能源的代表，电力在我国一次能源中所占的比例大幅提高。为了应对快速上涨的电力负荷以及超远距离的电力输送的需要，电网的建设必须向特高压、自动化、智能化的方向发展。但目前我国电网的平均故障率偏高，其中一个重要原因就是我们缺乏对电力设备的运行状态进行有效的监测，其中一个重要方面就是对电力设备进行温度在线监测。长期以来，对变压器一次电力设备温度的监测存在诸多挑战：(1)目前电力设备监测主要方法有人工巡检方法、有线网络和温度传感器方法。人工巡检方法耗费大量人力；工作环境狭小不利于电力设备的测温；工作环境高压给巡检人员生命安全带来严重隐患。有线网络和温度传感器方法相较人工巡检方法节约了人力，但布线困难，经济成本较高；(2)测温装置的供电方式为电池供电或者有线电源供电。前者使得高压环境更换电池危险、不便；而后者则长距离布线成本高，高温高压环境导致传输质量下降甚至损坏其自身结构；(3)传统测温主要对变电站的某一个空间环境温度测温，无法对一些易发热的节点进行精确测温。同时测温方式上，有时需要人工拍摄热成像图或者手持温度传感器测温，拍摄时记录工作耗时多，并且所测温度受环境温度的影响较大；(4)对一次电力设备不能24小时全天监控，及时通知报警。不能测量变电站其它环境因素等。因此，如何实现变电站电力设备温度智能监测，提高监测质量是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块；无线取电模块包括CT环，CT环套设在变压器高压电缆上，并电连接信息采集模块；信息采集模块包括温度传感器，温度传感器分布在变压器的易发热节点上采集温度信息，信息采集模块将温度信息等发送至控制模块；控制模块与客户端模块无线通讯。本专利技术通过无线取电模块实现变压器高压电缆的无线取电，避免了布线取电的杂乱，为监测系统提供持续稳定的电能，消除了人工在强电磁环境下更换电池、检测电源的危险性；通过定点布置的温度传感器能够准确掌握变压器设备的温度信息，实现异常温度定位，实时监测故障。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于CT取电的变电站无线测温预警系统，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块；所述无线取电模块包括CT环，所述CT环套设在变压器高压电缆上，并电连接所述信息采集模块；所述信息采集模块包括温度传感器，所述温度传感器分布在所述变压器上采集温度信息，所述信息采集模块将所述温度信息发送至所述控制模块；所述控制模块与所述客户端模块无线通讯。优选的，所述信息采集模块还包括发射端STM32单片机、NRF24L01模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、备用电源、AC-DC全桥整流滤波模块和DC-DC升降压稳压模块；所述发射端STM32单片机连接所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述可燃气体传感器、所述备用电源和所述DC-DC升降压稳压模块，以及NRF24L01模块输入端；所述CT环连接所述AC-DC全桥整流滤波模块，所述AC-DC全桥整流滤波模块连接所述DC-DC升降压稳压模块。优选的，所述控制模块包括无线通讯模块、接收端STM32单片机、显示屏、报警灯、蜂鸣器和温度阈值调整旋钮；所述接收端STM32单片机连接所述报警灯、所述无线通讯模块、所述蜂鸣器、所述显示屏和所述温度阈值调整旋钮，以及NRF24L01模块输出端。优选的，所述无线通讯模块包括ESP8266网络模块和GSM短信模块；所述ESP8266网络模块和所述GSM短信模块均连接至所述接收端STM32单片机；所述ESP8266网络模块、所述GSM短信模块与所述客户端模块进行无线通讯。所述GSM短信模块采用是市面上已经成熟的产品，该产品有5个接口，其中1、2、3接口连接所述接收端STM32单片机的13、14、15接口，4和5接口连接所述接收端STM32单片机的电源正极和接地端。所述ESP8266网络模块采用ESP8266芯片。优选的，所述AC-DC全桥整流滤波模块包括整流电路和滤波电路；所述DC-DC升降压稳压模块包括稳压电路。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，针对上述对电力系统一次设备测温、变电站环境监测能力的不足，基于电磁感应的物理基础，设置基于CT取电的变电站无线测温报警系统。利用变电站的高压环境，根据感应取电原理，设置包含CT环的无线取电模块进行高压感应取电，为发射端STM32单片机、接收端STM32单片机等提供稳定持续的电源，从而使温度传感器、烟雾传感器正常工作。融合传感器技术信息处理技术和网络通讯技术，利用NRF24L01模块、ESP8266网络模块将测得的温度实时传送至互联网云端，进行数据处理分析和存储，用户可利用客户端模块借助物联网平台进行实时监测，掌握电力设备温度变化；系统设定阈值，通过采集设备信息与阈值进行比较判断设备状态，及时向工作人员发布温度、烟雾等预警信息，并利用GSM短信模块，当电力设备的监测温度超过设定阈值时及时向工作人员发送报警短信。保障电力一次设备的温度处于安全范围内，变电站环境稳定，从而减少电力设备的火灾事故，为变电站的系统安全提供保障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的无线测温预警系统模块结构框图；图2附图为本专利技术提供的无线测温预警系统电路结构示意图；图3附图为本专利技术提供的无线取电模块示意图；图4附图为本专利技术提供的AC-DC全桥整流滤波电路图；图5附图为本专利技术提供的DC-DC升降压稳压模块电路图；附图中：1-温度传感器，2-发射端STM32单片机，3-烟雾传感器，4-可燃气体传感器，5-AC-DC全桥整流滤波模块，6-ESP8266网络模块，7-NRF24L01模块输出端，8-显示屏，9-报警灯，10-用电器，11-蜂鸣器，12-GSM短信模块，13-接收端STM32单片机，14-温度阈值调整旋钮，15-DC-DC升降压稳压模块，16-5V备用电源，17-NRF24L01模块输入端，18-变压器，19-CT环。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，其特征在于，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块；/n所述无线取电模块包括CT环，所述CT环套设在变压器高压电缆上，并电连接所述信息采集模块；/n所述信息采集模块包括温度传感器，所述温度传感器分布在所述变压器上采集温度信息，所述信息采集模块将所述温度信息发送至所述控制模块；/n所述控制模块与所述客户端模块无线通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，其特征在于，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块；
所述无线取电模块包括CT环，所述CT环套设在变压器高压电缆上，并电连接所述信息采集模块；
所述信息采集模块包括温度传感器，所述温度传感器分布在所述变压器上采集温度信息，所述信息采集模块将所述温度信息发送至所述控制模块；
所述控制模块与所述客户端模块无线通讯。


2.根据权利要求1所述的基于CT取电的变电站无线测温预警系统，其特征在于，所述信息采集模块还包括发射端STM32单片机、NRF24L01模块、烟雾传感器、可燃气体传感器、备用电源、AC-DC全桥整流滤波模块和DC-DC升降压稳压模块；
所述发射端STM32单片机连接所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述可燃气体传感器、所述备用电源和所述DC-DC升降压稳压模块，以及NRF24L01模块输入端；
所述CT环连接所述AC-DC全桥整流滤波模块，所述AC-DC全桥整流滤波模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海军，张卓莹，陈亮，张小雨，伍绍宇，刘爽，袁舸凡，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33