CN102412626A - 基于物联网的智能高压开关柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于物联网的智能高压开关柜，包括高压开关柜，其特征在于：包括传感器模块、RFID模块、控制机构、现场监测单元、智能处理单元；本发明对传统的高压开关柜进行了整体设计，使高压开关柜和智能单元有机的结合，真正意义上实现了高压开关柜的智能化。使它不仅具有传统高压开关柜的功能，而且具有自我监测、自我诊断和自我动作等功能。

Description

基于物联网的智能高压开关柜
技术领域
本发明涉及高压电应用领域，尤其涉及基于物联网的智能高压开关柜。
背景技术
电力***中高压开关柜的运用日益广泛，往往因未采用有力的监测防患措施，高压开关柜在运行中由于各种原因引起的故障率一直居高不下，特别是在高温、高负荷期间，由于绝缘性能老化、人为的误操作、操作机构机械故障、柜内触头(接点)过热等原因引起的伤人、烧柜、甚至***的事故时有发生。但目前国内外，尚无智能化高压开关柜等方面的相关产品，尚无统一的模式可以遵循。
发明内容
为解决上述问题，本发明首次将物联网技术和智能电网技术运用在高压开关柜中，实现了高压开关柜的自我识别、自我监测、自我诊断和自我动作等功能。***在工作原理设计、***设计、数据传输方面均具有创新性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于物联网的智能高压开关柜，包括高压开关柜，其特征在于：包括传感器模块、RFID模块、控制机构、现场监测单元、智能处理单元；
所述的传感器模块、REID模块与现场监测单元连接，传感器模块和RFID模块采集现场信息传递给现场监测单元；
所述的现场监测单元与智能处理单元连接，用于处理现场信息并传递给智能处理单元；
所述的智能处理单元通过现场监测单元与控制机构连接，用于分析现场信息并控制控制机构动作。
本发明的第一优选方案为，所述的传感器模块包括交流电流/电压传感器、气体传感器、温湿度传感器、红外传感器、霍尔传感器。
本发明的第二优选方案为，所述的RFID模块为多个，设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关、接地开关、PT和CI。
本发明的第三优选方案为，所述的智能处理单元包括ARM芯片和DSP芯片。
本发明的第四优选方案为，所述的智能处理单元通过Internet协议与外部的服务器连接。
本发明的第五优选方案为，所述的智能处理单元设USB接口。
本发明的第六优选方案为，所述的控制机构包括新“五防”闭锁控制子单元、柜体智能操控子单元，所述的柜体智能操控子单元外接接地开关、加热/排风装置、小车。
本发明的技术优势在于：
1、本发明对传统的高压开关柜进行了整体设计，使高压开关柜和智能单元有机的结合，真正意义上实现了高压开关柜的智能化。使它不仅具有传统高压开关柜的功能，而且具有自我监测、自我诊断和自我动作等功能。
2、本发明在采用了射频识别（RFID）技术，将RFID标签预埋在高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关、接地开关、PT和CT等，了解设备的性能、生产厂家、维护时间和维护人员等信息，对设备进行准确定位、跟踪，了解设备动态信息。
3、本发明采用电压传感器、电流传感器、气体传感器、压力传感器、霍尔传感器、温湿度传感器等，实现对母线的电量、柜体的绝缘特性、断路器机械特性、断路器的触头温升、断路器的分合、隔离开关和接地开关的分合等监测。
4、本发明采用ARM+DSP双CPU结构，使设备具有高效快速的处理能力和强大的实时监控功能，实现与智能识别单元、智能监测单元和智能控制单元的数据之间的双向传输，主要是运用物联网技术，如RFID、zigbee、RS232/485和CAN等。IED将所有的数据进行集中处理，遵循IEC61850协议，通过光纤传输到智能变电站的一体化信息平台中。
5、外接服务器，本发明可将所有高压开关柜的实时信息存入智能变电站的一体化信心平台的数据库中，因此可以对一段时期的监测数据进行分析，并建立该高压开关柜的信息数据库。
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本实施例整体电路模块图。
图2为本实施例控制机构具体示意图。
图3是智能处理单元程序流程图。
具体实施方式
参考图1、图2，基于物联网的智能高压开关柜，包括高压开关柜、传感器模块、RFID模块、控制机构、现场监测单元、智能处理单元；传感器模块、REID模块与现场监测单元连接，传感器模块和RFID模块采集现场信息传递给现场监测单元；现场监测单元与智能处理单元连接，用于处理现场信息并传递给智能处理单元；智能处理单元通过现场监测单元与控制机构连接，用于分析现场信息并控制控制机构动作。
传感器模块包括交流电流/电压传感器、气体传感器、温湿度传感器、红外传感器、霍尔传感器。RFID模块为多个，设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关、接地开关、PT和CI。智能处理单元包括ARM芯片和DSP芯片。智能处理单元通过Internet协议与外部的服务器连接。智能处理单元设USB接口。智能处理器采集开关柜的状态、就地处理，并且将的处理结果遵循Internet协议，通过光纤传输外部服务器。
控制机构包括新“五防”闭锁控制子单元、柜体智能操控子单元，柜体智能操控子单元外接接地开关、加热/排风装置、小车。
将多RFID模块的电子标签嵌入到断路器、隔离开关、接地开关、PT、MOA和柜体等设备，通过RFID技术可以了解设备的性能、生产厂家、维护时间等信息；通过多种传感器和开关量等，实时监测开关柜的运行状态；智能处理器通过控制机构控制接地开关、电动机构、加热和排风、新“五防”闭锁控制子单元。
智能处理器采集开关柜的状态、就地处理，并且将的处理结果遵循IEC61850协议，通过光纤传输到智能变电站的一体化信息平台。
图3为智能处理单元中双CPU内部软件工作流程图。
虽然本发明按照上述实施例做了进一步说明，但是本发明的发明思想不仅限于此。

Claims (7)

1.基于物联网的智能高压开关柜，包括高压开关柜，其特征在于：包括传感器模块、RFID模块、控制机构、现场监测单元、智能处理单元；
所述的传感器模块、REID模块与现场监测单元连接，传感器模块和RFID模块采集现场信息传递给现场监测单元；
所述的现场监测单元与智能处理单元连接，用于处理现场信息并传递给智能处理单元；
所述的智能处理单元通过现场监测单元与控制机构连接，用于分析现场信息并控制控制机构动作。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能高压开关柜，其特征在于：所述的传感器模块包括交流电流/电压传感器、气体传感器、温湿度传感器、红外传感器、霍尔传感器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能高压开关柜，其特征在于：所述的RFID模块为多个，设于高压开关柜的柜体、断路器、隔离开关、接地开关、PT和CI。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能高压开关柜，其特征在于：所述的智能处理单元包括ARM芯片和DSP芯片。
5.根据权利要求1或4所述的基于物联网的智能高压开关柜，其特征在于：所述的智能处理单元通过Internet协议与外部的服务器连接。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能高压开关柜，其特征在于：所述的智能处理单元设USB接口。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能高压开关柜，特征在于：所述的控制机构包括新“五防”闭锁控制子单元、柜体智能操控子单元，所述的柜体智能操控子单元外接接地开关、加热/排风装置、小车。
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