CN105092083A - 一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置 - Google Patents

一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置 Download PDF

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CN105092083A CN201510512348.3A CN201510512348A CN105092083A CN 105092083 A CN105092083 A CN 105092083A CN 201510512348 A CN201510512348 A CN 201510512348A CN 105092083 A CN105092083 A CN 105092083A
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田志新
何俊
王勇
黄新波
唐娉婷
何柏群
陈太祥
姚建明
韦红根
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Abstract

本发明公开了一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，包括光纤光栅传感器、光纤光栅调制解调模块、温度监测主机、温湿度传感器、液晶显示模块和预警/报警模块，液晶显示模块和预警/报警模块与温度监测主机相连；所述光纤光栅传感器对高压开关柜触头温度进行在线检测，监测结果通过光纤传输给光纤光栅调制解调模块，经光纤光栅调制解调模块解调后的信号通过RS485传输给温度监测主机；所述温湿度传感器对环境温度进行实时监测，监测结果传输给温度监测主机；温度监测主机根据接受信息触发预警/报警模块。本发明能够实现预警、报警等功能，并且能够在液晶上提供操作界面，便于对处于故障运行状态的高压开关柜作相应的处理。

Description

一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置
技术领域
本发明涉及输变电设备状态监测技术，尤其涉及高压开关柜中各种状态量的监测技术，具体为一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置。
背景技术
高压开关柜是变电站的重要设备，主要用于输送、倒换电力负荷，将故障线路及设备退出运行。高压开关柜内部机构由于磨损、氧化或机械松动等原因易导致接触电阻增大而发热，过高的温度不但会损坏设备，影响安全运行，甚至会引发火灾事故。因此针对高压开关柜的运行状态实时在线监测十分必要。
由于超高压电网的出现，高电压和大机组的现代电力***的建设以及无人值守变电站的推广，如何保证高压开关柜正常、安全、稳定地运行就变得至关重要。高压开关柜内闸刀触头、电力电缆进出线的接头、母线排连接处、断路器等部位接触不良时，导致接触电阻增大，在流过负载电流时会产生发热现象。过高的温度会引起绝缘材料老化甚至击穿、金属材料机械强度下降，最终导致发生安全事故。因此对高压开关柜内各个关键部位的温度进行在线测量和监视，能够有效控制故障恶化并避免重大事故的发生。只有这样才能够保证高压开关柜在安全可靠的状态下运行，有效地增强电力***抗干扰能力，并有利于配电自动化的全面实现。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，对高压开关柜触头温度进行在线监测。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，包括光纤光栅传感器、光纤光栅调制解调模块、温度监测主机、温湿度传感器、液晶显示模块和预警/报警模块，液晶显示模块和预警/报警模块与温度监测主机相连；所述光纤光栅传感器对高压开关柜触头温度进行在线检测，监测结果通过光纤传输给光纤光栅调制解调模块，经光纤光栅调制解调模块解调后的信号通过RS485传输给温度监测主机；所述温湿度传感器对环境温度进行实时监测，监测结果传输给温度监测主机；温度监测主机根据接受信息触发预警/报警模块。
优选的，所述温度监测主机计算高压开关柜触头温度和环境温度的差值，并采用比较器对所述差值与设定阈值进行比较，根据比较结果触发预警/报警模块。
优选的，还包括输入模块(比如按钮、键盘、触屏等设备)，通过输入模块向温度监测主机输入设定阈值。
优选的，所述预警/报警模块包括指示灯和警铃。
优选的，所述温度监测主机采用STM32f103芯片实现。
优选的，所述温湿度传感器采用AM2301传感器。
有益效果：本发明提供的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，采用光纤传感器采集高压开关柜的温度，由于光纤传感器耐腐蚀、抗干扰能力强、安全性高，可提高温度采集的精确度与稳定性；光纤光栅调制解调模块负责光信号的调制解调，既可输出稳定波长的光信号，也可对反射回来的光信号进行解调；温度监测主机负责对传输回来的温度信号进行运算处理，实现预警、报警等功能，并且能够在液晶上提供操作界面，便于对处于故障运行状态的高压开关柜作相应的处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，包括光纤光栅传感器、光纤光栅调制解调模块、温度监测主机、温湿度传感器、液晶显示模块、预警/报警模块(指示灯和警铃)和输入模块(比如按钮、键盘、触屏等设备)；通过输入模块向温度监测主机输入设定阈值；液晶显示模块和预警/报警模块与温度监测主机相连。
所述光纤光栅传感器对高压开关柜触头温度进行在线检测，监测结果通过光纤传输给光纤光栅调制解调模块，经光纤光栅调制解调模块解调后的信号通过RS485传输给温度监测主机；所述温湿度传感器对环境温度进行实时监测，监测结果传输给温度监测主机；所述温度监测主机计算高压开关柜触头温度和环境温度的差值，并采用比较器对所述差值与设定阈值进行比较，根据比较结果触发预警/报警模块。
本案中，通过温度监测主机能够获知高压开关柜触头温度相对于环境温度的升温，根据升温值的不同作出预警或报警处理，从而保证高压开关柜安全稳定的运行，并且能够在液晶显示模块上进行显示，让工作人员明了高压开关柜的触头升温情况。
本案中，温度监测主机采用STM32f103芯片实现，温湿度传感器采用AM2301传感器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：包括光纤光栅传感器、光纤光栅调制解调模块、温度监测主机、温湿度传感器、液晶显示模块和预警/报警模块，液晶显示模块和预警/报警模块与温度监测主机相连；所述光纤光栅传感器对高压开关柜触头温度进行在线检测，监测结果通过光纤传输给光纤光栅调制解调模块，经光纤光栅调制解调模块解调后的信号通过RS485传输给温度监测主机；所述温湿度传感器对环境温度进行实时监测，监测结果传输给温度监测主机；温度监测主机根据接受信息触发预警/报警模块。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：所述温度监测主机计算高压开关柜触头温度和环境温度的差值，并采用比较器对所述差值与设定阈值进行比较，根据比较结果触发预警/报警模块。
3.根据权利要求2所述的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：还包括输入模块，通过输入模块向温度监测主机输入设定阈值。
4.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：所述预警/报警模块包括指示灯和警铃。
5.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：所述温度监测主机采用STM32f103芯片实现。
6.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的高压开关柜温度在线监测装置，其特征在于：所述温湿度传感器采用AM2301传感器。
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