CN208621098U - 一种换流站接地极的温湿度远程监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换流站接地极的温湿度远程监测***，包括检测井、温度传感器和湿度传感器、用于处理、微处理器、时钟模块、无线传输模块、数据存储模块、终端；温度传感器、湿度传感器均设置于检测井接地极的检测点；温度传感器的信号输出端连接微处理器的温度信号输入端，湿度传感器的信号输出端连接微处理器的湿度信号输出端，时钟模块的脉冲输出端连接微处理器的时钟脉冲输入端；微处理器通过无线传输模块连接数据存储模块，数据存储模块与终端相连接。本实用新型周期性上传温度、湿度数据，能够连续、长期监测接地极附近的土壤温度，便于及时发现接地极异常。

Description

一种换流站接地极的温湿度远程监测***

技术领域

本实用新型涉及监测***技术领域，尤其涉及一种换流站接地极的温湿度远程监测***。

背景技术

当直流输电***采用单极大地回路运行时，接地极中通过的电流会引起接地极及其附近土壤的温升。（DL/T 437-2012）《高压直流接地极技术导则》中第4.4.5条规定：“接地极温升允许值的确定原则是保证在任何情况下接地极的温度不超过90℃。当接地极设有温度报警装置时，该温度值可放宽到95℃。”因此，在对接地极址为旱地的接地极进行试验时，以及在旱季或夏季采用单极大地回路运行期间，需进行温度测量，接地极温度的检测点为接地极表面或回填焦炭与土壤交接面处。

接地极附近的地面相应位置处设立有检测井，常见三个一组，通常情况下，检测井为直径100毫米的PVC管，PVC管***土中， PVC管的***深度3-5米不等，井底为接地极的检测点。检测井上罩设砖砌的防护罩，防护罩上设置有可以掀开的顶盖，以免监测井遭到外力破坏。

现有的接地极附近土壤的温湿度检测装置为手持检测仪，将手持检测仪的探头伸入检测井中，直接读取检测点的土壤温度和湿度。然而，这种方法需要人工操作，成本高、效率低，数据准确性受测量人员技术水平影响，精确度不高，且这种方法难以获取长期、连续的接地极检测点土壤温湿度数据，不能及时发现接地极温度异常，容易造成检修不及时。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种换流站接地极的温湿度远程监测***，能够连续、长期监测接地极附近的土壤温度。

本实用新型采用的技术方案为：

一种换流站接地极的温湿度远程监测***，包括检测井和罩设于检测井上的防护罩，还包括用于采集温度信号和湿度信号的信号采集模块、用于处理、分析温度信号和湿度信号的微处理器、时钟模块、无线传输模块、数据存储模块、终端；所述的信号采集模块包括温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器设置于检测井接地极的检测点，所述的湿度传感器设置于检测井接地极的检测点；

所述的温度传感器的信号输出端连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器的信号输出端连接微处理器的湿度信号输出端，所述的时钟模块的脉冲输出端连接微处理器的时钟脉冲输入端；所述微处理器通过无线传输模块连接数据存储模块，所述的数据存储模块与终端相连接。

所述的数据存储模块为云平台。

所述的终端为手机或上位机。

所述的换流站接地极的温湿度远程监测***还包括探杆，所述探杆的长度大于监测井的深度，所述的温度传感器和湿度传感器安装于探杆下端部。

所述的换流站接地极的温湿度远程监测***还包括设置于防护罩中的防护盒，所述的微处理器、时钟模块和无线传输模块设置于防护盒中。

所述的换流站接地极的温湿度远程监测***还包括与微处理器适配的航空插头，所述的航空插头设置于防护盒上，且航空插头的插口位于防护盒外部，所述的温度传感器通过所述航空插头连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器的信号输出端通过所述航空插头连接微处理器的湿度信号输出端。

所述的防护盒下端设置有防水支架。

本实用新型通过将温度传感器和湿度传感器设置于接地极的检测点，连续监控接地极检测点的土壤温度和湿度信号，微处理器按照设定的数据上传周期将处理好的温度数据和湿度数据发送至云平台中，上位机或手机对云平台传输、存储的数据进行显示，使得管理方能够方便、快捷、实时了解接地极的温湿度状况，改变了传统的人工检测方式，大大提高了接地极检测点土壤的温湿度检测效率，便于及时发现接地极的异常，及时采取措施修复，保证了直流输电***正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括检测井1和罩设于检测井1上的防护罩2、用于采集温度信号和湿度信号的信号采集模块、用于处理、分析温度信号和湿度信号的微处理器、时钟模块、无线传输模块、数据存储模块、终端和电源模块；所述的信号采集模块包括温度传感器4和湿度传感器5，所述的温度传感器4设置于检测井1接地极3的检测点，所述的湿度传感器5设置于检测井1接地极3的检测点；

所述的温度传感器4的信号输出端连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器5的信号输出端连接微处理器的湿度信号输出端，本实施例中，温度传感器4、湿度传感器5与微处理器通过屏蔽电缆传输信号；所述的时钟模块的脉冲输出端连接微处理器的时钟脉冲输入端；所述微处理器通过无线传输模块连接数据存储模块，所述的数据存储模块与终端相连接。

所述的电源模块分别为所述的温度传感器4和湿度传感器5、微处理器、时钟模块、无线传输模块、数据存储模块、终端供电。

本实施例中，所述的数据存储模块为云平台。所述的终端为手机或上位机。

本实施例中，采用的型号为HSTL-102STR土壤温湿度一体化传感器。

微处理器为型号：STM32F407ZGT6 LQFP144的芯片。

本实用新型的工作原理如下：

温度传感器4和湿度传感器5分别采集检测井1中接地极3检测点处土壤的温度信号和湿度信号，并将温度信号和湿度信号传输至微处理器中。

微处理器中的模数转换模块将温度信号和湿度信号进行数字化转换，得到接地极3检测点土壤的温度和湿度。在微处理器中设置数据上传周期，微处理器读取时钟模块输出的脉冲信号计时，且微处理器调动无线传输模块，将检测点处土壤的温度和湿度传输至云平台中。

云平台起数据储存和数据中转的作用。通过云平台数据管理程序、手机APP软件程序和上位机管理程序，手机或上位机读取检测点土壤的温度和湿度，且予以管理显示。

当需要调整数据的上传周期时，首先由上位机发送指令至云平台，指令经过云平台中转，由无线传输模块将指令发送给微处理器，更改预设数据上传周期，实现数据上传周期的修改。

对检测井1底接地极3的检测点土壤湿度进行测量，可以发现地下水位的异常情况，以便及时注水，保持较高土壤热容率和较低的大地电阻率，避免土壤温升和跨步电压超标。

本实用新型中的温度传感器4和湿度传感器5连续监控接地极3检测点的土壤温度和湿度信号，微处理器按照设定的数据上传周期将处理好的温度数据和湿度数据发送至云平台中，上位机或手机对云平台传输、存储的数据进行显示，使得管理方能够方便、快捷、实时了解接地极3的温湿度状况，改变了传统的人工检测方式，大大提高了接地极3检测点土壤的温湿度检测效率，便于及时发现接地极3的异常，及时采取措施修复，保证了直流输电***正常运行。数据周期上传对直流输电***有极为重要的意义，在应急、抢险等特殊时刻，周期性的接地极3温度、湿度数据对于预防故障、发现故障、排除故障，具有及其重要的参考价值。

所述的换流站接地极3的温湿度远程监测***还包括探杆6，所述探杆6的长度大于监测井的深度，所述的温度传感器4和湿度传感器5安装于探杆6下端部。探杆6可以快速将高精度的温度传感器4、湿度传感器5放置于深达数米的检测井1管底部的接地极3检测点土壤内部，安装十分快捷，大大提升了本实用新型的安装效率，且保证土壤完全浸没温度传感器4、湿度传感器5，大大提升了接地极3检测点土壤温度、湿度的检测精度。

所述的换流站接地极3的温湿度远程监测***，还包括设置于防护罩2中的防护盒7，所述的微处理器、时钟模块和无线传输模块设置于防护盒7中。混凝土和砖石堆砌的防护罩2防护效果差，防护盒7能够起到良好的防护效果，保护微处理器、时钟模块和无线传输模块这些硬件设备，获得较好的工况和防外破条件。

所述的换流站接地极3的温湿度远程监测***还包括与微处理器适配的航空插头9，所述的航空插头9设置于防护盒7上，且航空插头9的插口位于防护盒7外部，所述的温度传感器4通过所述航空插头9连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器5的信号输出端通过所述航空插头9连接微处理器的湿度信号输出端。

通过航空插头9，可实现温度传感器4、湿度传感器5和微处理器的快速连接，进一步提升了本实用新型的安装效率。

所述的防护盒7下端固定设置有防水支架8，便于现场安装，防止阴雨天气导致混凝土防护罩2中进水，导致防护盒7被浸没，保护防护盒7，从而保护防护盒7中的硬件，保证本实用新型工作稳定，延长本实用新型的工作年限。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种换流站接地极的温湿度远程监测***，包括检测井和罩设于检测井上的防护罩，其特征在于：包括用于采集温度信号和湿度信号的信号采集模块、用于处理、分析温度信号和湿度信号的微处理器、时钟模块、无线传输模块、数据存储模块、终端；所述的信号采集模块包括温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器设置于检测井接地极的检测点，所述的湿度传感器设置于检测井接地极的检测点；

所述的温度传感器的信号输出端连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器的信号输出端连接微处理器的湿度信号输出端，所述的时钟模块的脉冲输出端连接微处理器的时钟脉冲输入端；所述微处理器通过无线传输模块连接数据存储模块，所述的数据存储模块与终端相连接。

2.根据权利要求1所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：所述的数据存储模块为云平台。

3.根据权利要求2所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：所述的终端为手机或上位机。

4.根据权利要求1所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：还包括探杆，所述探杆的长度大于监测井的深度，所述的温度传感器和湿度传感器安装于探杆下端部。

5.根据权利要求1所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：还包括设置于防护罩中的防护盒，所述的微处理器、时钟模块和无线传输模块设置于防护盒中。

6.根据权利要求5所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：还包括与微处理器适配的航空插头，所述的航空插头设置于防护盒上，且航空插头的插口位于防护盒外部，所述的温度传感器通过所述航空插头连接微处理器的温度信号输入端，所述的湿度传感器的信号输出端通过所述航空插头连接微处理器的湿度信号输出端。

7.根据权利要求6所述的换流站接地极的温湿度远程监测***，其特征在于：所述的防护盒下端设置有防水支架。