一種配電網在線測溫系統及方法與流程
2023-07-26 20:01:11 3
本發明涉及配電設施監測技術領域，更具體地說，涉及一種配電網在線測溫系統及方法。
背景技術：
配電線路(distributioncircuit)是指從降壓變電站把電力送到配電變壓器或將配電變電站的電力送到用電單位的線路。目前，配電線路中的電纜接頭、線夾、刀閘、開關等觸頭由于振動、腐蝕、熱脹冷縮等原因會產生鬆動從而形成接觸電阻，在通過較大的電流時會產生較高的溫升，長時間的高溫會對設備造成不可逆的損傷甚至演變成事故。
因此，如何對配電網設備關鍵節點的溫度進行實時在線監測，避免電氣火災事故，是本領域技術人員需要解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種配電網在線測溫系統及方法，以實現對配電網設備關鍵節點的溫度進行實時在線監測，避免電氣火災事故。
為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：
一種配電網在線測溫系統，包括：
測溫單元，數據匯集終端以及系統主站；
所述測溫單元，用於採集被監測線路的溫度數據，並通過微功率無線通信方式發送至所述數據匯集終端；
所述數據匯集終端，用於通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，並通過無線網絡發送至所述系統主站；
所述系統主站，用於接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，並通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控。
其中，所述測溫單元包括溫度傳感器和測溫單元本體：
所述溫度傳感器與所述測溫單元本體分離布置，用於採集被監測線路的溫度信號；
所述測溫單元本體包括：
與所述溫度傳感器通過耐熱絕緣屏蔽線相連的第一數據處理單元，用於對所述溫度信號進行處理得到所述被監測線路的溫度數據，並通過查詢路由算法確定第一最優通信路徑；
第一微功率無線通信模塊，用於根據所述第一最優通信路徑將所述溫度數據發送至數據匯集終端。
其中，所述數據匯集終端包括第二微功率無線通信模塊、第二數據處理單元和無線通信模塊；
所述第二微功率無線通信模塊，用於接收所述第一微功率無線通信模塊發送的溫度數據；
所述第二數據處理單元，用於查詢第二最優通信路徑，並利用所述第二最優通信路徑將所述溫度數據通過所述無線通信模塊發送至所述系統主站。
其中，所述系統主站包括：
監控模塊，用於利用所述溫度數據判斷所述被監測線路的溫度是否超出預定溫度閾值；
報警模塊，用於當所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，發出報警提示。
其中，所述報警模塊包括：
通信單元，用於在所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，向預定終端發送報警提示信息；
蜂鳴器報警器，用於在所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，發出警告信息。
其中，所述數據匯集終端通過感應取電，或者，所述數據匯集終端通過其他配電終端供電。
一種配電網在線測溫方法，包括：
測溫單元採集被監測線路的溫度數據，通過微功率無線通信方式發送至數據匯集終端；
數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，通過無線網絡發送至系統主站；
系統主站接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控。
其中，所述測溫單元採集被監測線路的溫度數據，通過微功率無線通信方式發送至數據匯集終端，包括：
所述測溫單元對溫度傳感器採集的溫度信號進行處理，得到所述被監測線路的溫度數據；所述溫度傳感器與測溫單元本體分離布置；
所述測溫單元查詢路由算法確定第一最優通信路徑，判斷所述第一最優通信路徑的下一目的地是否為數據匯集終端；
若是，則將所述溫度數據通過微功率無線通信方式直接發送至數據匯集終端；若否，則將所述溫度數據發送至所述第一最優通信路徑中的中繼測溫單元，利用所述中繼測溫單元通過微功率無線通信方式轉發至數據匯集終端。
其中，所述數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，通過無線網絡發送至系統主站，包括：
所述數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，並查詢路由算法確定第二最優通信路徑，判斷所述第二最優通信路徑的下一目的地是否為系統主站；
若是，則將所述溫度數據通過無線網絡直接發送至系統主站；若否，則將所述溫度數據發送至所述第二最優通信路徑中的中繼數據匯集終端，利用所述中繼數據匯集終端通過無線網絡轉發至系統主站。
其中，所述系統主站接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控，包括：
所述系統主站利用所述溫度數據判斷所述被監測線路的溫度是否超出預定溫度閾值；若是，則發出報警提示。
通過以上方案可知，本發明實施例提供的一種配電網在線測溫系統，包括：測溫單元，數據匯集終端以及系統主站；所述測溫單元，用於採集被監測線路的溫度數據，並通過微功率無線通信方式發送至所述數據匯集終端；所述數據匯集終端，用於通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，並通過無線網絡發送至所述系統主站；所述系統主站，用於接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，並通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控。
可見，在本方案中，利用測溫單元對配電網絡關鍵節點和設備的溫度進行實時監測，可實時掌握配電網絡運行狀態。當有異常事件發生時，信息可主動上報，以便及時告知運維人員，實現對故障進行有效預防和及時處理，有效的提高運維搶修效率，減少停電時間，並且，微功率無線通信模塊具有低功耗，免費通信的優點，能夠大大增加電池的使用時間，降低配電網在線測溫系統成本；本發明還公開了一種配電網在線測溫方法，同樣能實現上述技術效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例公開的一種配電網在線測溫系統結構示意圖；
圖2為本發明實施例公開的另一種配電網在線測溫系統結構示意圖；
圖3為本發明實施例公開的測溫單元結構示意圖；
圖4為本發明實施例公開的數據匯集終端結構示意圖；
圖5為本發明實施例公開的一種配電網在線測溫方法流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例公開了一種配電網在線測溫系統及方法，以實現對配電網設備關鍵節點的溫度進行實時在線監測，避免電氣火災事故。
參見圖1，本發明實施例提供的一種配電網在線測溫系統，包括：
測溫單元100，數據匯集終端200以及系統主站300；
所述測溫單元100，用於採集被監測線路的溫度數據，並通過微功率無線通信方式發送至所述數據匯集終端200；
具體的，測溫單元100和數據匯集終端200的數量可以為多個，以便採集不同位置線路的溫度；參見圖2，為本實施例提供的一具體的配電網在線測溫系統示意圖，在本實施例中測溫單元有5個，數據匯集終端有2個，系統主站有1個，其中，這5個測溫單元安裝在5個配電網監測點，以分別對5個配電網監測點的溫度數據進行採集。
所述數據匯集終端200，用於通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元100發送的溫度數據，並通過無線網絡發送至所述系統主站300；
具體的，在本實施例中，測溫單元100和數據匯集終端200均內置微功率無線通信模塊，利用微功率無線通信模塊具有低功耗，免費通信的優點，對溫度數據進行發送及接收，能夠大大增加電池的使用時間，降低配電網在線測溫系統成本。並且，數據匯集終端200通過gprs/4g無線通信方式將溫度數據上傳給系統主站，減少通信費用，節約成本。
所述系統主站300，用於接收所述數據匯集終端200發送的溫度數據，並通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控。
其中，所述系統主站300包括：
監控模塊，用於利用所述溫度數據判斷所述被監測線路的溫度是否超出預定溫度閾值；
報警模塊，用於當所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，發出報警提示。
其中，所述報警模塊包括：
通信單元，用於在所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，向預定終端發送報警提示信息；
蜂鳴器報警器，用於在所述被監測線路的溫度超出預定溫度閾值時，發出警告信息。
在本實施例中，通過測溫單元100、數據匯集終端200和系統主站300，實現了溫度數據的遠距離傳輸以及對被監測線路溫度的監控。系統主站300具有參數設置、權限管理、數據存儲、網絡節點管理、報表列印、曲線分析、歷史數據查詢、異常告警等功能。通過系統主站300對溫度數據的處理分析，能對配電網絡關鍵節點和設備溫度實時監測，可實時掌握配電網絡運行狀態。當有異常事件發生時，信息可主動上報，並通過簡訊的形式告知運維人員，實現對故障進行有效預防和及時處理。有效提高運維搶修效率，減少停電時間，其直接和間接經濟效益顯著。
基於上述實施例，在本實施例中，所述測溫單元100包括溫度傳感器110和測溫單元本體120：
所述溫度傳感器110與所述測溫單元本體120分離布置，用於採集被監測線路的溫度信號；
所述測溫單元本體120包括：
與所述溫度傳感器110通過耐熱絕緣屏蔽線相連的第一數據處理單元121，用於對所述溫度信號進行處理得到所述被監測線路的溫度數據，並通過查詢路由算法確定第一最優通信路徑；
第一微功率無線通信模塊122，用於根據所述第一最優通信路徑將所述溫度數據發送至數據匯集終端200。
參見圖3，為本實施例提供的測溫單元100結構示意圖，每個測溫單元均包括溫度傳感器110、第一數據處理單元121、第一微功率無線通信模塊122，並且還包括為溫度傳感器110、第一數據處理單元121、第一微功率無線通信模塊122供電的第一電源模塊123，其中，該第一電源模塊123可以為電池供電。
具體的，在本實施例中，溫度傳感器110與測溫單元本體120可分離布置，溫度傳感器110通過耐熱、絕緣屏蔽線與測溫單元本體120相連接，測溫單元本體120放置在環境條件較好，適宜安裝固定的位置，溫度傳感器110環境適應性更強，適於多種複雜環境使用。溫度傳感器110用於監測監測線路的溫度信號，並將溫度信號發送給第一數據處理單元121；第一數據處理單元121接收溫度傳感器110發送的溫度信號，對溫度信號進行處理得到溫度數據，並將溫度數據發送給第一微功率無線通信模塊122，通過第一微功率無線通信模塊122將溫度數據發送給數據匯集終端200。
具體的，參見圖2，當測溫單元布置在不同的位置時，由於布置的位置的遠近可能導致數據匯集終端接收的溫度數據有誤差，因此，在本實施例中，在每個測溫單元內置路由算法，通過該路由算法能查到最佳的數據傳輸路徑，即：可以確定是否直接將溫度數據發送至數據匯集終端，或者，通過選定中繼測溫單元，通過中繼測溫單元將溫度數據轉發至對應的數據匯集終端。在此，以圖2對本實施例進行具體的描述：
參見圖2，1號測溫單元根據路由算法選擇其與數據匯集終端最優通信路徑：直接與1號數據匯集終端通信，那麼1號測溫單元將採集的溫度數據發送給1號數據匯集終端；2號測溫單元根據路由算法選擇其與數據匯集終端最優通信路徑：直接與1號數據匯集終端通信，那麼2號測溫單元將採集的溫度數據發送給1號數據匯集終端；3號測溫單元根據路由算法選擇其與數據匯集終端最優通信路徑：直接與2號數據匯集終端通信，那麼3號測溫單元將採集的溫度數據發送給2號數據匯集終端；4、5號測溫單元根據路由算法選擇其與數據匯集終端最優通信路徑：以2號測溫單元作為中繼測溫單元與1號數據匯集終端通信，那麼4、5號測溫單元將採集的溫度數據發送給2號測溫單元，2號測溫單元將接收到的4、5號測溫單元採集的溫度數據轉發給1號數據匯集終端。
基於上述實施例，在本實施例中，所述數據匯集終端200包括第二微功率無線通信模塊210、第二數據處理單元220和無線通信模塊230；
所述第二微功率無線通信模塊210，用於接收所述第一微功率無線通信模塊122發送的溫度數據；
所述第二數據處理單元220，用於查詢第二最優通信路徑，並利用所述第二最優通信路徑將所述溫度數據通過所述無線通信模塊230發送至所述系統主站。其中，所述數據匯集終端通過感應取電，或者，所述數據匯集終端通過其他配電終端供電。
參見圖4，為本實施例提供的數據匯集終端200結構示意圖，在本實施例中，數據匯集終端200包括第二微功率無線通信模塊210、第二數據處理單元220、無線通信模塊230，以及為第二微功率無線通信模塊210、第二數據處理單元220、無線通信模塊230供電的第二電源模塊240，第二微功率無線通信模塊210接收第一微功率無線通信模塊發送的溫度數據，通過第二數據處理單元220確定的第二最優通信路徑，將溫度數據發送給系統主站。
具體的，第二電源模塊240包括感應取電和由其他配電終端供電兩種取電方式，使應用場景更加多樣，安裝位置更加靈活，環境適應性更強。所述感應取電，當一次側電流大於10a時即可維持數據匯集終端正常工作；第二電源模塊240同時採用備用可充電電池，當一次側停電或負載較低時，電池給數據匯集終端供電，維持所述數據匯集終端正常工作；所述由其他配電終端供電，當所述數據匯集終端與配電終端配合使用時，由所述配電終端為所述數據匯集終端提供電源。
具體的，參見圖2，當數據匯集終端布置在不同的位置時，由於布置的位置的遠近可能導致系統主站接收的溫度數據有誤差，因此，在本實施例中，在每個數據匯集終端內置路由算法，通過該路由算法能查到最佳的數據傳輸路徑，即：可以確定是否直接將溫度數據發送至系統主站300，或者，通過選定中繼數據匯集終端，通過中繼數據匯集終端將溫度數據轉發至系統主站300。在此，以圖2對本實施例進行具體的描述：
1號數據匯集終端根據路由算法選擇其與系統主站最優通信路徑：通過gprs/4g網絡直接與系統主站通信，那麼1號數據匯集終端將接收到的溫度數據直接發送給系統主站；2號數據匯集終端根據路由算法選擇其與系統主站最優通信路徑：以1號數據匯集終端為中繼數據匯集終端與與系統主站通信，那麼2號數據匯集終端將接收到的溫度數據發送給1號數據匯集終端，通過1號數據匯集終端將該溫度數據轉發給系統主站。
下面對本發明實施例提供的配電網在線測溫方法進行介紹，下文描述的配電網在線測溫方法與上文描述的配電網在線測溫系統可以相互參照。
參見圖5，本發明實施例提供的一種配電網在線測溫方法，包括：
s101、測溫單元採集被監測線路的溫度數據，通過微功率無線通信方式發送至數據匯集終端；
s102、數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，通過無線網絡發送至系統主站；
s103、系統主站接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控。
基於上述實施例，所述測溫單元採集被監測線路的溫度數據，通過微功率無線通信方式發送至數據匯集終端，包括：
所述測溫單元對溫度傳感器採集的溫度信號進行處理，得到所述被監測線路的溫度數據；所述溫度傳感器與測溫單元本體分離布置；
所述測溫單元查詢路由算法確定第一最優通信路徑，判斷所述第一最優通信路徑的下一目的地是否為數據匯集終端；
若是，則將所述溫度數據通過微功率無線通信方式直接發送至數據匯集終端；若否，則將所述溫度數據發送至所述第一最優通信路徑中的中繼測溫單元，利用所述中繼測溫單元通過微功率無線通信方式轉發至數據匯集終端。
基於上述實施例，所述數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，通過無線網絡發送至系統主站，包括：
所述數據匯集終端通過微功率無線通信方式接收所述測溫單元發送的溫度數據，並查詢路由算法確定第二最優通信路徑，判斷所述第二最優通信路徑的下一目的地是否為系統主站；
若是，則將所述溫度數據通過無線網絡直接發送至系統主站；若否，則將所述溫度數據發送至所述第二最優通信路徑中的中繼數據匯集終端，利用所述中繼數據匯集終端通過無線網絡轉發至系統主站。
基於上述實施例，所述系統主站接收所述數據匯集終端發送的溫度數據，通過所述溫度數據對所述被監測線路進行溫度監控，包括：
所述系統主站利用所述溫度數據判斷所述被監測線路的溫度是否超出預定溫度閾值；若是，則發出報警提示。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。