一種多個無線測量模塊的快速組網裝置的製作方法
2023-11-11 02:26:27
專利名稱：一種多個無線測量模塊的快速組網裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力在線檢測技術領域，具體涉及用於高壓開關設備上多個無線測量模塊的快速組網裝置，其可通過高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊，實現對高壓開關設備上多個無線測量模塊的快速組網以及高壓開關設備的快速更換；本實用新型可以適用於電力、石化等領域的信息採集和控制。
背景技術：
發電廠、變電站的高壓開關櫃是保證輸配電系統安全可靠運行的關鍵部件之一，高壓開關櫃正常工作與否關係著電カ系統的穩定性，因此確保高壓開關櫃可靠運行尤其重要。據統計，電カ系統發生事故的原因中有相當一部分與熱問題有夫。在開關設備長期運行過程中，開關櫃中的高壓開關觸頭、母線搭接點等部位常因 安裝搭接不當或老化引起的接觸電阻過大發熱，而造成迴路溫度異常。若未能及時獲知此變化，繼續運行，則會進一歩加劇發熱和氧化，並產生惡性循環，從而出現諸如觸指熔化脫落、觸頭燒毀、相鄰絕緣材料劣化等現象，最後甚至起火，發生事故，嚴重地甚至造成擊穿、爆炸等惡性事故。長期以來，因為高壓開關櫃的主迴路(主要為觸臂、觸頭和母線)處於高電位環境，在直接測量條件下無法解決高壓絕緣、高低電位下電氣隔離等各類問題，使得斷路器主迴路在線監測一直是ー個難題。隨著無線通信技術的發展，而利用無線接入方法使解決以上問題成為了可能。高壓開關設備在線監測系統是利用先進的組網、無線、傳感、高壓側取電等技木，將控制中心和各高壓開關柜子系統有機地結合在一起，通過溫度和電流的綜合監控和管理，促進電網及供電設備更安全、穩定和經濟地運行。而在這其中，如何快速組建ー個可靠的無線通信網絡則是保證整個在線監測系統能夠有效運行的前提。目前，高壓高壓開關設備在線監測系統的組網多採用人エ設置方式，工作人員預先將多個無線模塊的信道或編號錄入進無線數據採集単元中，當高壓開關設備進行維護時，就需要工作人員將編組進行手動修改。這不但増加了不必要的停電時間和維護人員的工作負擔，而且一旦輸入有誤，監控系統不能正常工作，也給開關設備的運行帶來了一定的安全隱患。有鑑於此，本發明人針對現有高壓開關櫃的在線監測技術中的上述缺陷深入研究，遂有本案產生。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種多個無線測量模塊的快速組網裝置，以解決現有高壓開關櫃的在線監測技術中具有工作效率低、工作負擔大以及存在一定安全隱患的問題。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是[0010]一種多個無線測量模塊的快速組網裝置，其中，包括無線數據採集單元以及均對應於該無線數據採集単元的多個無線測量模塊；每ー無線測量模塊，均具有高壓側測量傳感器模塊，測量高壓開關觸頭或母線上的溫度和/或電流並得到溫度和/或電流數據；高壓側數據採集模塊，與高壓側測量傳感器模塊相連而獲取溫度和/或電流數據；唯一標識符模塊，與高壓側數據採集模塊相連，用於存儲分配給當前無線測量模塊並具唯一性的唯一標識符；高壓側通訊模塊，與高壓側數據採集模塊相連而將高壓側的溫度和/或電流數據及狀態信息傳輸到低壓側，並還接收由下述低壓側通訊模塊傳來的控制指令；該無線數據採集単元，具有低壓側通訊模塊，與高壓側通訊模塊通信並獲取高壓側溫度和/或電流數據及狀態信息，並還發送控制指令給高壓側通訊模塊；高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊，用於存儲安裝在高壓斷路器三相上觸臂和下觸臂上的ー組分別對於上述多個無線測量模塊的唯一標識符；高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊，用於存儲安裝在高壓開關柜上的ー組分別對於上述多個無線測量模塊的唯一標識符；低壓側主控模塊，與低壓側通訊模塊和唯一標識符組存儲模塊均相連，並根據唯ー標識符組存儲模塊內的ー組唯一標識符而對無線測量模塊進行查找並分組；上位機通訊模塊，與低壓側主控模塊相連並可供與上位機通信。進一歩，該唯一標識符為16進位數字組成的字符串。進ー步，該無線數據採集單元對應於一臺高壓開關櫃，在其母線室、電纜室以及斷路器室則分別對應設置有多個無線測量模塊。進ー步，該唯一標識符組存儲模塊與該低壓側主控模塊之間的通訊接ロ採用的為I2C, SPI、USB的接觸方式或者RF的非接觸方式。進一歩，該快速組網裝置還包括一配置設備，該配置設備可與高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊相連並對其進行擦寫配置。採用上述結構後，與現有技術相比，本實用新型通過為每個無線測量模塊分配一個唯一標識符，再利用高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊和高壓開關櫃唯一標識符存儲模塊來存儲多個組內無線測量模塊的唯一標識符，從而供無線數據採集單元進行查找，進而實現了高壓開關設備上多個無線測量模塊的快速組網，而當需要進行運行斷路器和備用斷路器監控的更換時，亦只需要將運行斷路器配有的高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊從無線數據採集單元上取出，更換為備用斷路器的高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊即可。而當需要進行無線數據採集單元更換時，亦只需要將高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊從當前無線數據採集単元上取出，放入新的無線數據採集単元內即可。如此本實用新型減少了不必要的停電時間和維護工作量，降低了維護費用，接著還實現了在線監測處理的自動化，顯著提高了電カ系統的可靠性。
圖I為本實用新型涉及ー種多個無線測量模塊的快速組網裝置的結構示意圖，圖中該無線測量模塊僅示出為4個；圖2為無線測量模塊與無線數據採集單元及之間配合的具體結構框圖；圖3為本實用新型實際應用時的安裝示意圖。圖中無線數據採集単元 I 低壓側通訊模塊11高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12 低壓側主控模塊13 上位機通訊模塊14高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15無線測量模塊2 高壓側測量傳感器模塊21高壓側數據採集模塊 22 唯一標識符模塊23高壓側通訊模塊24上位機3。
具體實施方式
為了進一歩解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖I所示，本實用新型涉及的一種多個無線測量模塊2的快速組網裝置，包括無線數據採集単元I以及均對應於該無線數據採集単元I的多個無線測量模塊2，在圖I所示中，其僅示出的為4個，但是在實際使用中，該無線數據採集単元I對應的無線測量模塊2的數量可以實際需求進行調整，其可以為任意自然數。如圖2所示，該每ー無線測量模塊2，均具有高壓側測量傳感器模塊21、高壓側數據採集模塊22、唯一標識符模塊23以及高壓側通訊模塊24 ;該高壓側測量傳感器模塊21測量高壓開關觸頭或母線上的溫度和/或電流並得到溫度和/或電流數據；該高壓側數據採集模塊22則與高壓側測量傳感器模塊21相連，從而獲取溫度和/或電流數據；該唯一標識符模塊23，與高壓側數據採集模塊22相連，其主要是作存儲作用，從而用於存儲分配給當前無線測量模塊2的唯一標識符，該唯一標識符其是用於分組和識別作用的核心，其需具有唯一性，而不應該存在重複；該高壓側通訊模塊24與高壓側數據採集模塊22相連，從而將高壓側的溫度和/或電流數據及狀態信息傳輸到低壓側，另外，該高壓側通訊模塊24還接收由下述低壓側通訊模塊11傳來的控制指令，從而讓高壓側測量傳感器模塊21和高壓側數據採集模塊22能在控制指令下進行工作。請再次參閱圖2所示，該無線數據採集単元1，具有低壓側通訊模塊11、高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12、低壓側主控模塊13、上位機通訊模塊14以及高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15，該低壓側通訊模塊11與高壓側通訊模塊24通信，並獲取高壓側溫度和/或電流數據及狀態信息，當然該低壓側通訊模塊11還會將控制指令發送給高壓側通訊模塊24，其通信內容還可以根據實際需要而進行改變；該高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12，用於存儲安裝在高壓斷路器三相上觸臂和下觸臂上的ー組唯一標識符，該ー組唯一標識符分別對於上述的多個無線測量模塊2 ;高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15，用於存儲安裝在高壓開關柜上的ー組分別對於上述多個無線測量模塊2的唯一標識符；該低壓側主控模塊13與低壓側通訊模塊11、高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12以及高壓開關櫃唯 一標識符組存儲模塊15均相連，該低壓側主控模塊13可以調取出並根據高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15內的一組唯一標識符而對無線測量模塊2進行查找並分組；該上位機通訊模塊14，與低壓側主控模塊13相連並可供與上位機3通信，從而讓上位機3對當前檢測獲得的溫度和/或電流數據進行分析，並最終達到實時監測的功效。具體的，該唯一標識符可以為16進位數字組成的字符串，其具體可以由算法而獲得；當然其可以表示成ニ進位整數。優選地，該高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊12和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊與該低壓側主控模塊13之間均採用通訊接ロ的方式相連，該通訊接ロ具體可以採用接觸方式也可以採用非接觸的方式，對於接觸方式則可以採用I2C、SPI、USB等方式，對於非接觸方式則可以採用RF，如此需要在運行斷路器與備用斷路器之間進行更換時，只需要替掉該高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12即可，通過上述通訊接ロ方式，則可以達到快速更換的功效。另外，該快速組網裝置還包括一配置設備，該配置設備可與高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊相連並對其進行擦寫配置。為了進一步本實用新型所涉及到的原理，本實用新型還提供一種多個無線測量模塊2的快速組網方法，其中，包括如下步驟①、在低壓室處配置有一個無線數據採集単元1，該無線數據採集単元I可同高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15，該高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15內都存儲有多個唯一標識符；優選地，其還配備有配置設備，該配置設備可與高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊15相連，從而對唯一標識符進行擦寫配置；②、在高壓室內的每ー待檢測位置均安裝有一個無線測量模塊2，每個無線測量模塊2都設置有用於對當前環境參數進行檢測的測量傳感器模塊和唯一標識符模塊23，該唯ー標識符模塊23內存儲有呈唯一狀的唯一標識符；並構建出每個無線測量模塊2與無線數據採集単元I之間的無線通信網絡；③、無線數據採集単元I讀取高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊12和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊15中的多個唯一標識符，並通過無線通信網絡的方式而與查找出具有相應唯一標識符的無線測量模塊2 ；④、將查找到的無線測量模塊2與無線數據採集単元I進行通信，從而完成整個組網。由上可知，與現有技術相比，本實用新型通過為每個無線測量模塊2分配ー個唯一標識符，再利用高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊12和高壓開關櫃唯一標識符存儲模塊15來存儲多個組內無線測量模塊2的唯一標識符，從而供無線數據採集単元I進行查找，進而實現了高壓開關設備上多個無線測量模塊2的快速組網，而當需要進行運行斷路器和備用斷路器監控的更換時，亦只需要將運行斷路器配有的高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊從無線數據採集単元上取出，更換為備用斷路器的高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊即可。而當需要進行無線數據採集單元更換時，亦只需要將高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊和高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊從當前無線數據採集単元上取出，放入新的無線數據採集單元內即可。如此本實用新型減少了不必要的停電時間和維護工作量，降低了維護費用，接著還實現了在線監測處理的自動化，顯著提高了電カ系統的可靠性。如圖3所示，其顯示為本實用新型實際應用時的結構示意圖，其首先在高壓斷路器三相上觸臂和三相下觸臂分別裝有無線測量模塊2，並在每臺高壓斷路器均配有ー個專用唯一標識符組存儲模塊12，其唯一標識符通過專用的配置設備寫入唯一標識符組存儲模塊12 ；接著，在高壓開關櫃的斷路器室、母線室和電纜室(即高壓室)分別裝有無線測量模塊2，每臺高壓斷路器配有ー個唯一標識符組存儲模塊12，其唯一標識符通過專用的配置設備寫入唯一標識符組存儲模塊12 ；當高壓開關設備投入運行時，將高壓斷路器推入斷路器室後，將高壓斷路器和高壓開關櫃的唯一標識符組存儲模塊12接入位於低壓室內的無線數據採集単元I ;該無線數據採集単元I讀取唯一標識符組存儲模塊12的唯一標識符組數據，通過逐個廣播組內的無線測量模塊2唯一標識符進行設備查找及組網；當需要對高壓斷路器進行檢修時，從高壓開關櫃中拖出工作斷路器，推入備用斷路器後i.將工作斷路器的唯一標識符組存儲模塊12退出無線數據採集単元1，無線數據採集単元I將根據唯一標識符組數據，將工作斷路器的無線測量模塊2退出當前通信網絡；ii.將備用斷路器的唯一標識符組存儲模塊12接入無線數據採集単元1，無線數據採集単元I讀取該備用斷路器的唯一標識符組存儲模塊12 ；iii.無線數據採集単元I讀取唯一標識符組存儲模塊12的唯一標識符組數據，通過逐個廣播組內的無線測量模塊2唯一標識符進行設備查找並重新組網。上述實施例和圖式並非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利範疇。
權利要求1.一種多個無線測量模塊的快速組網裝置，其特徵在於，包括無線數據採集單元以及均對應於該無線數據採集単元的多個無線測量模塊； 每ー無線測量模塊，均具有 高壓側測量傳感器模塊，測量高壓開關觸頭或母線上的溫度和/或電流並得到溫度和/或電流數據； 高壓側數據採集模塊，與高壓側測量傳感器模塊相連而獲取溫度和/或電流數據；唯一標識符模塊，與高壓側數據採集模塊相連，用於存儲分配給當前無線測量模塊並具P隹一>丨生的卩隹ー標識符； 高壓側通訊模塊，與高壓側數據採集模塊相連而將高壓側的溫度和/或電流數據及狀態信息傳輸到低壓側，並還接收由下述低壓側通訊模塊傳來的控制指令； 該無線數據採集単元，具有 低壓側通訊模塊，與高壓側通訊模塊通信並獲取高壓側溫度和/或電流數據及狀態信息，並還發送控制指令給高壓側通訊模塊； 高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊，用於存儲安裝在高壓斷路器三相上觸臂和下觸臂上的ー組分別對於上述多個無線測量模塊的唯一標識符； 高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊，用於存儲安裝在高壓開關柜上的一組分別對於上述多個無線測量模塊的唯一標識符； 低壓側主控模塊，與低壓側通訊模塊、高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊和高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊均相連，井根據高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊與高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊內的ー組唯一標識符而分別對無線測量模塊進行查找並分組； 上位機通訊模塊，與低壓側主控模塊相連並可供與上位機通信。
2.如權利要求I所述的ー種多個無線測量模塊的快速組網裝置，其特徵在幹，該無線數據採集単元對應於一臺高壓開關櫃，在其母線室、電纜室以及斷路器室則分別對應設置有多個無線測量模塊。
3.如權利要求I所述的ー種多個無線測量模塊的快速組網裝置，其特徵在幹，該高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊、高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊與該低壓側主控模塊之間的通訊接ロ均採用的為I2C、SPI、USB的接觸方式或者RF的非接觸方式。
4.如權利要求I所述的ー種多個無線測量模塊的快速組網裝置，其特徵在於，該快速組網裝置還包括一配置設備，該配置設備可與高壓開關櫃唯一標識符組存儲模塊或高壓斷路器唯一標識符組存儲模塊相連並對其進行擦寫配置。
專利摘要本實用新型公開一種多個無線測量模塊的快速組網裝置，屬於電力在線檢測技術領域，該快速組網裝置包括無線測量模塊和無線數據採集單元；該無線測量模塊由高壓側測量傳感器模塊、高壓側數據採集模塊、唯一標識符模塊和高壓側通訊模塊組成；該無線數據採集單元由低壓側通訊模塊、低壓側主控模塊、唯一標識符組存儲模塊和上位機通訊模塊組成。本實用新型減少了不必要的停電時間和維護工作量，降低了維護費用，接著還實現了在線監測處理的自動化，顯著提高了電力系統的可靠性。
文檔編號H04W84/18GK202404728SQ201120441060
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月9日 優先權日2011年11月9日
發明者葉志堅, 張健, 許剛, 譚瑩, 陳偉宏 申請人:廈門Abb開關有限公司