智能开关柜在线监测解决方案
基于ZigBee的高压开关柜无线温湿度监测系统
基于ＺｉｇＢｅｅ的高压开关柜无线温湿度监测系统作者：吴光荣章剑雄来源：《现代电子技术》2008年第20期摘要：针对高压开关柜温湿度监测的迫切性及其内部不允许布置额外的电缆线等特点，提出基于ZigBee技术的无线温湿度监测方案。
系统的实现基于TI公司的ZigBee解决方案CC2430&Z-Stack和温湿度传感器SHT71，详细讨论硬件设计、软件设计和ZigBee网络终端节点的低功耗问题。
系统可以完成对高压开关柜的温湿度监测，有效地防止事故的发生，可靠性高、安装方便、终端感测节点功耗低，取得了良好的现场试用结果，是高压开关柜温湿度监测的理想解决方案。
关键词：温湿度监测系统;ZigBee;无线传感器网络;高压开关柜;CC2430中图分类号：文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)2016903A Kind of Temperature and Humidity Monitoring System for High Pressure SwitchCabinet Based on ZigBee TechnologyWU Guangrong,ZHANG Jianxiong(No.52 Research Institute,China Electronics Group Corporation,Hangzhou,310012,China)Abstract：In application,the high pressure switch cabinet need a temperature and humidity monitoring system,and installation of additional cable is forbidden in it.So a kind of wireless temperature and humidity monitoring system based on ZigBee technology is presented in this paper.Adapting ZigBee solution CC2430&Z-Stack from TI and digital temperature and humidity sensor SHT71 to realize this system.The hardware design,software design and low power consumption of terminal which is a kind of node of ZigBee network are discussed in detail.The temperature and humidity of high pressure switch cabinet are monitored efficiently,and incidents are avoided.The monitoring system works steadily,and can be easily installed.The power consumption of terminal node is very low.Test result indicates that it is a good solution.Keywords：temperature and humidity monitoring system;ZigBee;wireless sensor network;high pressure switch cabinet;CC24301 引言发电厂、变电站的高压开关柜内的母线接头和室外刀闸开关等重要设备，在长期运行过程中，因老化或接触电阻过大而发热。
开关柜局放-环网柜局放-局放及温升在线监测系统设计方案及预算
iHPS-3300型开关柜（环网柜）局放及温升在线监测装置设计方案目录目录 (2)一、概述 (3)1.1开关柜的结构 (3)1.2开关柜电力设备的绝缘缺陷 (3)1.3局部放电的产生 (4)二、开关柜局部放电及温升装置简介 (4)2.1 装置说明 (4)2.2 装置组成 (5)2.3 技术参数 (6)2.4 装置功能 (7)2.5 系统优势 (7)2.6安装尺寸 (8)三、现场安装 (9)四、服务与支持 (9)一、概述高压开关柜是使用极广且数量最多的开关设备。
由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。
特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。
因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时和定时的在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时问和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力装置运行的安全可靠性及自动化程度。
高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。
各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态为实现开关柜绝缘在线监测及诊断的有效手段。
IHPS-3300型高压开关柜局部放电及温升在线监测装置通过检测伴随局部放电而产生的电磁波辐射及开关柜接头温升现象，装置扫描10~100MHz频率范围内的电磁波辐射并自动确定现场局部放电的实际检测频率，随后将检测的局部放电脉冲簇数据和开关柜头温升数据上传DTU。
1.1 开关柜的结构开关柜装备有断路器、CT、PT、保护继电器，检测设备和辅助设备，除了外部线路，开关柜是由金属外壳内的配线连接而成，见图1。
开闭所在线监测系统APN专网接入实施方案
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开 闭所在线监 测系统 ＡＰＮ专 网接入实施 方案
唐琪 ，何艾 容 。贾新伟 ，魏 冠琳 （１． 刚郑州供 电公 州，郑 州 ４５０００６；２．郑州华 力ｆ． 息技 术彳 公 一ｉＪ，］《ｌ５州 ４５（） ）６）
图 １
ＧＰＲＳ终 端根本无连接开闭所在线监测系统 的 ＡＰＮ。
收 稿 日期 ：２０１８－０６—１７
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实用第一．＾Ｐ 智慧 密集
目前 ＡＩ Ｎ专 网 已开通并 测试 正常 。但现 有设 备 部 事故原 因 ，在电力涮度 、电 网突 发事 件的处理上
署环境不能满 足业务 实际需 求 ，需 做进一步考 虑。
要作用 。
厅案主 要 由 ＺＺＨＩ 一ＺＮ０１智 能采集终 端 和监控平 台
平台方面 ，系统配 备远 程亘联 ｖ１．２．０云视频
组 成 ，中问采用 ＡＰＮ专 网进行 加密 传输 。综合 监控 平 台．拥有超强的平台管理功能， － 刈 不同设备上传
ｌ 网络 需 求
以下是根据 本项 ¨简略的 业务流 ．
在开闭所在线监测系统整体规 划 中．为 ＿ｒ响应 配 电 ３ 业 务 流 程
自动化系统的建 没，将配 电通 信网络规划纳入智能 电 网
舀‘先 ，将 Ｊｆ闭所愉测 系统跟 ０ 的路 … 连接 ，之
配用电环节业 务发展整体规划 中 ，需要满足 系统 能够实 后专 有路 …器冉 去 不１１ 网 ＡＰＮ的 网火连接 ，之后 通过
这两种通信方式都有 自己的局限性 。所以在本项 目
智能仪器在高压开关柜在线监测系统中的应用
Ｋ ｙ ｒ ｓ： ｏ ｌ ｅ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｓｓｅ ；ｉｔｌｇ ｎ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｎｅｌ ｅ ｔｈｇ ｏｔｇ ｗ ｔｈ ｃ ｂ ｎ ｔ ｅ ｗｏ ｄ ｎｉ ｎｔ ｉ ｙ ｔｍ ｎｅｌ ｅ ｔ ｓｒ ｎ ｏｎ ｉ ｉ ｕ ｎ ；ｉｔｌｇ ｎ ｉｈ ｖ ｌ ｅｓ ｉ ａ ｉｅ ｉ ａ ｃ
高压开关柜是 电力系统的关键设备之一 ， 其运 行状态对 电力系统 的可靠性有重大影响。尤其是变 （ 电所在逐步实现综合 自动化无人值守时 ， 配） 对开 关及开关柜运行状态的监测提出了更高的要求。智 能化高压开关柜配置智能型保护 、 控制和监测单元 ，
算机处理信息 ， 用计算机 网络传输信息和用 数字与 波形显示信息。 １ 高压开关柜在线监测系统 高压开关 柜 在 线 监 测 系统 原 理 如 框 图 １所 示… 。此监测 系统 由现场 智能在线监测 模块采集
Ｔ ｅ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｎｅ ｌ ｅ ｔＩｓ ｒ ｍｅ ｔｔ ｌ ｅ Ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｈ ｐｉ ｔ ｆＩｔ ｌ ｎ ｎ ｔｕ ｎ ｏ Ｏｎｉ ｎｔ ｉ ｃ ｏ ｉ ｇ ｎ ｏ ｎ Ｓ ｓｅ ｏ ｇ ｌ ｇ ｙ ｔ ｍ ｆＨｉｈ Ｖｏｔ ｅ Ｓｗｉ ｈ Ｃａ ｉｅ ａ ｔ ｂｎ ｔ ｃ
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低压开关柜智能化改进的设计方案
低压开关柜智能化改进的设计方案随着社会经济的发展，现代工业生产对设备自动化的要求越来越高。
低压开关柜是现代工业生产中重要的组成部分之一，它承担着电能分配、控制保护的重要任务。
随着智能化的发展，低压开关柜的智能化改进成为必然趋势。
本文着重介绍低压开关柜智能化改进的设计方案。
一、概述低压开关柜智能化改进是将传统开关柜改造成能够与自动化控制系统配合工作的设备。
它不仅能够帮助企业节约能源、增强生产效率、提高设备安全性和可靠性，还能减少人为操作错误所造成的损失，从而提高了企业整体的竞争力。
二、设计方案1.硬件设计（1）通讯模块设计通讯模块主要用于将开关柜连接至自动化控制系统。
在传统的开关柜中，我们需要去到现场才能对设备进行操作和监测，而智能化改进后的开关柜则可以通过网络远程控制和监测。
通讯模块包括一个主控板和通讯电路板。
主控板要运行智能化控制程序，控制各个模块之间的通信，而通讯电路板则用于处理数据的传输。
通讯模块可采用CAN总线通讯或以太网通讯方式。
（2）设备电源设计开关柜需要一个稳定的电源进行供电，以保证其正常运作。
在智能化改进后的开关柜中，嵌入式系统会产生一些额外的电源需求，所以我们需要特别考虑电源设计。
一方面，我们需要确保开关柜的电源稳定安全，另一方面，电源设计也要考虑容错机制，避免故障导致开关柜崩溃。
（3）智能传感器设计智能传感器用于监测开关柜温度、湿度、电压、电流及其它参数。
传感器的类型和数量根据具体需求而定。
通过运用智能化控制器，我们可以实时监控开关柜状态，并根据实时数据对设备进行控制和管理。
2.软件设计（1）智能控制算法设计智能控制算法为系统的智能化提供了基础。
智能控制算法应该能够实现开关柜的自动开关、自动控制、自动保护和故障自动诊断等功能。
（2）数据管理系统设计数据管理系统可分为本地数据管理和远程数据管理。
本地数据管理负责存储本地采集的信号，以便进行本地分析和处理；而远程数据管理负责将数据上传至远程服务器，通过云端计算和分析，优化产业链中的生产效率。
南京理工大学科技成果——10-35kv高压开关柜无线智能测温系统
南京理工大学科技成果——10-35kv高压开关柜无线
智能测温系统
成果简介：
10-35kv高压开关柜温湿度智能无线监测系统，该系统集在线温度测量、数据采集分析和控制功能于一体的现代化高科技产品，可实时在线监测开关柜内温湿度及断路器触头温度，带有LCD显示和上位监控软件。
当柜内温度、湿度超标时，启动加热、排风或除湿功能，保证柜内温湿度恒定在合理范围，提高开关柜的使用寿命。
当断路器触头温度超标时，发出报警信息，提醒操作人员按安全操作规范采取相应安全措施，提高开关柜运行安全性。
技术指标：
每套测温系统配备1个监测主站和6个监测终端，可监测1路柜内温度、1路柜内湿度和6路断路器触头温度；
终端与主站之间采用无线通信，433M或2.4G频段可选，安装方
便，无需布线，不受开关柜结构限制；
军工级测温范围：-20～150℃，误差<±1℃；
满量程测湿范围：0%-100%RH，误差<±3%RH；
LCD显示检测数据、报警信息刷新时间≤1s；
带有实时时钟；
系统主站自带150组历史报警数据记录查询，方便工作人员提供就地查询数据；
系统主站可连通后台上位机，远程查询温湿度数据。
项目水平：国内领先
成熟程度：样机
合作方式：技术入股。
智能电网在线监测系统的设计与实现
智能电网在线监测系统的设计与实现一、智能电网在线监测系统概述智能电网作为现代电力系统的重要组成部分，其核心在于通过先进的信息技术、通信技术、控制技术等手段，实现电网的智能化管理和优化运行。
在线监测系统作为智能电网的关键技术之一，能够实时监测电网的运行状态，及时发现并处理电网中的异常情况，保障电网的安全、可靠、经济运行。
1.1 智能电网在线监测系统的核心特性智能电网在线监测系统的核心特性主要体现在以下几个方面：- 实时性：系统能够实时采集电网的运行数据，包括电压、电流、功率、频率等参数，为电网的运行状态提供准确的数据支持。
- 准确性：系统采用高精度的监测设备和先进的数据处理算法，确保监测数据的准确性和可靠性。
- 智能化：系统具备智能分析和决策能力，能够对采集到的数据进行深入分析，及时发现电网中的异常情况，并给出相应的处理建议。
- 集成性：系统能够与电网的其他管理系统（如调度系统、保护系统等）进行集成，实现数据共享和业务协同。
1.2 智能电网在线监测系统的应用场景智能电网在线监测系统的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 电网运行监控：实时监测电网的运行状态，及时发现并处理电网中的异常情况，保障电网的安全稳定运行。
- 故障诊断与处理：通过对电网运行数据的分析，实现故障的快速定位和处理，减少故障对电网运行的影响。
- 负荷预测与管理：通过对电网负荷数据的分析，实现负荷的合理分配和调度，提高电网的运行效率。
- 电能质量监测：监测电网的电能质量，如电压波动、频率偏差等，保障电能的供应质量。
二、智能电网在线监测系统的设计与实现智能电网在线监测系统的设计与实现是一个复杂的过程，涉及到多个方面的技术和设备。
2.1 系统架构设计智能电网在线监测系统的架构设计是系统设计的基础，需要考虑系统的可扩展性、可靠性、安全性等因素。
一般来说，系统架构可以分为以下几个层次：- 数据采集层：负责采集电网的运行数据，包括电压、电流、功率、频率等参数。
智能中压开关装置的在线监测技术
１ 开 关 柜 母 线 联 结 处 温 度 在 线 检 测
母 线 联 结 处 的接 触 电 阻 有 一 定 要 求 （ 表 １所 如
收 稿 日期 ： ｏ ２一Ｏ ２０ ７一Ｏ ２
作 者 简 介 ： 振 生 （ ９ ３一 ） 男 ， 级 工 程 师 ， 究 方 向 ： 能 化 高 压 电 器 。 陈 １４ ， 高 研 智
接触 不 良 引 起 的 同 步 电 动 机 故 障 ” 电 世 界 一７ （ ／ １ ９ ） 文 报 导 ： ９ ６年 ５月 发 现 ６ Ｖ 高 压 柜 （ ｌ ９７一 １９ ｋ ４ｌ
号 电 流 互 感 器 二 次 出 线 严 重 烧 坏 ， ５ ｋ 、 ｋ 同 ２０Ｗ ６Ｗ
以 往 是 对 断路 器 定 期 进 行 预 防 性 维 修 ， 了保 为
４３％ 。 Biblioteka 时有 发 生 。 据 报 道 ， 北 电力 试 验 所 曾 在 若 干 发 电 华 厂 、 电站 和 高 压 输 电 线 路 中 电气 设 备 的 六 千 多母 变
线 联 接 处进 行 检 测 ， 发 现 不 正 常 发 热 点 达 几 百 处 ， 竟 即接 触 不 良 率 达 ３—４ ， “ 起 真 空 断 路 器 触 头 ％ 在 一
越 为人 们 所 重 视 。 因 为 高 压 电 器 设 备 在 运 行 时 ， 许
多元 件 处 于 高 电 位 。 有 利 用 光 纤 和 微 电 子 元 件 才 只 能彻 底 解 决 电 位 隔 离 及 传 感 器 系 统 的 小 型 化 问题 ， 检 测母 线 联 结 处 温 升 的常 用 传 感 器 有 石 英 传 感
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第 １ ２卷 第 ３期
２ ０２年 ９月 ０
湖 南 工 程 学 院 学 报 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｇｎ ｅ ｉｇ ｏ ｒ ａ ｎ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＥｎ ｉ ｅ ｒ ｏ ｔ ｎ
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智能开关柜在线监测解决方案
智能开关柜在线监测是一种通过网络技术实现对开关柜运行状态进行
实时监测和远程管理的解决方案。
它可以帮助企业和机构更加高效地管理
和维护开关柜系统，提高系统的可靠性和安全性。
下面将介绍一种基于物
联网技术的智能开关柜在线监测解决方案。
首先，该解决方案需要在每个开关柜上安装传感器和数据采集设备，
用于实时监测开关柜的运行状态。
传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器等。
这些传感器可以通过有线或者无线方式
与数据采集设备连接，将监测数据采集并发送到云平台进行处理和存储。
其次，云平台是整个解决方案的核心。
云平台可以将接收到的开关柜
监测数据进行实时处理和分析，并生成相应的运行状态指标和报警信息。
例如，当一些开关柜温度超过设定的阈值时，云平台即可发出温度过高的
报警信号。
此外，云平台还可以展示实时的开关柜运行状态，提供远程操
作和管理功能。
为了确保数据的安全性，云平台需要具备一定的安全机制和权限管理
功能。
只有授权的用户才能访问和操作相应的开关柜数据，防止数据泄露
和非法操作。
此外，该解决方案还应提供数据可视化和报表分析功能。
通过对监测
数据进行可视化展示，可以直观地了解开关柜的运行状况。
同时，还可以
通过对历史数据进行分析，提供开关柜的运行趋势和故障预警等有用信息，帮助用户做出合理的决策和计划。
在解决方案的实施过程中，还需要完成以下工作：
1.设备安装和调试：为每个开关柜安装传感器和数据采集设备，并进行相应的调试和测试，确保数据的准确性和稳定性。
2.云平台开发和部署：根据实际需求，设计和开发相应的云平台应用程序，并将其部署在云服务器上，确保平台的高可用性和可靠性。
3.数据处理和存储：设计和开发相应的数据处理和存储系统，包括数据的实时处理和分析，以及历史数据的长期存储和管理。
4.数据通信和远程管理：为实现开关柜与云平台之间的数据传输和远程管理功能，需要建立相应的通信网络和远程管理系统。
5.用户培训和技术支持：为了确保解决方案的正常运行，用户需要接受相应的培训，并提供技术支持和维护服务。
通过实施智能开关柜在线监测解决方案，可以大大提高开关柜系统的可靠性和安全性，减少故障和事故的发生，提高生产效率和节能水平。
这对于企业和机构来说是非常有益的。
同时，该解决方案还为未来的智能电网建设奠定了基础，为电力行业的发展注入了新的动力。