开关柜综合在线监测解决方案
电气设备在线监测技术PPT课件
数据准确性
数据处理算法应准确提取 有用信息，降低误报和漏 报率。
数据可视化
将监测数据以直观的方式 呈现，便于用户快速了解 设备状态。
监测精度与稳定性
精度要求
在线监测技术应具备高精度测量 能力，以准确反映设备运行状态。
稳定性保障
确保监测系统在各种工况下稳定运 行，降低故障率。
抗干扰能力
提高系统抗电磁干扰等外部因素影 响的能力。
系统构成
该在线监测系统包括传感器、数据采集模块、分 析软件等部分组成。
实施效果
通过实时监测和预警，有效降低了设备故障率， 提高了运行效率，减少了维护成本。
某轨道交通的电气监测解决方案
背景介绍
某轨道交通为了确保列车安全运行，需要实时监测电气设备的状 态。
系统特点
该电气监测解决方案具有高精度、实时性强、稳定性高等特点。
在线监测技术的重要性
01
02
03
04
提高设备可靠性
实时监测设备的运行状态，及 时发现潜在故障，避免设备损
坏和意外停机。
延长设备使用寿命
通过监测和分析设备的性能变 化，可以预测设备的寿命，合
理安排维修计划。
优化维护成本
减少不必要的维修和更换，降 低维护成本，提高设备的经济
效益。
提高生产效率
保证设备的稳定运行，提高生 产效率，为企业创造更多价值
电气设备在线监测技术 ppt课件
• 引言 • 电气设备在线监测技术概述 • 电气设备在线监测技术的应用场景 • 电气设备在线监测技术面临的挑战与
解决方案 • 电气设备在线监测技术的发展趋势 • 案例分析
01
引言
目的和背景
目的
介绍电气设备在线监测技术的概念、原理、应用和发展趋势。
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。
远程手机APP综合监控系统解决设计方案
APP综合监控系统解决设计方案机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备(如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等)的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据机房监控（机房动环系统）APP软件是怎样的，机房监控,机房动环系统一、系统概述机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据,同时将机房设备的工作状态的进行实时的视频监控，实现对机房远程监控与管理功能，通过手机APP可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控与控制.使机房无线远程监控达到无人或少人值守，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。
机房远程APP综合监控系统支持市面全系列安卓手机，手机终端可以通过4G/3G/GPRS/WIFI 远程进行监控与控制，是目前无人值守管理人员最不可以缺少的系统组成部分之一，从而有效提高工作效率，保证机房系统运作的安全性与稳定性。
二、系统设计原则系统设计坚持“技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则，系统具有先进性、实用性、规范性、可靠性、开放性，同时为了保证整个系统稳定可靠，具备良好的整体升级、扩展能力和方便维护，符合机房间远程APP综合管理控制的需要，系统设备选型在符合系统功能要求的前提下，综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比.可靠性保证系统的高可靠性.即不会出现因为某一个设备发生故障而造成整个监控系统无法使用的现象。
系统的接入不会影响现有通信设备和网络的正常工作。
系统将正确反映监控内容的实际情况。
系统的运行和平均故障修复时间完全符合设计要求.实时性保证系统能实时的反映通信设备运行情况,一到那出现异常情况是能够及时报警。
探讨基于DSP的开关柜局部放电在线监测系统电路设计
探讨基于DSP的开关柜局部放电在线监测系统电路设计摘要：开关柜运行过程中可能出现局部放电现象，加大了电力系统运行安全风险，需要做好开关柜局部放电在线监测工作，及时处理线路问题。
本文主要针对基于DSP的开关柜局部放电在线监测系统中的电路设计进行分析，提出采用超声波检测开关柜的局部放电问题，提高电路设计科学性。
本监测系统抗干扰性能良好，能保证检测数据完整性和准确性。
关键词：DSP；开关柜；局部放电；在线监测前言电网系统建设规模的不断扩大，需要加大对系统中电力设备运行状态的监测，是评价电网运行可靠与否的重要指标。
开关柜是电力网络中的主要构成部分，局部放电是引起设备存在安全隐患的主要原因。
因此有必要加大对开关柜运行中局部放电现象的实时监测，建立相应的监测系统，做好电路设计工作，以便为开关柜设备检查提供帮助。
一、局部放电监测系统软硬件开发（一）系统结构与原理本次设计的超声波在线监测系统，是一种固定式监测系统。
系统处理器选择合理与否对最终检测结果有着直接影响。
进行系统设计时，选择DSP作为处理器，其具有较好计算能力，满足电气设备实时监测需求。
硬件系统主要包括超声传感器、滤波电路、放大电路、信息采集电路和存储电路等组成部分。
监控系统可实现以下功能：对超声波信号进行滤波和计算，得到超声波信号传输强度及频率等信息；针对局部放电现象发出预警信号；对传感器信号进行外部存储；显示放电强度信息。
（二）系统软硬件设计针对上述监控系统功能要求来进行系统软硬件设计，需要从以下方面进行。
1.系统硬件设计在硬件设计环节，首先进行系统供电线路的设计，结合开关柜放电检测要求，选用参数恰当的降压器，确定固定电压和工作温度。
本次供电电路中，设计I/O引脚电压为3.4V，核供电电压2.0V，由此确定电压输出值。
其次，设计软件下载电路。
监测系统运行过程中，会根据电气设备检测要求增加新的功能软件，因此要保证软件下载操作正常进行。
在相应的电路设计中，要求处理器具有器件调试和测试功能，取代传统集成线路的测试方式，基于IEEE1149.1标准来设计边界扫描逻辑接口；最后，要进行超声波信号显示电路设计。
智能量测开关实施方案
智能量测开关实施方案一、背景介绍随着科技的不断发展，智能化已经成为各行业的发展趋势，智能量测开关作为电力行业的重要组成部分，其实施方案显得尤为重要。
智能量测开关的诞生，为电力行业的安全稳定运行提供了坚实的保障，同时也为电力行业的智能化发展提供了有力支持。
二、需求分析1. 传统量测开关存在的问题传统的量测开关在使用过程中往往存在操作复杂、数据采集不准确、远程监控能力弱等问题，无法满足电力行业对数据精准采集和远程监控的需求。
2. 智能量测开关的发展趋势随着电力行业的不断发展，对智能量测开关的需求也在不断增加。
智能量测开关具有数据采集精准、远程监控能力强、操作简便等优势，能够满足电力行业对数据监测和控制的需求。
三、实施方案1. 技术选型在实施智能量测开关方案时，首先需要进行技术选型，选择具有高精度数据采集和远程监控能力的智能量测开关产品，确保产品的稳定性和可靠性。
2. 系统集成在选定智能量测开关产品后，需要进行系统集成，将智能量测开关与电力系统进行无缝连接，确保数据的准确采集和远程监控能力。
3. 运维管理针对智能量测开关的运维管理，需要建立健全的运维管理体系，包括定期巡检、故障排除、数据分析等工作，确保智能量测开关的稳定运行。
四、实施效果1. 数据精准采集通过实施智能量测开关方案，可以实现对电力系统各项数据的精准采集，为电力系统运行提供准确的数据支持。
2. 远程监控能力强智能量测开关方案的实施，可以实现对电力系统的远程监控能力，及时发现并解决问题，提高电力系统的运行效率和安全性。
3. 操作简便智能量测开关方案的实施，可以简化操作流程，降低操作难度，提高工作效率，减少人为操作错误的发生。
五、总结智能量测开关作为电力系统的重要组成部分，其实施方案的合理性和科学性对于电力系统的稳定运行至关重要。
通过技术选型、系统集成和运维管理等环节的合理实施，可以实现数据精准采集、远程监控能力强、操作简便等优势，为电力系统的智能化发展提供有力支持。
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。
高压低压配电柜的温度监测与控制方法
高压低压配电柜的温度监测与控制方法在现代工业生产中，高压低压配电柜扮演着至关重要的角色。
为了确保电气设备的安全运行，温度监测与控制是必不可少的。
本文将介绍高压低压配电柜的温度监测与控制方法，以保障设备的正常运行。
一、温度监测方法为了有效监测高压低压配电柜的温度变化，以下是几种常用的温度监测方法。
1. 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器是一种常见的温度监测设备。
它根据电阻在不同温度下的变化来测量温度。
将热敏电阻传感器安装在配电柜内部关键位置，通过与控制系统连接，即可实时监测温度数据。
如果温度超过设定的安全范围，控制系统将发出警报或自动采取措施，保护电气设备的安全。
2. 红外线测温仪红外线测温仪通过测量物体表面的红外辐射来获取温度数据。
它可以非接触地测量高压低压配电柜内各个部位的温度。
搭配控制系统，可以实时监测配电柜内部温度的变化，并采取相应措施。
3. 温湿度传感器温湿度传感器可以同时监测高压低压配电柜的温度和湿度。
它能够在环境温度或湿度达到危险值时发出警报，避免电气设备损坏。
二、温度控制方法温度控制是为了使高压低压配电柜内部保持在一个安全范围内，以下是几种常用的温度控制方法。
1. 风扇散热在高压低压配电柜内部设置风扇是常见的温度控制方法。
通过风扇的运转，可以加速空气流动，散热效果更好，保持配电柜内的温度稳定。
2. 控制开关的通风口在高压低压配电柜的设计中，设置通风口也是一种有效的温度控制方法。
通风口可以促进空气流动，散热更加均匀，保持设备的正常温度。
3. 温度控制系统温度控制系统是自动控制高压低压配电柜温度的最常用方法之一。
通过设定温度阈值和相应的控制策略，控制系统可以及时地调节风扇、通风口等设备，保持配电柜的温度在合适的范围内。
总结：高压低压配电柜的温度监测与控制方法多种多样，可以根据实际情况选择合适的方式。
温度监测方法可以使用热敏电阻温度传感器、红外线测温仪和温湿度传感器等设备，实时获取温度数据。
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。
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开关柜在线监测解决方案
一、背景意义
开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。随着电网的发展和设备技术的提
高，10，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。
开关柜的在长期运行中，由于各种客观原因造成开关柜在安装和投运后的过
程中出现电缆搭接处故障、母线故障、触头故障、操作机构故障、避雷器故障
等，从而对电网的可靠运行带来了隐患，直接影响设备的安全稳定运行。
在这样的背景下，本公司开发的最新智能开关柜监测仪采用了最新的在线监
测技术，利用高灵敏度的传感器连续提取能够反映电气设备绝缘状态的信息参
量，根据其数值的大小及变化趋势运用智能技术，对多面开关柜的电缆的温度、
母线桩头的温度、环境温湿度、操作机构的特性及多面开关柜的状态进行实时的
监测，并能实时采集多面开关柜的各电量参数，对电能的质量进行分析与管理，
智能开关柜监测仪对设备的可靠性实时诊断和对剩余寿命做出预测，根据诊断结
果制定出检修方案，为状态维修提供依据。
本产品可长期稳定的工作在高电压、高温度、强电磁干扰等恶劣环境中，设
备均通过了EMC试验检测。智能开关柜监测仪以先进的微处理器为控制核心，采
用高性能的数字式传感器，能准确及时地监测开关柜内温度，断路器的机构特性，
避雷器相关参数，对开关柜因温升和绝缘等原因引起的事故进行预警，为电力系
统安全可靠的运行提供有力的保障。
二、基本原理
智能开关柜监测仪采用多优先级中断服务机制，提高了控制的实时性。装
置下级外置功能单元采用模块化设计，各功能模块相互独立，由智能开关柜监测
仪控制。各功能单元模块分别实现了各类信号的处理测量，通过统一的通讯总线
接口与智能开关柜监测仪连接并实现可靠通信，最终由智能开关柜监测仪实时显
示各种测量参数和设备运行状态。智能开关柜监测仪提供了大容量数据存储及历
史数据查询功能，并可通过USB接口向USB 设备转存记录的历史数据。
智能开关柜监测仪由触摸式液晶显示单元、带电显示及闭锁控制单元、主
控单元、开关量输入接口、操控单元及通讯接口等组成。
三、主要功能
1、人机界面友好，操作简易
1）7’（10’）红外控制触摸式液晶显示屏
2）图标式显示各功能菜单，清晰明了
3）支持触摸方式和导航控制方式，满足客户不同
2、数据接口方式多样化
1）支持标准的MODBUS、IEC61850通讯协议
2）标准的RS485通讯接口
3）标准的以太网接口
4）所有数据可通过USB接口读取
3、断路器状态在线监测功能
通过标准R485接口与智能断路器配合使用，可以满足以下功能：
1） 断路器分合闸监测，储能监测等模块在断路器动作时，可以精确采集到相关
数据，将数据以曲线的形式显示到触摸式液晶显示屏上，参考动作曲线相比
较，判别故障，将采集到的数据保存到存储单元，通过通信接口可将数据上
传给远程监控系统
2） 检测断路器的机械特性，主触头的三相位移曲线
3） 计算断路器合/分闸时间，合/分闸速度，开距，超程等技术参数
4） 在线测量断路器分闸，合闸控制回路线圈电流的波形
5） 在线测量储能回路的电流波形
6） 可保存断路器3万次（20年）以上的各种电气和机械特性曲线，并且随时调
用查看
4、温度在线监测功能
数字化的温度在线监测主要用于在线监测断路器触头温度、电缆温度、开
关柜内母线温度及开关柜内环境温湿度及其变化趋势。当有关指标出现变化时，
给出变化曲线；有关指标达到报警状态时，报警或自动启动报警装置；当有关指
标超标达到危险状况时，报警或自动启动闭锁装置，禁止开关柜断路器动作，以
保障设备和系统的安全。
5、集成电量采集功能
通过标准R485接口与智能多功能网络仪表配合使用， 可测量额定电压，
额定电流,有功功率，无功功率，电度等数据，并通过触摸液晶显示屏实时显示
各种参数
6、电能质量分析及电能管理
通过系统可及时全面了解开关柜实际运行情况和存在的问题，如电压波动、
频率波动、负荷不平衡、电网过载、谐波畸变、电压凹陷等，这些可能会导致用
电设备的损坏，严重的影响产品质量。所以根据实测数据进行电网或用电设施的
预防性维护，可以将电网设备和用电设备损坏下降到最低程度。
6、报警功能
根据检测到的各项数据通过专家诊断系统对开关柜设备进行全面的状态监
测，诊断并给出报警信号。并通过监测仪内置的短信报警模块向指定的手机发送
报警信息。
点击报警信号指示灯，可获取故障信息和操作指南。
四、系统构成
多个智能型开关柜可组成一个供配电系统，通过配置主站监控，能对各个开
关柜的各种参数进行远程监测，并能根据实时负荷远程对智能开关柜进行调度操
作，具体系统结构见下图。
系统结构图
五、技术指标
参数 指标
装置电源 额定电压 AC-DC220V
交流频率 50Hz±5%
整机功率 ≤15W
电
磁
兼
容 静电放电抗扰度 GB/T17626.2:1998 4级 射频电磁场辐射抗扰度 GB/T17626.3:1998 4级 电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/T17626.4:1998 4级 浪涌（冲击）抗扰度 GB/T17626.5:1998 4级 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.6:1998 4级 脉冲磁场抗扰度 GB/T17626.9:1998 5级
配电主站
通讯主网
智能开关柜监测仪
内部通讯子网
温湿
度在
线监
测
机械
特性 在线 监测 电量
采集 避雷 器在 线监 测 短信报警 智能开关柜监测仪 内部通讯子网 温湿 度在 线监
测
机械
特性
在线
监测
电量
采集
避雷
器在
线监
测
短信报警
标准工频磁场抗扰度 GB/T17626.8:1998 5级
阻尼振荡磁场抗扰度 GB/T17626.10:1998 5级
震荡波抗扰度 GB/T17626.12:1998 4级
电压暂降，短时中断电压变化抗扰度 中间时间为200ms，电压暂降和短时中断
30%Ut,装置工作正常
通
讯
功
能 通讯接口 与ANSI标准RS485电气兼容并符合ITU V.11推荐标准；以太网接口 通讯协议 MODBUS RTU/ASCII(IEC61850可选） 信息传输方式 异步传输，以字节为单位。每字节用11位传输，包括：1位起始，8位数据位，1位偶校验位，1位停止位 数据传输波特率 57600bps(MODBUS) 最大传输距离 1500M(MODBUS)
环
境
条
件 运行环境温度 -15℃~50℃ 存储，运输极限环境温度 -20℃~60℃ 相对湿度 ≦95%，无凝露
六、特点优势
本产品是常规开关柜操控仪更新换代产品，以下是常规开关柜操控仪与智能
开关柜监测仪的简要比较：
产品系列 优点 缺点 备注
常规操控仪 将开关柜温湿度、及断路器的操作开关集成于一块操控装置中，装置具有一次方案图显示，开关柜中一次元器件动作能在面板上进行反映。 不能对开关柜内触点运行温度进行监测，对开关
柜常见故障点未
有监测预警
智能开关柜
监测仪
采用真彩触摸式显示屏，一次系统图能全部显示，开关柜内的温度、湿度、机械特性、避雷器状态及电量状态能集中显示及故障预警，防止事故发生，出现问题能通过装置专家库系统迅速找出问题点。 开关柜成套组装时，接线简单，系统和其他单元都是通过有线或无线通讯进行联接，接线简单，减少故障点 造价较高
七、典型解决方案