專利名稱：一種電力電容器故障在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是電子信息領(lǐng)域，是基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的一種電力電容器故障在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，維持電網(wǎng)正常運行下的無功功率平衡是保障供電質(zhì)量的基本條件。利用電力電容器進行無功補償可以提高功率因數(shù)，降低電網(wǎng)的有功損耗，同時還能提高變壓器和電力線路的容量利用率，穩(wěn)定運行電壓。因此，電容器的安全運行對保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量與效益起著非常重要的作用。 電容器運行過程中，如果溫度偏高，將會導(dǎo)致電容器介質(zhì)損失增加、介質(zhì)擊穿強度降低，從而縮短電容器的使用壽命，嚴重時可能會使電容器介質(zhì)發(fā)生擊穿的現(xiàn)象，并導(dǎo)致其損壞。因此，為確保電力電容器運行過程的安全性，以及該設(shè)備的正常使用壽命，應(yīng)注意運行過程中，保證電力電容器始終維持于允許的工作溫度之內(nèi)。與此同時，電容器溫升變化也是判斷電力電容器故障的重要依據(jù)之一，通過檢測電容器相對環(huán)境溫升、電容器之間的相對溫升等信息，能準(zhǔn)確地判斷電容器工作狀態(tài)，為電容器是否發(fā)生故障提供數(shù)據(jù)支持。

發(fā)明內(nèi)容
為了能夠?qū)﹄娙萜鳒厣M行實時檢測，本發(fā)明提出了一種電力電容器故障在線監(jiān)測裝置。該裝置基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)，通過管理主機、基站(BS)和無線溫度傳感器的相互配合，解決電力電容器溫度實時在線監(jiān)測、故障診斷及預(yù)警的技術(shù)問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是
裝置組成電力電容器溫度實時在線監(jiān)測裝置由管理主機、基站(BS)、無線數(shù)字溫度傳感器(DWT)組成。無線數(shù)字溫度傳感器測得數(shù)據(jù)傳輸給基站，基站將溫度數(shù)據(jù)傳遞給管理主機。管理主機的設(shè)置管理主機由一臺控制主機及組態(tài)化監(jiān)測軟件組成。管理主機以被監(jiān)測設(shè)備為對象，接收與被監(jiān)測設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理，實現(xiàn)電力電容器運行溫度的自動管理、被測電力電容器狀態(tài)評估和自動告警?；倦娐方M成無線數(shù)字溫度傳感器與微處理器(MPU)相互連接，基準(zhǔn)電壓和晶體振蕩器分別與微處理器連接，并提供信號，電源與微處理器連接，又與射頻收發(fā)集成電路連接，為微處理器和射頻收發(fā)集成電路供電，另一晶體振蕩器與射頻收發(fā)集成電路電路連接，為射頻收發(fā)集成電路提供晶體振蕩信號，天線與射頻收發(fā)集成電路連接后又與微處理器連通，并提供收發(fā)信號。數(shù)字溫度傳感器電路組成外部電源通過變壓和整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫矗瑸樾酒?、?fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)、通訊接口和射頻鏈路供電,其中，復(fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)和通訊接口分別與芯片相互連接，并提供相應(yīng)的信號，帶有天線的雙路射頻鏈路與芯片相互進行通訊連接。積極效果，本發(fā)明在電容器上安裝無線數(shù)字傳感器，所測量的溫度數(shù)據(jù)通過通訊接口或管理主機，通過管理主機對電容器溫升狀態(tài)進行實時檢測與控制。具有管理方便，溫度監(jiān)控及時、準(zhǔn)確以及能夠遠距離傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點。適宜在電力傳輸領(lǐng)域?qū)﹄娏﹄娙萜鳒囟鹊谋O(jiān)測與管理中應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明裝置組成圖
圖2為本發(fā)明裝置的基站電路組成圖 圖3為本發(fā)明裝置的無線數(shù)字溫度傳感器電路組成圖。
具體實施例方式據(jù)圖I所示，裝置組成電力電容器溫度實時在線監(jiān)測裝置由管理主機、基站(BS)、無線數(shù)字溫度傳感器(DWT)組成。無線數(shù)字溫度傳感器測得數(shù)據(jù)傳輸給基站，基站將溫度數(shù)據(jù)傳遞給管理主機。無線數(shù)字溫度傳感器安裝在電容器外殼上，每個無線數(shù)字傳感器都具有唯一地址(ID)，安裝時記錄電容器物理位置，并一起錄入主機數(shù)據(jù)庫中。無線數(shù)字溫度傳感器定時測量一次該監(jiān)測點的運行溫度，環(huán)境溫度，無線數(shù)字溫度傳感器自動測量環(huán)境溫度，測得溫度數(shù)據(jù)通過無線信道傳輸?shù)交荆颈４?、記錄?shù)據(jù)，并輸入到管理主機中。管理主機的設(shè)置管理主機由一臺控制主機及組態(tài)化監(jiān)測軟件組成，監(jiān)測軟件是一個(WSN)軟件平臺，它集成了多種標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議、良好的圖形化人機交互界面和完備穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫，并提供圖形、曲線、報表等多種數(shù)據(jù)發(fā)布工具。管理主機主要以被監(jiān)測設(shè)備為對象，接收與被監(jiān)測設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理，實現(xiàn)電容器運行溫度的自動管理、被測電容器狀態(tài)評估和自動告警功能，為電容器的安全運行和狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)支持?；倦娐方M成據(jù)圖2所示，無線數(shù)字溫度傳感器與微處理器(MPU)相互連接，基準(zhǔn)電壓和晶體振蕩器分別與微處理器連接，并提供信號，電源與微處理器連接，又與射頻收發(fā)集成電路連接，為微處理器和射頻收發(fā)集成電路供電，另一晶體振蕩器與射頻收發(fā)集成電路電路連接，為射頻收發(fā)集成電路提供晶體振蕩信號，天線與射頻收發(fā)集成電路連接后又與微處理器連通，并提供收發(fā)信號。基站(BS)用于接收和臨時性存儲，從傳感器的無線數(shù)據(jù)，通過RS-485通訊接口或以太網(wǎng)方式直接與主機通信,將數(shù)據(jù)上傳至主機,并響應(yīng)主機的各種命令。無線數(shù)字溫度傳感器電路組成據(jù)圖3所示，外部電源通過變壓和整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，為芯片、?fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)、通訊接口和射頻鏈路供電，其中，復(fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)和通訊接口分別與芯片相互連接，并提供相應(yīng)的信號，帶有天線的雙路射頻鏈路與芯片相互進行通訊連接。無線數(shù)字溫度傳感器被設(shè)置成間歇工作模式，在喚醒后開始測量被監(jiān)測點數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸給射頻收發(fā)集成電路將其發(fā)送去出去，在完成數(shù)據(jù)的發(fā)送之后便關(guān)閉所有的外設(shè)并進入超低功耗休眠狀態(tài)。休眠時間與工作時間的比值很大，因此在保證系統(tǒng)可靠、性的如提下提聞了廣品的使用壽命。
復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號并記錄復(fù)位信息，提高系統(tǒng)的可靠性；時鐘電路是一個精確的電子時鐘，為系統(tǒng)提供一個準(zhǔn)確的時間；雙路射頻電路用于接收傳感器發(fā)送的無線信息；10/100BasT以太網(wǎng)接口或通訊接口用于將接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C；直流電源DC/DC電路支持寬電壓輸入,為系統(tǒng)內(nèi)部電路提供一個穩(wěn)定的工作電源。
權(quán)利要求
1.一種電力電容器故障在線監(jiān)測裝置，其特征是 裝置組成電力電容器溫度實時在線監(jiān)測裝置由管理主機、基站、無線數(shù)字溫度傳感器組成；無線數(shù)字溫度傳感器測得數(shù)據(jù)傳輸給基站，基站將溫度數(shù)據(jù)傳遞給管理主機； 無線數(shù)字溫度傳感器安裝在電容器外殼上，每個無線數(shù)字傳感器都具有唯一地址，安裝時記錄電容器物理位置，并一起錄入主機數(shù)據(jù)庫中；無線數(shù)字溫度傳感器定時測量一次該監(jiān)測點的運行溫度，環(huán)境溫度，無線數(shù)字溫度傳感器自動測量環(huán)境溫度，測得溫度數(shù)據(jù)通過無線信道傳輸?shù)交荆颈４?、記錄?shù)據(jù)，并輸入到管理主機中； 管理主機的設(shè)置管理主機由一臺控制主機及組態(tài)化監(jiān)測軟件組成；管理主機以被監(jiān)測設(shè)備為對象，接收與被監(jiān)測設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理，實現(xiàn)電力電 容器運行溫度的自動管理、被測電力電容器狀態(tài)評估和自動告警； 基站電路組成無線數(shù)字溫度傳感器與微處理器相互連接，基準(zhǔn)電壓和晶體振蕩器分別與微處理器連接，并提供信號，電源與微處理器連接，又與射頻收發(fā)集成電路連接，為微處理器和射頻收發(fā)集成電路供電，另一晶體振蕩器與射頻收發(fā)集成電路電路連接，為射頻收發(fā)集成電路提供晶體振蕩信號，天線與射頻收發(fā)集成電路連接后又與微處理器連通，并提供收發(fā)信號； 基站用于接收和臨時性存儲，從傳感器的無線數(shù)據(jù)，通過通訊接口或以太網(wǎng)方式直接與主機通信,將數(shù)據(jù)上傳至主機,并響應(yīng)主機的各種命令； 無線數(shù)字溫度傳感器電路組成外部電源通過變壓和整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，為芯片、?fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)、通訊接口和射頻鏈路供電,其中，復(fù)位電路、時鐘電路、以太網(wǎng)和通訊接口分別與芯片相互連接，并提供相應(yīng)的信號，帶有天線的雙路射頻鏈路與芯片相互進行通訊連接； 無線數(shù)字溫度傳感器被設(shè)置成間歇工作模式，在喚醒后開始測量被監(jiān)測點數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸給射頻收發(fā)集成電路將其發(fā)送去出去，在完成數(shù)據(jù)的發(fā)送之后便關(guān)閉所有的外設(shè)并進入超低功耗休眠狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種電力電容器故障在線監(jiān)測裝置。裝置組成電力電容器溫度實時在線監(jiān)測裝置由管理主機、基站(BS)、無線數(shù)字溫度傳感器(DWT)組成。無線數(shù)字溫度傳感器測得數(shù)據(jù)傳輸給基站，基站將溫度數(shù)據(jù)傳遞給管理主機。本發(fā)明在電容器上安裝無線數(shù)字傳感器，所測量的溫度數(shù)據(jù)通過通訊接口或管理主機，通過管理主機對電容器溫升狀態(tài)進行實時檢測與控制。具有管理方便，溫度監(jiān)控及時、準(zhǔn)確以及能夠遠距離傳輸溫度數(shù)據(jù)的優(yōu)點。適宜在電力領(lǐng)域?qū)﹄娏﹄娙萜鳒囟鹊谋O(jiān)測與管理中應(yīng)用。
文檔編號G01R27/26GK102645588SQ20121005649
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者何輝, 劉勝友, 孫秉義, 張靜, 李洪全, 栗鵬輝, 韓汝軍 申請人:北京東方瑞安科技有限公司, 遼寧省電力有限公司葫蘆島供電公司