專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓電應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中高壓開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)用日益廣泛，往往因未采用有力的監(jiān)測(cè)防患措施，高壓開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)行中由于各種原因引起的故障率一直居高不下，特別是在高溫、高負(fù)荷期間， 由于絕緣性能老化、人為的誤操作、操作機(jī)構(gòu)機(jī)械故障、柜內(nèi)觸頭(接點(diǎn))過(guò)熱等原因引起的傷人、燒柜、甚至爆炸的事故時(shí)有發(fā)生。但目前國(guó)內(nèi)外，尚無(wú)智能化高壓開(kāi)關(guān)柜等方面的相關(guān)產(chǎn)品，尚無(wú)統(tǒng)一的模式可以遵循。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明首次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在高壓開(kāi)關(guān)柜中，實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)柜的自我識(shí)別、自我監(jiān)測(cè)、自我診斷和自我動(dòng)作等功能。系統(tǒng)在工作原理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸方面均具有創(chuàng)新性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，包括高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于包括傳感器模塊、RFID模塊、控制機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、智能處理單元；
所述的傳感器模塊、REID模塊與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元連接，傳感器模塊和RFID模塊采集現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元；
所述的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與智能處理單元連接，用于處理現(xiàn)場(chǎng)信息并傳遞給智能處理單
元；
所述的智能處理單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與控制機(jī)構(gòu)連接，用于分析現(xiàn)場(chǎng)信息并控制控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作。本發(fā)明的第一優(yōu)選方案為，所述的傳感器模塊包括交流電流/電壓傳感器、氣體傳感器、溫濕度傳感器、紅外傳感器、霍爾傳感器。本發(fā)明的第二優(yōu)選方案為，所述的RFID模塊為多個(gè)，設(shè)于高壓開(kāi)關(guān)柜的柜體、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT和Cl。本發(fā)明的第三優(yōu)選方案為，所述的智能處理單元包括ARM芯片和DSP芯片。本發(fā)明的第四優(yōu)選方案為，所述的智能處理單元通過(guò)hternet協(xié)議與外部的服務(wù)器連接。本發(fā)明的第五優(yōu)選方案為，所述的智能處理單元設(shè)USB接口。本發(fā)明的第六優(yōu)選方案為，所述的控制機(jī)構(gòu)包括新“五防”閉鎖控制子單元、柜體智能操控子單元，所述的柜體智能操控子單元外接接地開(kāi)關(guān)、加熱/排風(fēng)裝置、小車。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于
1、本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，使高壓開(kāi)關(guān)柜和智能單元有機(jī)的結(jié)合，真正意義上實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)柜的智能化。使它不僅具有傳統(tǒng)高壓開(kāi)關(guān)柜的功能，而且具有自我監(jiān)測(cè)、自我診斷和自我動(dòng)作等功能。2、本發(fā)明在采用了射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，將RFID標(biāo)簽預(yù)埋在高壓開(kāi)關(guān)柜的柜體、 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT和CT等，了解設(shè)備的性能、生產(chǎn)廠家、維護(hù)時(shí)間和維護(hù)人員等信息，對(duì)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位、跟蹤，了解設(shè)備動(dòng)態(tài)信息。3、本發(fā)明采用電壓傳感器、電流傳感器、氣體傳感器、壓力傳感器、霍爾傳感器、溫濕度傳感器等，實(shí)現(xiàn)對(duì)母線的電量、柜體的絕緣特性、斷路器機(jī)械特性、斷路器的觸頭溫升、 斷路器的分合、隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)的分合等監(jiān)測(cè)。4、本發(fā)明采用ARM+DSP雙CPU結(jié)構(gòu)，使設(shè)備具有高效快速的處理能力和強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)與智能識(shí)別單元、智能監(jiān)測(cè)單元和智能控制單元的數(shù)據(jù)之間的雙向傳輸， 主要是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如RFID、zigbee, RS232/485和CAN等。IED將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，遵循IEC61850協(xié)議，通過(guò)光纖傳輸?shù)街悄茏冸娬镜囊惑w化信息平臺(tái)中。5、外接服務(wù)器，本發(fā)明可將所有高壓開(kāi)關(guān)柜的實(shí)時(shí)信息存入智能變電站的一體化信心平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此可以對(duì)一段時(shí)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并建立該高壓開(kāi)關(guān)柜的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)施例整體電路模塊圖。圖2為本實(shí)施例控制機(jī)構(gòu)具體示意圖。圖3是智能處理單元程序流程圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1、圖2，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，包括高壓開(kāi)關(guān)柜、傳感器模塊、 RFID模塊、控制機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、智能處理單元；傳感器模塊、REID模塊與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元連接，傳感器模塊和RFID模塊采集現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與智能處理單元連接，用于處理現(xiàn)場(chǎng)信息并傳遞給智能處理單元；智能處理單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與控制機(jī)構(gòu)連接，用于分析現(xiàn)場(chǎng)信息并控制控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作。傳感器模塊包括交流電流/電壓傳感器、氣體傳感器、溫濕度傳感器、紅外傳感器、霍爾傳感器。RFID模塊為多個(gè)，設(shè)于高壓開(kāi)關(guān)柜的柜體、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT 和Cl。智能處理單元包括ARM芯片和DSP芯片。智能處理單元通過(guò)hternet協(xié)議與外部的服務(wù)器連接。智能處理單元設(shè)USB接口。智能處理器采集開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)、就地處理，并且將的處理結(jié)果遵循h(huán)ternet協(xié)議，通過(guò)光纖傳輸外部服務(wù)器?？刂茩C(jī)構(gòu)包括新“五防”閉鎖控制子單元、柜體智能操控子單元，柜體智能操控子單元外接接地開(kāi)關(guān)、加熱/排風(fēng)裝置、小車。將多RFID模塊的電子標(biāo)簽嵌入到斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT、MOA和柜體等設(shè)備，通過(guò)RFID技術(shù)可以了解設(shè)備的性能、生產(chǎn)廠家、維護(hù)時(shí)間等信息；通過(guò)多種傳感器和開(kāi)關(guān)量等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)；智能處理器通過(guò)控制機(jī)構(gòu)控制接地開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱和排風(fēng)、新“五防”閉鎖控制子單元。智能處理器采集開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)、就地處理，并且將的處理結(jié)果遵循IEC61850協(xié)議，通過(guò)光纖傳輸?shù)街悄茏冸娬镜囊惑w化信息平臺(tái)。圖3為智能處理單元中雙CPU內(nèi)部軟件工作流程圖。雖然本發(fā)明按照上述實(shí)施例做了進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的發(fā)明思想不僅限于此。
權(quán)利要求
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，包括高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于包括傳感器模塊、 RFID模塊、控制機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、智能處理單元；所述的傳感器模塊、REID模塊與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元連接，傳感器模塊和RFID模塊采集現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元；所述的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與智能處理單元連接，用于處理現(xiàn)場(chǎng)信息并傳遞給智能處理單元；所述的智能處理單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元與控制機(jī)構(gòu)連接，用于分析現(xiàn)場(chǎng)信息并控制控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的傳感器模塊包括交流電流/電壓傳感器、氣體傳感器、溫濕度傳感器、紅外傳感器、霍爾傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的RFID模塊為多個(gè)，設(shè)于高壓開(kāi)關(guān)柜的柜體、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT和Cl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的智能處理單元包括ARM芯片和DSP芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的智能處理單元通過(guò)hternet協(xié)議與外部的服務(wù)器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的智能處理單元設(shè)USB接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，特征在于所述的控制機(jī)構(gòu)包括新“五防”閉鎖控制子單元、柜體智能操控子單元，所述的柜體智能操控子單元外接接地開(kāi)關(guān)、加熱/排風(fēng)裝置、小車。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜，包括高壓開(kāi)關(guān)柜，其特征在于包括傳感器模塊、RFID模塊、控制機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、智能處理單元；本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，使高壓開(kāi)關(guān)柜和智能單元有機(jī)的結(jié)合，真正意義上實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)柜的智能化。使它不僅具有傳統(tǒng)高壓開(kāi)關(guān)柜的功能，而且具有自我監(jiān)測(cè)、自我診斷和自我動(dòng)作等功能。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102412626SQ20111037773
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者付濤陽(yáng), 方壽賢, 黃新波 申請(qǐng)人:紀(jì)元電氣集團(tuán)有限公司, 西安工程大學(xué)