[实用新型]一种基于无线传感网的高压开关柜温湿度监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压开关柜领域，特别是一种基于无线传感网的高压开关柜温湿度监测系统。

背景技术

电力行业的发展直接影响着国家的经济、社会的稳定和人民群众的生活质量，配电网的稳定运行对各行各业的正常运转有着决定性的意义。一旦电网的某一环节发生故障，不仅会造成电气设备的损坏，还可能会影响整个电网的正常输配电，造成一定区域的停电，严重影响工业，医疗，教育等行业，造成巨大的经济损失，还有可能危及电网工作人员的安全。因此，电网的安全稳定运行是重中之重。

随着经济和科技的迅速进步，现代电力系统的电能传输距离越来越远，输电电压越来越高，对电力系统中电气设备提出更多的要求，运行条件也越来越严格。只有运行的各个指标都在严格的阈值内，才能保证输配电的稳定安全。

电气设备的众多故障中很大一部分都是由于温度或湿度过高而引起的，由于温度过高会导致电气设备机械强度降低或者电阻增大，会导致其机械寿命或者电气寿命大幅降低，绝缘材料过热时可能导致绝缘等级降低，使部件损坏。因此必须将电气设备的温度控制在允许温升范围内。湿度过大可能造成凝露，爬电，闪络等现象。因此对于电气设备的温湿度监控有重要意义。

高压开关柜在电力行业应用广泛。由于其结构相对封闭，容易造成温升过高而难于散热，造成局部过热，特别是在大电流的运行期间，由于触点温升过高而导致的故障发生频率很高，存在的问题主要一般集中在触头和母排的温度超出阈值，造成熔焊等问题，某些元件温度过高可能导致绝缘强度下降等问题或烧坏设备；在较为潮湿的地区，潮湿气体一旦进入就很难排出，由于开关柜内外、柜体的温湿度差异很可能导致凝露现象的发生，从而引起电气设备的腐蚀，从而会造成绝缘能力下降，并影响其机械和电气性能，不仅会造成经济损失外，甚至可能会导致绝缘件表面产生爬电现象和闪络现象而引发事故。

综上所述，高压开关柜温湿度的实时监测系统的研究对于及时发现和处理可能由于温湿度过高而引起的事故有巨大作用，对于超出温湿度阈值的开关柜及时处理和检修，排除可能出现危险和重大事故的可能性，既减少了检修人员的工作量，也使电网的安全运行提供了保障。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于无线传感网的高压开关柜温湿度监测系统，结构简单，能够对开关柜环境的温湿度进行监控。

本实用新型采用以下方案实现：一种基于无线传感网的高压开关柜温湿度监测系统，具体包括温湿度采集节点、中心节点与监控中心，所述温湿度采集节点与中心节点之间通过Zigbee技术实现组网，所述中心节点与监测中心之间通过串口传输数据；所述温湿度采集节点包括单片机以及与其相连的温湿度传感器、LCD液晶显示屏、无线模块终端，所述无线模块终端与天线相连；所述中心节点包括无线模块协调器，所述无线模块协调器通过串口与所述监控中心相连，所述无线模块协调器与天线相连；所述监控中心包括计算机；所述监控中心包括计算机；所述无线模块终端、单片机、LCD液晶显示屏、温湿度传感器均连接有电源。

进一步地，所述温湿度传感器型号为SHT11。

进一步地，所述单片机型号为PIC16F877A。

进一步地，所述温湿度采集节点设置于温湿度采集现场，所述温湿度采集现场包括高压开关柜的母线室、断路器手车室、电缆室以及继电器仪表室。

进一步地，所述温湿度传感器设置于高压开关柜的柜体内，所述天线设置于柜体外。

较佳的，本实用新型的温湿度采集节点放置于温湿度采集现场，单片机及温湿度传感器置于高压开关柜的柜体内，用于温湿度的实时测量，无线芯片及天线置于柜体外，用以减少电磁干扰及发射效率。在高压开关柜的母线室、断路器手车室、电缆室和继电器仪表室中各放置一个温湿度采集节点，分别对各个部分进行监控。单片机将温湿度数据在LCD显示并串口发送到无线芯片。通过Zigbee技术将温湿度数据从温湿度采集节点发送到中心节点，中心节点通过串口把数据发送到上位机。通过对每个节点进行编号，例如1号开关柜的A部分的数据采集节点可在发回的数据前添加1A字符，即可了解数据的来源。

与现有技术相比，本实用新型结构简单，能够对开关柜的温湿度环境进行监控。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图。

图2为本实用新型实施例中单片机最小系统示意图。

图3为本实用新型实施例中CC2530芯片及其外围电路示意图。

图4为本实用新型实施例中温湿度传感器原理示意图。