基于Lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统的制作方法

基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及变电站监测技术领域，特别是一种基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统。


背景技术：

2.变电站是电力系统中输变电重要环节，是电能电压、电流变换、潮流负荷集中、分配的重要场所。为避免天气和环境对电气设备长时间影响，变电站电气设备多安装于室内。室内电气设备处于相对密闭的空间，开关柜、封闭式二次设备等设施长时间连续工作，会产生大量热量。
3.近年来无人值守、少人值班模式变电站大量应用，对密闭设备运行环境监测不到位，设备状态信息保送不及时，造成影响电力设备安全、稳定运行事故时有发生。因而对变电站智能辅助监测提高到了一个新的水平要求，现有的人工红外式温度监测方式，不仅耗费人力物力，并存在误抄录及数据丢失现象，测控功能也并不全面，且无法在监测数据超限的第一时间发现异常，不能实现精确监测和监测信息及时上报，造成设备运行时存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，对环境参数和设备温度进行实时监测，降低安全隐患。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
6.基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，包括用于采集变电站信息的监控单元、用于对采集信号进行分析处理的中控单元、用于将采集信号无线发送给中控单元的lora通信模块和用于提供电源的电源模块，电源模块的输出端分别连接采集单元和中控单元的电源输入端，监控单元的输出端连接lora通信模块的输入端，lora通信模块的输出端连接中控单元的输入端；所述监控单元包括放置在设备外壳上用于采集设备温度信息的声表面波温度传感器，声表面波温度传感器的输出端连接lora通信模块的输入端；所述中控单元包括用于指示中控单元工作状态的指示灯、用于处理采集信号的中控模块、用于发出异常警报的语音报警模块以及用于显示监测数据信息的上位机，中控模块的输入端连接lora通信模块的输出端，中控模块的输出端分别连接指示灯、语音报警模块和上位机的输入端。
7.上述基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，所述监控单元还包括设置在变电室内用于采集室内烟雾信息的烟雾传感器、采集室内火焰信息的火焰传感器和采集室内环境温湿度信息的温湿度传感器，烟雾传感器、火焰传感器和温湿度传感器的输出端分别连接lora通信模块的输入端。
8.上述基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，所述中控单元还包括用于设定报警阈值的输入按键、用于向工作人员发生故障信息的gprs通信模块和用
于显示监测信息的显示屏，输入按键的输出端连接中控模块的输入端，中控模块的输出端分别连接gprs通信模块和显示屏的输入端。
9.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
10.本实用新型结构简单，使用方便，通过对环境参数和设备温度进行实时监测，并通过lora通信模块传送给中控模块进行分析处理，当采集的数据超过设定阈值后，发出警报进行警示，降低设备运行时的安全隐患。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构框图
12.图2为本实用新型所述的电源模块的电路图；
13.图3为本实用新型所述的lora通信模块的电路图；
14.图4为本实用新型所述的中控模块的电路图。
具体实施方式
15.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
16.基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，其结构框图如图1所示，包括监控单元、中控单元、lora通信模块和电源模块，监控单元设置在变电站室内，用来采集变电站信息，中控单元用来对采集单元采集的信号进行分析处理，lora通信模块用来将采集单元采集的信号发送给中控单元，电源模块用来提供电源，电源模块的输出端分别连接监控单元和中控单元的电源输入端，监控单元的输出端连接lora通信模块的输入端，lora通信模块的输出端连接中控单元的输入端。
17.监控单元包括声表面波温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和温湿度传感器，声表面波温度传感器放置在设备外壳上，用来采集设备温度信息，烟雾传感器设置在变电室内用来采集室内烟雾信息，火焰传感器设置在用来采集变电室内火焰信息，温湿度传感器设置在变电室内用来采集变电室内环境温湿度，声表面波温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和温湿度传感器的输出端分别连接lora通信模块的输入端。
18.声表面波温度传感器是通过自身的压电基片进行声电信号转换，以声表面波传输频率的变化来反应温度的变化，具有无源、低功耗等特点，并且不受强电磁环境干扰，体积小，不存在放置死角，能够保证对设备内温度信息的准确采集。
19.电源模块用来给各个模块提供电源，本实用新型中电源模块的电路图如图2所示，采用lm2841稳压器将12v电压转换为5v电压，在采用ams1117
‑
3.3v稳压器将5v电压转换为3.3v电压，分别用来给各个模块供电。
20.监控单元采集的信息通过lora通信模块将信息发送至中控单元进行处理。lora通信模块相对于传统的无线通讯方式，它能传输更远的距离，数据抗干扰性更好。本实用新型中的lora通信模块的电路图如图3所示，采用sx1276芯片进行信号的传输。
21.中控单元包括指示灯、中控模块、语音报警模块、上位机、输入按键、gprs通信模块和显示屏，指示灯用来指示中控单元的工作状态，中控模块用来对采集的的信号进行处理，语音报警模块用来发出异常警报，上位机用来显示检测数据信息，保存历史数据以供查询，输入按键用来设定报警阈值，gprs通信模块用来向工作人员发送故障信息，显示屏用来显
示监测信息，lora通信模块和输入按键的输出端分别连接中控模块的输入端，中控模块的输出端分别连接指示灯、语音报警模块、上位机、gprs通信模块和显示屏的输入端。本实用新型中的中控模块的电路图如图4所示，采用stm32f105rct6芯片进行信号的处理。
22.本实用新型在对变电站进行监测时，中控单元开机时通过电源供电，完成系统的初始化，传感器实时采集变电室内数据信息，并将这些数据保存在一个数组中，等待lora网络发送，lora通信模块将采集到的数据通过lora网络传送到中控模块，中控模块将采集的数据信息进行解析后执行动作，用户可以随时通过上位机的操作面板实现设备温度、环境温湿度、烟雾、火焰强度数据的显示，实时数据高于设定阈值时语音报警模块发出报警信号，并通过gprs通信模块以短信的形式通知工作人员，上位机会根据日期创建excel表，保存历史数据以供查询。


技术特征：
1.基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，其特征在于：包括用于采集变电站信息的监控单元、用于对采集信号进行分析处理的中控单元、用于将采集信号无线发送给中控单元的lora通信模块和用于提供电源的电源模块，电源模块的输出端分别连接采集单元和中控单元的电源输入端，监控单元的输出端连接lora通信模块的输入端，lora通信模块的输出端连接中控单元的输入端；所述监控单元包括放置在设备外壳上用于采集设备温度信息的声表面波温度传感器，声表面波温度传感器的输出端连接lora通信模块的输入端；所述中控单元包括用于指示中控单元工作状态的指示灯、用于处理采集信号的中控模块、用于发出异常警报的语音报警模块以及用于显示监测数据信息的上位机，中控模块的输入端连接lora通信模块的输出端，中控模块的输出端分别连接指示灯、语音报警模块和上位机的输入端。2.根据权利要求1所述的基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，其特征在于：所述监控单元还包括设置在变电室内用于采集室内烟雾信息的烟雾传感器、采集室内火焰信息的火焰传感器和采集室内环境温湿度信息的温湿度传感器，烟雾传感器、火焰传感器和温湿度传感器的输出端分别连接lora通信模块的输入端。3.根据权利要求1所述的基于lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，其特征在于：所述中控单元还包括用于设定报警阈值的输入按键、用于向工作人员发生故障信息的gprs通信模块和用于显示监测信息的显示屏，输入按键的输出端连接中控模块的输入端，中控模块的输出端分别连接gprs通信模块和显示屏的输入端。

技术总结
本实用新型公开了一种基于Lora和声表面波温度传感器的变电站智能辅助监测系统，包括监控单元、中控单元、Lora通信模块电源模块；所述监控单元包括放置在设备外壳上的声表面波温度传感器，声表面波温度传感器的输出端连接Lora通信模块的输入端；所述中控单元包括指示灯、中控模块、语音报警模块以及上位机，中控模块的输入端连接Lora通信模块的输出端，中控模块的输出端分别连接指示灯、语音报警模块和上位机的输入端。本实用新型结构简单，使用方便，通过对环境参数和设备温度进行实时监测，并通过Lora通信模块传送给中控模块进行分析处理，当采集的数据超过设定阈值后，发出警报进行警示，降低设备运行时的安全隐患。降低设备运行时的安全隐患。降低设备运行时的安全隐患。


技术研发人员：马骏 谭毓苗 王悦妹 韩雪莹
受保护的技术使用者：国网冀北电力有限公司技能培训中心
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2022/1/4