隨著中高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)運行中廣泛應(yīng)用,人們越來越關(guān)注中高壓開關(guān)柜的用電安全;基于此,中高壓開關(guān)柜的測溫一直是人們關(guān)注的焦點。
中高壓開關(guān)設(shè)備是系統(tǒng)運行安全的一種重要設(shè)備,主要是用于開斷或關(guān)合電力線路,輸送、倒換電力負荷、將故障線路和設(shè)備退出運行。而中高壓開關(guān)柜屬于中高壓開關(guān)設(shè)備中的一種,其內(nèi)部存在開合結(jié)構(gòu),這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)會由于銅排氧化腐蝕、螺栓松動而引起溫度升高,過高的溫度將會導(dǎo)致熔焊、放電,甚至導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生。
由于無線zigbee的技術(shù)越來越普及,這種方案很好的解決了中高壓開關(guān)柜的銅排溫度監(jiān)控問題。但是這種方案也有缺陷,怎樣做到低功耗以及小體積、快速開發(fā)一直限制著無線測溫的應(yīng)用。
開關(guān)柜中銅排布局緊湊不可能有較大空閑位置,一般都采用表帶的方式進行安裝,這種方式就要求溫度采集模塊體積做的非常小。由于現(xiàn)場不方便取電,所以多采用電池供電,整個溫度采集模塊使用壽命最少為3年,為了做到絕緣安全都采用膠水封死的方法導(dǎo)致更換電池也很不方便。一般無線溫度采集多采用:MCU+zigbee+溫度傳感器,這種方案體積大、功耗大、開發(fā)繁瑣,下面給大家介紹一種比較方便實用的方案。
無線溫度采集表帶
一、zigbee+溫度傳感器一體化解決方案
為了降低功耗以及控制體積,不能增家額外MCU,所有的采集控制必須在zigbee模塊中完成。為了zigbee模塊休眠時整個系統(tǒng)不消耗電能,將溫度傳感器設(shè)置成單線通信模式,當(dāng)zigbee休眠時溫度傳感器不消耗電能。當(dāng)zigbee模塊喚醒采集時,zigbee與溫度采集模塊通信并同時給溫度傳感器中的電容充電。用戶可以通過上位機軟件設(shè)置休眠喚醒時間,可以按照秒設(shè)置也可以按照分來設(shè)置。配置好后模塊定時休眠,當(dāng)模塊喚醒后將溫度采集通過zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送給主節(jié)點,傳送完成后再次進入休眠。此方案不僅功耗低而且體積小巧,再有大大縮短了用戶的研發(fā)周期,用戶只需關(guān)注自己主節(jié)點的研發(fā),從節(jié)點只需通過配置即可。
溫度采集框圖
zigbee模塊以及電池被集成到一個表帶當(dāng)中,然后將表帶綁在被測銅牌上,表帶背面有開孔方便溫度傳感器與被測銅牌接觸。
現(xiàn)場安裝圖片
整個網(wǎng)絡(luò)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),開關(guān)柜中的智能控制開關(guān)作為主節(jié)點,溫度采集表帶作為子節(jié)點,子節(jié)點定時上傳采集到的溫度然后再次休眠。主節(jié)點之間通過RS-485網(wǎng)絡(luò)相連,然后再通過GPRS DTU傳送到監(jiān)控后臺。
無線測溫系統(tǒng)框圖
1、核心部件:zigbee模塊介紹