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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于紅外數(shù)據(jù)通信的電力高壓開(kāi)關(guān)柜溫度采集
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 高壓電傳輸終端開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行無(wú)疑是電能安全傳輸?shù)拿}。傳輸終端高壓開(kāi)關(guān)柜經(jīng)常會(huì)因內(nèi)部觸頭接觸不良，接觸電阻增大，出現(xiàn)觸頭溫升過(guò)高，最終導(dǎo)致燒毀停電，甚至導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。為了有效避免此類(lèi)事故的發(fā)生，我們開(kāi)發(fā)了一種能即時(shí)監(jiān)測(cè)觸頭溫升并將開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)的顯示在PC機(jī)上還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程查詢開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀況的基于紅外數(shù)據(jù)通信的電力高壓開(kāi)關(guān)柜溫度采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種高壓柜母線和電纜接頭和觸頭的溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，該裝置的電路部分主要包括一種采用微晶鐵芯制作的高壓母線感應(yīng)取電電源和低功耗的紅外數(shù)據(jù)通信的無(wú)線溫度采集器。高壓母線感應(yīng)取電電源其特征在于由超微晶矩形鐵芯、多抽頭線圈、整流濾波和穩(wěn)壓電路組成，鐵芯為對(duì)稱可拆分矩形微晶材料，矩形外形是為了便于矩形母線穿過(guò)鐵芯和安裝施工。多抽頭副邊線圈解決在母線電流大范圍波動(dòng)的情況下切換不同的線圈抽頭為后面的整流電路提供比較穩(wěn)定的電壓，使穩(wěn)壓電路的輸出電壓穩(wěn)定。而紅外溫度數(shù)據(jù)通信的無(wú)線數(shù)據(jù)溫度采集器在高壓母線感應(yīng)取電供電下，由半導(dǎo)體溫度傳感器LM35和帶有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換低功耗的微處理器C8051F350和紅外數(shù)字通信溫度數(shù)據(jù)收發(fā)電路組成，采用紅外線發(fā)射/接收裝置的溫度顯示終端。無(wú)線溫度采集器與溫度顯示終端通過(guò)紅外溫度數(shù)據(jù)通信，在LCD屏上顯示相應(yīng)相的母線和電纜的接頭和觸頭的溫度，通過(guò)RS485連到PC機(jī)的串口，存儲(chǔ)母線和觸頭的溫度數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地分析處理。系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理軟件采用B/S架構(gòu)，系統(tǒng)分為本地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng)。用Delphi7.0開(kāi)發(fā)了本地監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)溫度采集終端的溫度進(jìn)行分析。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)用IIS搭建服務(wù)器，采用ASP技術(shù)。系統(tǒng)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢到高壓機(jī)柜的運(yùn)行情況，提高了高壓柜運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)采用紅外數(shù)據(jù)通信解決了高壓隔離難題，可靠的檢測(cè)高壓開(kāi)關(guān)三相觸頭的實(shí)時(shí)溫度，及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)出報(bào)警信號(hào)，保證電網(wǎng)供電安全。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的:為了避免高壓開(kāi)關(guān)柜高壓觸頭因接觸電阻增大，導(dǎo)致觸頭溫升過(guò)高，甚至燒毀或重大安全事故的發(fā)生，開(kāi)發(fā)一種能即時(shí)監(jiān)測(cè)觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。 二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本思路：作為開(kāi)關(guān)柜的附加功能系統(tǒng)，測(cè)溫裝置必須要解決以下問(wèn)題：（1）高壓隔離問(wèn)題（2）抗干擾措施問(wèn)題（3）供電方式問(wèn)題（4）熱穩(wěn)定性問(wèn)題（5）實(shí)用性問(wèn)題 三、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)紅外數(shù)據(jù)通信的溫度采集器的創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)如下： 1、母線感應(yīng)取電電源，在母線電流10A-1200A都能正常從母線感應(yīng)取電，解決自身供電問(wèn)題，無(wú)需從二次側(cè)連線取電，解決高壓絕緣問(wèn)題。 2、紅外數(shù)據(jù)通信的無(wú)線溫度數(shù)據(jù)采集器，解決無(wú)線溫度數(shù)據(jù)通信問(wèn)題。 3、采用先進(jìn)的微晶鐵芯材料用于母線感應(yīng)取電，體積小，效率高。 4、智能人機(jī)屏和遠(yuǎn)程通信接口功能，解決組網(wǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控問(wèn)題。系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)如下： ａ、測(cè)溫點(diǎn)即時(shí)溫度顯示，允差±0.5℃; ｂ、顯示并儲(chǔ)存最高溫度值; ｃ、顯示并儲(chǔ)存最高溫度發(fā)生的時(shí)刻; ｄ、設(shè)置二級(jí)報(bào)警溫度值; ｅ、報(bào)警輸出接口：一對(duì)常開(kāi)、常閉接點(diǎn); f、具有微機(jī)聯(lián)網(wǎng)通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控; g、實(shí)時(shí)聲光報(bào)警 h、低壓側(cè)顯示終端外型尺寸：長(zhǎng) * 寬 * 深 = 30 * 30 * 50（mm）
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1：可拆分矩形微晶鐵芯的高壓母線感應(yīng)取電電源本母線感應(yīng)具有以下功能和優(yōu)點(diǎn)：(1) 根據(jù)母線電流大小和負(fù)荷情況，自動(dòng)切換取電線圈的匝數(shù)，防止輸入交流電壓過(guò)高，損壞后面的穩(wěn)壓電路。(2) 在交流側(cè)采用TVS二極管吸收浪涌電壓。(3) 采用肖特基整流二極管SS14構(gòu)成整流橋，降低整流橋的電壓降，使得在比較小的母線電流情況下，后面的DC/DC變換電路也能正常工作。(4) 在DC/DC變換電路中采用MC34063，它的輸入電壓范圍廣，而且成本低。(5) 使用電壓等級(jí)范圍廣，由于沒(méi)有二次側(cè)，從低壓系統(tǒng)到超高壓供電系統(tǒng)，都可以使用。 2：高低側(cè)采用紅外光數(shù)據(jù)通信，徹底解決高低壓側(cè)的絕緣問(wèn)題。系統(tǒng)采用低功耗的紅外通信的無(wú)線溫度數(shù)據(jù)采集器，其特征在于采用了紅外數(shù)據(jù)通信技術(shù)，相比與無(wú)線電磁波數(shù)據(jù)傳輸，沒(méi)有電磁干擾. 3：遠(yuǎn)程通信接口和接入電力系統(tǒng)綜合保護(hù)系統(tǒng)功能，便于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化。本系統(tǒng)能夠與變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)觸頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本項(xiàng)目是與武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的武漢本杰明自動(dòng)化設(shè)備工程有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)，在貴州省長(zhǎng)征電器有限責(zé)任公司、湖南開(kāi)關(guān)電器有限公司和湖南天一科技有限公司完成前期的測(cè)試工作，下一步將進(jìn)入國(guó)家電網(wǎng)武漢高壓電器研究所進(jìn)行型式試驗(yàn)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 系統(tǒng)成品產(chǎn)品轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本溫度監(jiān)控儀適用于各種類(lèi)型的高壓設(shè)備的溫度在線監(jiān)測(cè)，采用紅外數(shù)字通信技術(shù)，具有可靠的高壓隔離、抗強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾及良好的熱穩(wěn)定等特性。該設(shè)備不僅能顯示各測(cè)量點(diǎn)的即時(shí)溫度、還可進(jìn)行超溫報(bào)警點(diǎn)設(shè)置，起動(dòng)風(fēng)機(jī)或警笛，實(shí)現(xiàn)溫控報(bào)警功能。它是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化的必備設(shè)施之一。BJM-08A型在結(jié)構(gòu)和通信上進(jìn)行了重大改進(jìn)，使安裝使用更方便，工作更可靠。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 目前大多數(shù)的無(wú)線溫度數(shù)據(jù)采集通信采用傳統(tǒng)的無(wú)線電磁波傳輸方式，該方式功耗大，相應(yīng)帶來(lái)電磁干擾和電磁兼容性的問(wèn)題，在某些特定的場(chǎng)合，如電力高壓系統(tǒng)、醫(yī)院和攜帶心臟起搏器人員的特殊環(huán)境和人員無(wú)法使用，影響周?chē)姎庠O(shè)備和人員的安全事故。紅外通信有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。目前大多數(shù)作為溫度數(shù)據(jù)采集的終端希望通過(guò)串口或紅外接口與移動(dòng)設(shè)備（如掌上電腦等）進(jìn)行通信。和傳統(tǒng)的遙控器中采用的紅外相比較，紅外溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方式是不同的。由于這種通信方式具有可靠性高、保密性好、設(shè)計(jì)成本低、連接方便、簡(jiǎn)單易用、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于遙控遙測(cè)、智能儀表、計(jì)算機(jī)終端、電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)、電子商務(wù)、數(shù)字照相機(jī)、工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
