一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng),它主要由上位PC機、主控制機以及溫度采集器三部分組成，所述溫度采集器主要包括單片機、測溫通道選擇電路、通信電路以及溫度傳感器，所述的單片機通過測溫通道選擇電路與溫度傳感器相連，所述單片機與測溫通道選擇電路構(gòu)成一采信器并通過通信接口與主控制機連接；所述主控制機與多臺采信器智能連接；所述的主控制機以C8051單片機為核心,由單片機、存儲器、通信接口組成，該主控制機通過RS485通信接口、GPRS及公網(wǎng)與上位PC機相連；所述上位PC機配置有打印和顯示設(shè)備以及報警裝置；它具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便可靠，能實現(xiàn)對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測并診斷等特點。
【專利說明】一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于電力設(shè)備絕緣監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展對供電可靠性的要求提高，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)中電力電纜的絕緣狀態(tài)，確保電纜安全運行的任務(wù)越來越重。電力電纜在運行過程中，必然要出現(xiàn)絕緣老化，甚至引發(fā)絕緣擊穿，導(dǎo)致供電線路的突發(fā)停電事故。絕緣老化的本質(zhì)是材料性能發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變，影響老化的因素一般涉及熱、電、機械與環(huán)境等方面。有調(diào)查顯示，80%以上的電力電纜故障是由于電力電纜附件絕緣損壞而引起的，其中電纜接頭絕緣損壞引起的事故占一半以上。
[0003]電纜接頭處過熱造成的電纜短路放炮所引起的火災(zāi)，，將導(dǎo)致大面積電纜燒壞，使設(shè)備停機，短時間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn)，甚至引燃相鄰的其它運行電纜，造成重大經(jīng)濟損失。因此，研究設(shè)計電力電纜火災(zāi)在線監(jiān)測系統(tǒng)就是為了能夠?qū)崟r監(jiān)測電力電纜的溫度變化，在溫度越限或溫升速度越限時能及時報警，并指出發(fā)熱點位置，通知運行人員及時處理，從而保證運行安全，避免經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)合理，使用方便可靠，能實現(xiàn)對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測并診斷的高壓設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由上位PC機、主控制機以及溫度采集器三部分組成，所述溫度采集器主要包括單片機、測溫通道選擇電路、通信電路以及溫度傳感器，所述的 單片機通過測溫通道選擇電路與溫度傳感器相連，所述單片機與測溫通道選擇電路構(gòu)成一采信器并通過通信接口與主控制機連接；所述主控制機與多臺采信器智能連接。
[0006]所述的主控制機以C8051單片機為核心，由單片機、存儲器、通信接口組成，該主控制機通過RS485通信接口、,GPRS及公網(wǎng)與上位PC機相連；所述上位PC機配置有打印和顯示設(shè)備以及報警裝置。
[0007]本實用新型主要是基于單片機C8051電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過對電纜連接頭的溫度進行實時監(jiān)測，能將電纜溝內(nèi)各電纜接頭處的溫度傳送到主控室內(nèi)的主機，當(dāng)溫度升高或溫升速度超過給定報警值時及時報警，便于運行人員隨時進行處理并及時消除隱患，可以有效地防止由于動力電纜連接頭絕緣降低導(dǎo)致過熱故障而引發(fā)的火災(zāi)，從而保證電力系統(tǒng)的安全運行。
[0008]本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便可靠，能實現(xiàn)對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測并診斷等特點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的介紹:圖1所示，本實用新型所述的一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，它主要由上位PC機1、主控制機2和溫度采集器3三部分組成，整個系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可分為3層:由微型計算機系統(tǒng)構(gòu)成的上位PC機用戶監(jiān)控層，單片機系統(tǒng)分別構(gòu)成的主控制機控制層和采集器測量層。
[0011]本實用新型所述的上位PC機定時向主控制機發(fā)出讀溫度數(shù)據(jù)命令。主控制機收到命令后，將存儲在SRAM中的前一次從采集器讀取的數(shù)據(jù)上傳給上位PC機。傳輸完畢后，主控制機再向各個采集器發(fā)出讀溫度數(shù)據(jù)命令，采集器接收該命令后，將存儲在采集器SRAM中的數(shù)據(jù)發(fā)送至主控制機。主控制機接收并更新存儲器中相應(yīng)位置的溫度數(shù)據(jù)；上位PC機宜采用高性能計算機，保證每天24h無故障工作；上位PC機能夠?qū)崿F(xiàn)與多臺控制主機的通訊功能，可接受所有接頭的溫度數(shù)據(jù)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的報表、曲線等圖形顯示；如果發(fā)現(xiàn)溫度超過設(shè)定值的情況，立即發(fā)出圖像報警和聲音報警信號。
[0012]實施例:
[0013]本實用新型所述的主控制機以C8051單片機為核心，由單片機、存儲器、通信接口組成，通過RS485通信接口、、GPRS及公網(wǎng)與上位PC機相連。主控制機主要完成巡檢并輸入所有采集器采集的溫度數(shù)據(jù)。
[0014]本實用新型所述的采集器主要由單片機C8051、測溫通道選擇電路、通信電路、存儲器等電路組成。單片機通過測溫通道選擇電路控制溫度傳感器完成溫度的采集，采集的溫度數(shù)據(jù)先被存儲在外部存儲器SRAM中，當(dāng)主控制機要求采集器上傳溫度數(shù)據(jù)時，隨時可將數(shù)據(jù)取出發(fā)送至主控制機。
[0015]所述的傳感器選用美國DALLAS公司最新產(chǎn)品一DS1820數(shù)字式溫度傳感器，測量范圍為-55?125°C，測量精度為±0.5°C，能夠準(zhǔn)確測量電纜接頭處溫度或其它安裝地點的溫度。該數(shù)字式溫度傳感器采用半雙工數(shù)據(jù)通信接口，子站向它輸入識別代碼和命令字，它向子站輸出數(shù)字溫度值(均通過單總線進行)。子站的任務(wù)是實時采集溫度傳感器的一系列數(shù)據(jù)，簡單處理后，通過接口電路把傳感器編號以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主機；主機負(fù)責(zé)管理全部子站，接收各個子站傳來的數(shù)據(jù)，并在Windows環(huán)境下以良好的用戶界面管理和顯示現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
[0016]本實用新型在實施過程中，采用的軟件系統(tǒng)是:
[0017]軟件系統(tǒng)采用組態(tài)軟件和VB語言實現(xiàn)電纜溫度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和人機界面，采用VB 6.0語言編制了 A/D模塊與計算機通訊程序，使用組態(tài)軟件設(shè)計了人機界面(麗I)，組態(tài)軟件通過DDE與VB程序交換數(shù)據(jù)。同時系統(tǒng)包括電纜溫度監(jiān)測主畫面、報警窗口、歷史曲線、實時曲線及幫助按鈕等畫面。系統(tǒng)工況界面可以顯示地理接線(電子地圖)和電氣接線。系統(tǒng)以顯示某變電所的電氣接線圖為電纜溫度監(jiān)測主畫面。圖中對電纜進行編號，顯示出相應(yīng)電纜接頭的溫度。當(dāng)某電纜接頭溫度超過設(shè)定溫度值時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警信號，以及相應(yīng)的溫度指示燈顏色變化，通知現(xiàn)場管理人員及時排除故障。主畫面中有5個按鈕，當(dāng)按下歷史曲線、實時曲線、報警窗口、幫助按鈕、就會相應(yīng)地出現(xiàn)畫面窗口。其數(shù)據(jù)傳輸采用異步串行通信技術(shù)，配合硬件實現(xiàn)上位PC機與控制主機之間的控制命令和數(shù)據(jù)的傳輸。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，它主要由上位PC機、主控制機以及溫度采集器三部分組成，其特征在于所述溫度采集器主要包括單片機、測溫通道選擇電路、通信電路以及溫度傳感器，所述的單片機通過測溫通道選擇電路與溫度傳感器相連，所述單片機與測溫通道選擇電路構(gòu)成一采信器并通過通信接口與主控制機連接；所述主控制機與多臺采信器智能連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制機以C8051單片機為核心，由單片機、存儲器、通信接口組成，該主控制機通過RS485通信接口、GPRS及公網(wǎng)與上位PC機相連；所述上位PC機配置有打印和顯示設(shè)備以及報警裝置。
【文檔編號】G01K7/00GK203465023SQ201320528226
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】錢偉杰, 陳超, 馮健, 王強, 金國忠, 趙振敏, 葛黃徐, 陳金剛, 顧曦華, 李丞丞, 茆超, 佴志良, 盛超 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司