[发明专利]一种GIS母线舱舱体运行状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种GIS母线舱舱体运行状态监测系统，属于电力传输技术领域。

背景技术

母线舱是GIS的重要组成部分，多段母线舱通过分段拼接的方式进行安装，并在各段的连接处加装波纹补偿器以补偿设备制造、土建基础、安装等产生的误差，以及运行中温度变化产生的热胀冷缩、基础不均匀沉陷、断路器操作时的瞬间振动、遇到地震力作用等因素造成的母线舱水平位移和垂直位移。环境温度急剧变化情况下，波纹补偿器频繁承受时而拉伸、时而收缩、时而扭曲的变化，容易引起疲劳，致使母线舱上安装的伸缩节不能完全补偿热胀冷缩变化，导致舱体焊缝开裂、气体泄漏、对地放电击穿、母线连接处拔出或顶死等现象，最终造成设备损坏甚至人员伤害。从现有技术的公开文献看，目前人们已认识到该问题的严重性，并开始研究影响母线舱舱体运行状态的因素以及防治方法。研究发现：影响母线舱安全运行的主要因素是母线舱发生了位移形变，其根本原因是温度变化，温度变化主要包括母线舱本身温度变化以及母线舱与地基的温差等。目前公开文献中所涉及的研究多为位移变化对母线舱舱体运行状态的影响、测量方法以及防治方法，而并未对各种自然环境因素对母线舱的运行影响作出综合的监测与评估。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种GIS母线舱舱体运行状态监测系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种GIS母线舱舱体运行状态监测系统，其特征在于，包括：多个采集器、主机和数据处理终端，多个所述采集器分别安装在母线舱的每个监测点上，所述多个采集器通过无线通信与所述主机通信连接，所述主机通过GPRS与所述数据处理终端通信连接；每个所述采集器包括：测温模块、用于测量母线舱三维旋转角度的六轴传感器、用于测量母线舱位移的位移传感器、用于测量光照强度的照度计、第一微处理器和第一无线通信单元，所述测温模块、六轴传感器、位移传感器和照度计的信号输出端与所述微处理器电连接，所述微处理器的信号输出端与所述第一无线通信单元电连接；所述主机包括：第二无线通信单元、用于测量降雨量和降雨强度的雨量计、第二微处理器和GPRS通信单元，所述雨量计的信号输出端与所述第二微处理器电连接，所述第二无线通信单元的输出端与所述第二微处理器电连接，所述第二微处理器的信号输出端与所述GPRS通信单元电连接；所述采集器用于采集母线舱各个监测点的温度信息、旋转角度信息、位移信息、光照强度信息，并通过无线通信传输给所述主机，所述主机用于采集变电站降雨量和降雨强度信息，并将所述降雨量和降雨强度信息与采集器发送的信息打包后通过GPRS传输给所述数据处理终端，所述数据处理终端用于根据接收到的打包信息，进行分析处理和储存。

所述数据处理终端用于评估所述温度信息、降雨量和降雨强度信息、光照强度信息对母线舱舱体运行状态的影响，同时通过母线舱的位移信息、旋转角度信息来评估母线舱目前的运行状态，并通过前述所有历史数据的综合分析，评估预测母线舱的运行状态。

所述测温模块包括分别位于母线舱监测点四象限的4个温度传感器，所述4个温度传感器的信号输出端与所述第一微处理器电连接，用于测量母线舱舱体四象限的温度。

所述主机还包括用于测量环境温度的环境温度传感器，所述环境温度传感器的信号输出端与所述第二微处理器的信号输出端连接，所述主机还用于采集变电站的环境温度信息，并将所述环境温度信息、降雨量和降雨强度信息与采集器发送的信息打包后通过GPRS传输给所述数据处理终端。

所述4个温度传感器和所述环境温度传感器为型号为DS18B20的温度传感器，所述4个温度传感器通过单总线与所述第一微处理电连接。

所述照度计分布在母线舱监测点的向阳侧和背阳测，用于测量所述母线舱向阳侧和背阳测光照强度。

所述第一无线通信单元和所述第二无线通信单元的主芯片型号为SI4463，所述六轴传感器型号为MPU6050，所述第一微处理器和所述第二微处理器的型号为STM32F407VGT6。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：