一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法
【专利摘要】本发明公开了一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，基于Zi gbee协议，是一种功耗低、距离较近且简单易实现的无线通讯技术，能够很好地应用于变配电站内的数据传输。
【专利说明】
一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法。
【背景技术】
[0002]随着我国电力工业的突飞猛进，现代电力系统正向大电网、大机组、超高压、大容量的方向发展，对电力设备的绝缘水平也提出了更高要求。变配电站作为智能电网输电、配电系统的重要环节，对其各类电气设备实施绝缘状态监测并进行早期预警，可以有效地提高变配电站电气设备的运行可靠性，减少设备的运行维护成本，延长设备的使用寿命，减少事故发生率。
[0003]局部放电是反映变配电站关键设备绝缘性能的重要数据之一，包含了设备绝缘劣化的征兆和表现形式，能够提前反映电气设备内部运行工况和绝缘状态，及时发现设备内部绝缘可能存在的安全隐患或缺陷，便于工作人员采取有针对性的处理措施，预防潜伏性、突发性恶劣事故的发生。因此，局部放电监测作为绝缘诊断的重要手段得到了越来越广泛的应用。
[0004]目前局部放电的监测方法主要有化学监测法、脉冲电流法、超高频监测法、超声波监测法等。
[0005]化学监测法:局部放电过程中绝缘材料受到热、电等作用下会分解成不同种类气体，可通过检测不同气体的浓度来判断，如气相色谱检测法。但该类方法时效较差，响应能力不足。
[0006]脉冲电流法:通过检测阻抗来检测互感器、稱合电容器、套管、变压器、及固体绝缘结构等的局部放电。其检测信息覆盖面不全、信息量较少，并且容易收到现场各种条件的干扰。
[0007]超高频监测法:检测局部放电过程中所产生的超高频(300-3000MHZ)电信号。该方法存在一些固有缺点:对某类仅伴随300MHz以下电磁波的局部放电监测效果差;信号在通过套管或者长距离的在绝缘油中传播时衰减十分强烈等。
[0008]超声波监测法:用超声波传感器接收电气设备发生局部放电时产生的超声波，由此来检测局部放电的大小和位置。该方法对设备的运行没有任何影响，更适用于在线监测，同时在设备放电源定位方面具有独到优势。
[0009]高压变配电站中电气设备众多，目前局放检测存在最大的问题有两个方面:缺乏有效的绝缘在线监测方法和数据传输难度大。
[0010]监测系统受传感器工况等限制，多针对某一特定设备，比如GIS设备监测、开关柜设备监测等，难以覆盖到变配电站的所有关键电气设备，给运行人员的及时监测带来不便。[0011 ]变配电站实际工况复杂，被测设备众多，需要大量的数据传输线路。采用有线数据传输难以满足监测终端与工控机之间的通信需求。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，基于Zigbee协议，是一种功耗低、距离较近且简单易实现的无线通讯技术，能够很好地应用于变配电站内的无线数据传输，克服了使用有线数据传输难以满足超声波传感器与工控机之间的通信需求的缺点。
[0013]实现上述目的的技术方案是:一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，所述局部放电无线监测系统包括依次相连的超声波传感器、无线传输模块发射端、数据集中器、通信总线和工控机，所述无线传输模块发射端包括第一单片机和第一无线数传装置，所述数据集中器包括第二无线数传装置和第二单片机，所述无线数据传输方法包括以下步骤:
[0014]步骤SI，所述超声波传感器安装在被测设备的附近，所述超声波传感器采集相应的被测设备的局部放电信号，并把该局部放电信号通过RS232接口发送给所述第一单片机；
[0015]步骤S2，所述第一单片机将接收的局部放电信号通过所述第一无线数传装置无线传输给所述第二无线数传装置，所述第一无线数传装置和第二无线数传装置基于Zigbee协议进行无线通信；
[0016]步骤S3，所述第二无线数传装置将接收的局部放电信号传输给所述第二单片机；
[0017]步骤S4，所述第二单片机将接收的局部放电信号通过通信总线传输给所述工控机；
[0018]步骤S5，所述工控机安装于变电站控制室中，所述工控机对接收的局部放电信号进行数据处理及存储，并实时监测待测设备的局部放电信号；当有危险数据出现而且其持续时间超过规定范围时，所述工控机给出报警信号。
[0019]上述的一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，其中，所述通信总线采用MODBUS通信协议，所述通信总线的一端通过RS232接口与所述第二单片机相连，另一端通过RS232接口与所述工控机相连。
[0020]上述的一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，其中，所述局部放电无线监测系统具有树状拓扑结构，易于进行相应拓展。
[0021]本发明的局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，基于Zigbee协议，是一种功耗低、距离较近且简单易实现的无线通讯技术，能够很好地应用于变配电站内的无线数据传输。本发明的无线数据传输方法采用树状拓扑结构，易于扩展，克服了使用有线数据传输难以满足超声波传感器与工控机之间的通信需求的缺点。
【附图说明】
[0022]图1为局部放电无线监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其【具体实施方式】进行详细地说明:
[0024]请参阅图1，局部放电无线监测系统包括依次相连的超声波传感器1、无线传输模块发射端2、数据集中器3、通信总线4和工控机5，无线传输模块发射端2包括第一单片机21和第一无线数传装置22，数据集中器3包括第二无线数传装置31和第二单片机32，通信总线4采用MODBUS通信协议，通信总线4的一端通过RS232接口与第二单片机32相连，另一端通过RS232接口与工控机5相连。
[0025]本发明的最佳实施例，一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，包括以下步骤:
[0026]步骤SI，超声波传感器I安装在被测设备的附近，超声波传感器I采集相应的被测设备的局部放电信号，并把该局部放电信号通过RS232接口发送给第一单片机21;
[0027]步骤S2，第一单片机21将接收的局部放电信号通过第一无线数传装置22无线传输给第二无线数传装置31，第一无线数传装置22和第二无线数传装置31基于Zigbee协议进行无线通信；
[0028]步骤S3，第二无线数传装置31将接收的局部放电信号传输给第二单片机32;
[0029]步骤S4，第二单片机32将接收的局部放电信号通过通信总线4传输给工控机5;
[0030]步骤S5，工控机5安装于变电站控制室中，工控机5对接收的局部放电信号进行数据处理及存储，并实时监测待测设备的局部放电信号；当有危险数据出现而且其持续时间超过规定范围时，工控机5给出报警信号。
[0031]综上所述，本发明的局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，基于Zigbee协议，基于Zigbee协议的通讯技术是一种功耗低、距离较近且简单易实现的无线通讯技术，能够很好地应用于变配电站内的无线数据传输。本发明的无线数据传输方法中局部放电无线监测系统采用树状拓扑结构，易于扩展，克服了使用有线数据传输难以满足超声波传感器与工控机之间的通信需求的缺点。
[0032]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，所述局部放电无线监测系统包括依次相连的超声波传感器、无线传输模块发射端、数据集中器、通信总线和工控机，所述无线传输模块发射端包括第一单片机和第一无线数传装置，所述数据集中器包括第二无线数传装置和第二单片机，其特征在于，所述无线数据传输方法包括以下步骤: 步骤SI，所述超声波传感器安装在被测设备的附近，所述超声波传感器采集相应的被测设备的局部放电信号，并把该局部放电信号通过RS232接口发送给所述第一单片机； 步骤S2，所述第一单片机将接收的局部放电信号通过所述第一无线数传装置无线传输给所述第二无线数传装置，所述第一无线数传装置和第二无线数传装置基于Zigbee协议进行无线通信； 步骤S3，所述第二无线数传装置将接收的局部放电信号传输给所述第二单片机； 步骤S4，所述第二单片机将接收的局部放电信号通过通信总线传输给所述工控机； 步骤S5，所述工控机安装于变电站控制室中，所述工控机对接收的局部放电信号进行数据处理及存储，并实时监测待测设备的局部放电信号；当有危险数据出现而且其持续时间超过规定范围时，所述工控机给出报警信号。2.根据权利要求1所述的一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，其特征在于，所述通信总线采用MODBUS通信协议，所述通信总线的一端通过RS232接口与所述第二单片机相连，另一端通过RS232接口与所述工控机相连。3.根据权利要求1所述的一种局部放电无线监测系统的无线数据传输方法，其特征在于，所述局部放电无线监测系统具有树状拓扑结构，易于进行相应拓展。
【文档编号】G01R31/12GK105913631SQ201610221377
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】刘达伟, 乔亚兴, 朱钦, 刘剑青, 孔凡群, 徐泽禹, 王冬云, 孙文清
【申请人】国网上海市电力公司