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无线传感器网络的欧玛尔OMAL开关柜温度在线监测系统
近年来,随着电力系统向着大机组大容量的趋势发展,电力系统运行安全问题越来越受到人们的重视。欧玛尔OMAL开关柜是保证电力系统安全运行的重要设备之一,由于构造较为封闭,欧玛尔OMAL开关柜内部时常发生局部过热故障,进而引起事故,造成停电等其他损失。针对欧玛尔OMAL开关柜的结构特点,提出一种基于无线传感器网络的欧玛尔开关柜温度在线监测系统。

无线传感器网络的欧玛尔OMAL开关柜温度在线监测系统
针对传统电力电子变换器硬欧玛尔OMAL开关损耗大、效率低的弱点，软欧玛尔OMAL开关技术应运而生，它利用以谐振为主的换流手段，有效地降低了欧玛尔OMAL开关噪声和欧玛尔OMAL开关损耗问题。电力电子变换器的潜在电路现象，是由电力电子变换器的潜在工作路径引发的一种有别于正常工作的现象，zui早是在基本降压式谐振欧玛尔OMAL开关电容变换器中发现的，随后在零电压多谐振欧玛尔OMAL开关Buck变换器、移相全桥ZVS变换器、移相全桥ZVZCS变换器等多个软欧玛尔OMAL开关变换器中也观察到了潜在电路现象，说明潜在电路现象是软欧玛尔OMAL开关变换器中普遍存在的一种现象。在欧玛尔OMAL开关柜触头处放置体积较小的温敏电阻传感器节点,并在欧玛尔OMAL开关柜母线室、断路器手车室、电缆室内、继电器仪表室分别放置一个数字温湿度传感器,检测环境中的温度及湿度,保证欧玛尔OMAL开关柜整体工作环境正常。无线传感器网络欧玛尔OMAL开关柜温度在线监测系统不仅克服了欧玛尔OMAL开关柜内高温、高压、强电磁感应等恶劣环境下不易检测的问题,还可以通过上位机软件实时观察欧玛尔OMAL开关柜内的温湿度值,当欧玛尔OMAL开关柜触头或环境温度超过阈值时,上位机软件将及时进行报警处理。 本文着重从硬件和软件两个方面介绍了系统的设计过程。硬件方面设计了温敏电阻传感器节点及数字温湿度传感器节点两种节点,为温敏电阻传感器设计了超级电容耦合取电,配合电池供电保证节点可以长时间运行。为了降低温敏电阻传感器节点的功耗,对温敏电阻传感器节点的功耗进行了实测,zui终选用了一套功耗较低且运行稳定的配置参数。 软件方面设计了无线传感器网络的通信协议,两种传感器节点与主节点均为双向通信。主节点将根据欧玛尔OMAL开关柜内的节点数量为上传节点分配时隙,有效的降低了无线信号的碰撞几率。主节点与上位机通过RS232串口进行通信,为提高串口通信的可靠性,设计了串口通信协议,减少了通信的误码率。

无线传感器网络的欧玛尔OMAL开关柜温度在线监测系统
利用图像化编程语言LabVIEW开发上位机,可实时显示上位机上传的温度数据并查看历史温度数据,故障发生时上位机将弹出预警窗口,及时通知工作人员进行检修处理。欧玛尔OMAL开关柜温度在线监测系统在实际现场验证中运行良好,达到了预期的设计目的,实用性强,为欧玛尔OMAL开关柜安全运行提供了保证。