一種無線式變電設(shè)備溫升監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站溫度監(jiān)測領(lǐng)域，具體的說是一種無線式變電設(shè)備溫升監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度作為一項最基本的環(huán)境參數(shù)，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備關(guān)鍵點溫度的變化直接關(guān)系電網(wǎng)能否安全穩(wěn)定的運行。而溫度變化從設(shè)計階段的考慮到運行階段的負(fù)荷變化、天氣變化等綜合因素的結(jié)果，在很大程度上有著不可預(yù)知性，因此一直以來是電力系統(tǒng)非常重視和密切關(guān)注的問題。
[0003]變電站作為現(xiàn)代電網(wǎng)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，變電設(shè)備關(guān)鍵點溫度的監(jiān)測越來越重要。變電站室外母線接頭、刀閘開關(guān)、斷路器等重要設(shè)備在長期運行過程中，開關(guān)的觸點和母線連接等部位因為老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，若這些發(fā)熱部位的溫度無法實時監(jiān)控、及時處理最終將導(dǎo)致事故的發(fā)生。解決開關(guān)、接頭過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實現(xiàn)變電站設(shè)備關(guān)鍵點溫度的在線監(jiān)測，及時預(yù)警事故的發(fā)生，是保證高壓設(shè)備安全運行的重要手段。
[0004]目前，國內(nèi)已有一些案例將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在變電站在線監(jiān)測中，然而傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無法解決變電站內(nèi)一些監(jiān)測死角問題。而且變電設(shè)備溫度待測點多為高電壓，強電流，無法外接電源線與通信線，待測點多分布在室外，整體呈不規(guī)則塊狀分布，這就要求監(jiān)測系統(tǒng)不僅要保證通信的可靠性與穩(wěn)定性，又要最大限度延長生存周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無線式變電設(shè)備溫升監(jiān)測方法。
[0006]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種無線式變電設(shè)備溫升監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0007]將多個溫度感知節(jié)點布置在各個待測點上，根據(jù)鄰居節(jié)點廣播的RSSI值組建節(jié)點監(jiān)測子域，從而構(gòu)建多個監(jiān)測子域；
[0008]子域內(nèi)的各個溫度感知節(jié)點根據(jù)存儲能量信息及與站內(nèi)信息匯聚網(wǎng)關(guān)的通信信號強度確定子域內(nèi)的中心節(jié)點；
[0009]當(dāng)子域內(nèi)某個溫度感知節(jié)點采集的溫度值超過設(shè)定閾值時，切換信道并縮短采集周期，并通知域內(nèi)報警節(jié)點及預(yù)警網(wǎng)關(guān)，直至溫度值低于閾值后恢復(fù)通信信道與工作周期；
[0010]如果溫度感知節(jié)點采集的溫度值沒有超過設(shè)定閾值，則該溫度感知節(jié)點在信道沒有被占用時發(fā)送溫度值至其所在子域的中心節(jié)點，由該中心節(jié)點存儲數(shù)據(jù)至緩存；
[0011]中心節(jié)點集中域內(nèi)的溫度感知節(jié)點采集到的溫度信息，在信道沒有被占用時通過路由節(jié)點上傳至信息匯聚網(wǎng)關(guān)，信息匯聚網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)與站內(nèi)后臺服務(wù)器通信；
[0012]后臺服務(wù)器接收溫度信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析存儲。
[0013]所述組建節(jié)點監(jiān)測子域包括以下步驟:
[0014]每個溫度感知節(jié)點發(fā)送廣播，廣播其地址信息及存儲能量信息；
[0015]溫度感知節(jié)點根據(jù)接收到鄰居節(jié)點廣播的RSSI值判斷是否在同一子域閾限范圍內(nèi)；
[0016]將同一子域閾限范圍內(nèi)的節(jié)點地址排列放入鄰居列表中，組建監(jiān)測子域，已經(jīng)進(jìn)入某一子域的溫度感知節(jié)點在該子域成員小于五個之前不再進(jìn)入其它子域。
[0017]當(dāng)子域內(nèi)的中心節(jié)點監(jiān)測到子域內(nèi)其他溫度感知節(jié)點的能量大于其本身能量的1.5倍，且該溫度感知節(jié)點與信息匯聚網(wǎng)關(guān)通信的RSSI值滿足通信需求時，該子域的中心節(jié)點轉(zhuǎn)換為所述溫度感知節(jié)點，并向域內(nèi)各個溫度感知節(jié)點發(fā)送中心節(jié)點轉(zhuǎn)換信息。
[0018]所述域內(nèi)各節(jié)點之間、中心節(jié)點與路由節(jié)點之間、路由節(jié)點與信息匯聚網(wǎng)關(guān)之間在通信前先檢測信道是否被占用，若占用則進(jìn)入隨機延遲等候，再進(jìn)行信息交互。
[0019]所述縮短采集周期為縮減溫度感知節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)采樣周期為原周期的二分之
O
[0020]所述溫度感知節(jié)點的生存周期將盡時，通過域內(nèi)中心節(jié)點發(fā)送節(jié)點關(guān)閉信息。
[0021]當(dāng)子域內(nèi)剩余的溫度感知節(jié)點數(shù)量低于5個時，該子域的所有溫度感知節(jié)點發(fā)送廣播尋求新的監(jiān)測子域，若溫度感知節(jié)點所在區(qū)域不滿足組成子域的條件，則該子域的所有溫度感知節(jié)點通過路由節(jié)點直接與信息匯聚網(wǎng)關(guān)通信。
[0022]所述新溫度感知節(jié)點申請加入子域時，廣播其能量信息及與路由節(jié)點及匯聚網(wǎng)關(guān)通RSSI彳■息。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0024]1.后臺服務(wù)器收集溫度感知節(jié)點采集的溫度數(shù)據(jù)并加以分析，設(shè)定溫度報警閾值，發(fā)出預(yù)警信號，通知工作人員站內(nèi)故障隱患及其位置。
[0025]2.溫度感知節(jié)點安裝后自組溫度監(jiān)測子域，并選擇中心節(jié)點，溫度感知節(jié)點采集的數(shù)據(jù)在中心節(jié)點處統(tǒng)一存儲發(fā)送，中心節(jié)點的選擇采用輪換機制，保證子域內(nèi)節(jié)點功耗的平衡，最大限度延長系統(tǒng)生存周期。
[0026]3.系統(tǒng)中設(shè)有預(yù)警路由節(jié)點、預(yù)警網(wǎng)關(guān)以及專用信道，保證預(yù)警信號的及時可靠。
[0027]4.可根據(jù)需要靈活增加溫度感知節(jié)點，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴展，并入新建的采集節(jié)點，融合已有的零散監(jiān)測節(jié)點。
[0028]5.符合IEC61850規(guī)約，具有功耗低、安裝靈活性高、維護(hù)周期長，可擴展性強等特點。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明應(yīng)用的變電站溫度監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為本發(fā)明方法的整體流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明子域內(nèi)的中心節(jié)點輪換流程圖；
[0032]圖4為本發(fā)明新溫度感知節(jié)點加入流程圖；
[0033]圖5為本發(fā)明子域生存末期域內(nèi)節(jié)點工作流程圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]圖1所示為本發(fā)明應(yīng)用的變電站溫度監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。多個溫度感知節(jié)點布置于待測點上，多個溫度感知節(jié)點根據(jù)鄰居廣播RSSI值構(gòu)成監(jiān)測子域，并選出中心節(jié)點。中心節(jié)點通過廣播連接附近路由節(jié)點，通過路由節(jié)點與信息匯聚網(wǎng)關(guān)連接后臺服務(wù)器。溫度感知節(jié)點通過廣播連接子域附近的預(yù)警路由節(jié)點，預(yù)警路由節(jié)點通過預(yù)警網(wǎng)關(guān)連接后臺服務(wù)器。多個監(jiān)測子域的中心節(jié)點連接路由節(jié)點。所有路由節(jié)通過信息匯聚網(wǎng)關(guān)連接后臺服務(wù)器。
[0036]如圖2所示，溫度感知節(jié)點安裝后發(fā)送廣播，廣播其地址信息及能量信息，并根據(jù)接收到廣播的RSSI值判斷是否在同一子域閾限范圍內(nèi)，將同一子域范圍內(nèi)的節(jié)點地址