一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法，其包括內部設置有溫度?電流擬合曲線的微處理器、與所述微處理器電信號連接的電源處理模塊、模擬量采集模塊、數字量輸入/輸出模塊、人機交互模塊、通訊接口模塊、無線信號收發模塊以及與所述數字量輸入/輸出模塊電信號連接的繼電器，所述無線信號收發模塊無線信號連接有若干無線溫度傳感器。本發明專利技術即能實現繼電保護功能，又能替代無線溫度傳感器接收裝置，實現溫度上送和溫度異常報警，并實現了溫度異常的提前預警。

Microcomputer protection system for realizing temperature advance prediction and alarm and control method thereof

The invention discloses a method for realizing the temperature forecast and alarm protection system and its control method, which includes internal settings temperature curve current microprocessor, and the microprocessor power supply connected with the signal processing module, analog acquisition module, digital input / output module, human-computer interaction module and communication interface module, wireless transceiver module and a digital input / output module connected to the signal relay, the wireless transceiver module of the wireless signal is connected with a plurality of wireless temperature sensor. The invention can realize the relay protection function, and can replace the wireless temperature sensor receiving device, realize the temperature delivery and temperature abnormal alarming, and realize the early warning of the temperature abnormity.

【技術實現步驟摘要】
一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法
本專利技術涉及一種微機保護裝置，特別是涉及一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法。
技術介紹
微機保護裝置的主要功能是進行電氣元件保護，無線溫度接收裝置和溫度傳感器主要是檢測電氣元件的發熱情況，并將溫度信息上送到監控系統。同時，無線溫度接收裝置還可以對溫度異常進行報警。如附圖1所示，現有技術中的電氣設備進行無線溫度測量時，絕大多數都單獨配置了無線溫度傳感器和無線溫度接收裝置，同時微機保護也是必須配置的保護單元。微機保護裝置和無線溫度接收裝置兩者獨立運行，監控系統和微機保護裝置進行數據通訊的同時也和無線溫度接收裝置進行數據通訊。現有技術方案中，無線測溫接收裝置與微機保護裝置都與監控系統進行通訊，增加了監控系統的數據通訊壓力；無線接收裝置的獨立配置，增加了用戶的成本；無線接收裝置與無線溫度傳感器的數據傳輸間隔較長，一般為2～10分鐘，溫度刷新不及時，導致設備溫度升高時，無法及時報警。因此，有必要提供一種新的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術的主要目的之一在于提供一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，即能實現繼電保護功能，又能替代無線溫度傳感器接收裝置，實現溫度上送和溫度異常報警，并實現了溫度異常的提前預警。本專利技術通過如下技術方案實現上述目的：一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其包括內部設置有溫度-電流擬合曲線的微處理器、與所述微處理器電信號連接的電源處理模塊、模擬量采集模塊、數字量輸入/輸出模塊、人機交互模塊、通訊接口模塊、無線信號收發模塊以及與所述數字量輸入/輸出模塊電信號連接的繼電器，所述無線信號收發模塊無線信號連接有若干無線溫度傳感器。進一步的，所述模擬量采集模塊包括電流變換器、電壓變換器以及模數轉換器。進一步的，所述模擬量采集模塊主要采集的是三相電流、三相電壓信號。進一步的，所述人機交互模塊包括按鍵輸入模塊和液晶顯示模塊。進一步的，所述通訊接口模塊電信號連接有監控系統。本專利技術的另一個主要目的是提供了一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統的控制方法，其包括以下步驟，步驟一：采集外界電流與外界電壓，并經過計算轉換計算成計算電流與計算電壓；步驟二：讀取所述無線溫度傳感器的溫度信號與對應的電流大小并存儲到相應的緩沖區；步驟三：對溫度-電流進行曲線擬合控制得到所述溫度-電流擬合曲線；步驟四：溫度報警與預報警，具體的包括以下步驟，1)讀取溫度告警設定值Thset、最近一次所述無線溫度傳感器傳送過來的溫度TN以及所述溫度TN對應的電流值IN；2)判斷TN>Thset是否成立；3)若成立，則溫度異常告警；若不成立，則讀取當前電流I，并根據所述溫度電流擬合曲線計算預測溫度T*N；4)判斷預測溫度T*N>Thset是否成立；5)若成立，則溫度異常告警；若不成立，則重復按照1)～5)繼續進行溫度異常告警判斷。進一步的，所述步驟三中得到所述溫度-電流擬合曲線的具體步驟為，1)讀取所述緩沖區中最近的兩次溫度值TN、TN-1以及對應的電流值IN、IN-1；2)計算溫度變化率△T＝TN-TN-1；3)計算電流平方變化率△I＝I2N-I2N-1；4)計算所述溫度變化率與所述電流平方變化率的比值得到對應的溫度/電流變化率K＝△T/△I。進一步的，所述步驟四中所述預測溫度T*N＝TN+K×(I2-I2N)。與現有技術相比，本專利技術一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法及其控制方法的有益效果在于：1)采用微機保護裝置接收無線溫度傳感器信號，取消了專用的無線溫度傳感器接收裝置，微機保護即能實現繼電保護功能，又能替代無線溫度傳感器接收裝置，實現溫度上送和溫度異常報警；微機保護裝置通過本身的通訊網絡將溫度信息上送到監控系統，避免了單獨配置溫度接收裝置引起的成本的增加，也降低了對監控系統的數據通訊壓力，提高了工作效率；2)采用溫度-電流擬合方法，實現在溫度傳送周期間隔內無法獲得無線溫度傳感器發送的溫度信息時，對溫度進行預測并提前報警，提高了溫度檢測的實時性和靈敏度，降低了溫度異常對設備的損害情況。【附圖說明】圖1為本專利技術實施例的模塊化控制原理示意圖；圖2為本專利技術實施例的主程序邏輯框圖示意圖；圖3為本專利技術實施例的電流電壓轉換邏輯框圖示意圖；圖4為本專利技術實施例的無線溫度傳感器讀取邏輯框圖示意圖；圖5為本專利技術實施例的溫度-電流擬合邏輯框圖示意圖；圖6為本專利技術實施例的溫度告警與預告警邏輯框圖示意圖；圖7為現有技術的模塊化控制原理示意圖。【具體實施方式】實施例：請參照圖1，本實施例為實現溫度提前預測與報警的微機保護系統及其控制方法，其包括內部設置有溫度-電流擬合曲線的微處理器、與所述微處理器電信號連接的電源處理模塊、模擬量采集模塊、數字量輸入/輸出模塊、人機交互模塊、通訊接口模塊、無線信號收發模塊以及與所述數字量輸入/輸出模塊電信號連接的繼電器，所述無線信號收發模塊無線信號連接有若干無線溫度傳感器。所述電源處理模塊，主要負責保護裝置的供電。所述電源處理模塊將外部供電電源一般為AC220V或DC220V經過開關電源變換成裝置VCC電源，為裝置運行提供電能。所述模擬量采集模塊主要負責對外部電流信號、電壓信號進行采集和變換，其主要包含電流變換器、電壓變換器，兩者將電流信號和電壓信號變換成所述微處理器可以接收的弱電信號，并將強電信號隔離。所述模擬量采集模塊還包括模數轉換器ADC，將模擬信號變換成數字信號，存儲到所述微處理器中。所述微處理器經過相應的算法計算出模擬量的大小。所述模擬量采集模塊主要采集的是三相電流、三相電壓信號。所述數字量輸入/輸出模塊主要負責采集開關量，控制所述繼電器輸出量。所述開關量主要采集的是斷路器位置信號、斷路器小車(或隔離刀)信號、接地開關信號等，控制所述繼電器輸出量主要是通過繼電器信號用于斷路器分閘、合閘，保護動作信號、無線溫度告警信號等數字量輸出。所述人機交互模塊主要由按鍵輸入和液晶顯示兩個模塊組成，用戶可以通過按鍵和液晶屏幕進行參數設定與數據查詢。液晶屏幕循環顯示電流、電壓和無線傳感器傳送過來的溫度信息等。所述通訊接口模塊主要負責與監控系統進行數據網絡通訊。所述通訊接口模塊電信號連接有監控系統。該模塊通過物理鏈路(如RS485通訊網，以太網或其他通訊網絡)，并在一定的通訊協議下(MODBUS或IEC103，IEC104等)與所述監控系統進行數據通訊。所述無線信號收發模塊，主要負責和所述無線溫度傳感器進行無線數據通訊，該模塊將接收到的所述無線溫度傳感器傳輸的無線信號轉換成數據信號由所述微處理器進行接收，同時還可以將所述微處理器的數據信號轉換成無線信號發送到無線溫度傳感器。請參照圖2，圖2為本實施例的主程序邏輯框圖結構，本實施例實現溫度提前預測與報警的微機保護系統的控制方法，其步驟包括：步驟一：采集外界電流ia、ib、ic與外界電壓ua、ub、uc，并經過計算轉換計算成計算電流IA、IB、IC與計算電壓UA、UB、UC。請參照圖3為本實施例的電流電壓轉換邏輯框圖，電流、電壓采集是通過所述模擬量采集模塊經過ADC變換，再經過相應的算法計算出電流、電壓的大小。步驟二：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：其包括內部設置有溫度?電流擬合曲線的微處理器、與所述微處理器電信號連接的電源處理模塊、模擬量采集模塊、數字量輸入/輸出模塊、人機交互模塊、通訊接口模塊、無線信號收發模塊以及與所述數字量輸入/輸出模塊電信號連接的繼電器，所述無線信號收發模塊無線信號連接有若干無線溫度傳感器。

【技術特征摘要】
1.一種實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：其包括內部設置有溫度-電流擬合曲線的微處理器、與所述微處理器電信號連接的電源處理模塊、模擬量采集模塊、數字量輸入/輸出模塊、人機交互模塊、通訊接口模塊、無線信號收發模塊以及與所述數字量輸入/輸出模塊電信號連接的繼電器，所述無線信號收發模塊無線信號連接有若干無線溫度傳感器。2.如權利要求1所述的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：所述模擬量采集模塊包括電流變換器、電壓變換器以及模數轉換器。3.如權利要求1所述的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：所述模擬量采集模塊主要采集的是三相電流、三相電壓信號。4.如權利要求1所述的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：所述人機交互模塊包括按鍵輸入模塊和液晶顯示模塊。5.如權利要求1所述的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統，其特征在于：所述通訊接口模塊電信號連接有監控系統。6.一種如權利要求1所述的實現溫度提前預測與報警的微機保護系統的控制方法，其特征在于：其包括以下步驟，步驟一：采集外界電流與外界電壓，并經過計算轉換計算成計算電流與計算電壓；步驟二：讀取所述無線溫度傳感器的溫度信號與對應的電流大小并存...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜萬東，周海濤，嚴潔，遲玉國，沈克明，
申請(專利權)人：江蘇國網自控科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32