阅读说明：本技术 一种基于物联网的高低压开关柜系统 (High-low voltage switch cabinet system based on Internet of things ) 是由 陈信君 花晴 刘涛 沈伟 吴火焱 汤安国 艾文军 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于物联网的高低压开关柜系统,包括分置于不同区域的各供电房,各供电房内均设置有并排安装的各高低压开关柜,各高低压开关柜内均设置有散热单元和温度检测单元,各散热单元、各温度检测单元均与总控系统连接,总控系统根据各温度检测单元检测的温度高低控制对应散热单元的散热强度,本发明结构稳定,布局合理,能够实现联网功能,无线连接稳定,便于巡检,能够实现合理散热,避免能耗过大,能够实现灭火和强制降温的保护功能,满足了现在的使用要求。(The invention discloses a high-low voltage switch cabinet system based on the Internet of things, which comprises power supply rooms which are respectively arranged in different areas, wherein each power supply room is internally provided with each high-low voltage switch cabinet which is arranged side by side, each high-low voltage switch cabinet is internally provided with a heat dissipation unit and a temperature detection unit, each heat dissipation unit and each temperature detection unit are connected with a master control system, and the master control system controls the heat dissipation intensity of the corresponding heat dissipation unit according to the temperature detected by each temperature detection unit.)

一种基于物联网的高低压开关柜系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种基于物联网的高低压开关柜系统。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

现在城市当中供电房广泛分布，供电房内安装有大量的高低压开光柜，随着物联网技术的发展，逐步将各个供电房内以及各个高低压开关柜连接起来，实现远程同一控制、监测等工作，非常方便，但是现在由于技术的进步和物联网的发展，开关柜内的电气部件越来越多，不同的高低压开关柜里面配备不同的电气部件，所以每个开关柜需要的散热能力不同，如何保证每个散热柜能够得到合理的散热同时降低散热带来的能耗，是现在一个继续解决的问题，另外现在开柜内都布置有火灾监控装置，在火灾发生之前就会切断电路，但是电气火灾发生扩散速度快，不能及时的灭火会引发很大的问题，而且现在开关柜内会有很多母线与触点的接头，这些接头时保证各部件之间能够进行稳定的连接，但是在工作时会由于各种问题导致熔断，不能满足现在的使用要求，供电房内电流量较大，很多电器元件一起工作，会产生大量的干扰信号，容易干扰无线信号传输，不能满足现在的使用要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于物联网的高低压开关柜系统，包括分置于不同区域的各供电房，各供电房内均设置有并排安装的各高低压开关柜，各高低压开关柜内均设置有散热单元和温度检测单元，各散热单元、各温度检测单元均与总控系统连接，总控系统根据各温度检测单元检测的温度高低控制对应散热单元的散热强度。

优选的：各散热单元通过水管连接水冷循环设备，水管由进水总管和回水总管组成，进水总管与各散热单元的连接处均装有流量电控阀，各流量电控阀与总控系统连接，总控系统通过各温度检测单元检测的温度高低控制对应流量电控阀释放冷水流量的大小来实现控制散热单元的散热强度。

优选的：散热单元包括间隔分布的导热管，各导热管设置在柜体内顶部，各导热管上装有导热翅片，各导热管进水端通过管道连接流量电控阀，各导热管出水端通过管道连接回水总管。

优选的：温度检测单元由各温度传感器组成，各温度传感器分布在柜体内不同位置，总控系统包括现场数据采集模块、数据计算模块和控制模块，数据采集模块用于采集各温度传感器的数据，数据计算模块用于计算各温度传感器检测温度的平均温度值，控制模块根据平均温度值高于其内预设值的大小来控制流量电控阀释放冷水流量的多少。

优选的：各高低压开关柜内均设置有消防单元，消防单元包括火灾监测仪、母线和触头温度监测单元以及消防组件，控制模块通过现场数据采集模块与火灾监测仪、母线和触头温度监测单元，控制模块连接消防组件。

优选的：消防组件包括灭火喷管和快速降温组件，灭火喷管设置在柜体内顶部用于当火灾发生时向柜体内喷入二氧化碳气体，灭火喷管通过A电控阀与二氧化碳供气总管连接，快速降温组件包括供气管，供气管装有B电控阀，B电控阀连接弯曲定型管一端，弯曲定型管另一端的管口指向母线和触点的连接处，A电控阀与B电控阀和控制模块连接。

优选的：供气管与二氧化碳供气总管连接。

优选的：各高低压开关柜内还装有ZigBee无线模块，现场数据采集模块通过ZigBee无线模块连接数据库服务器，数据库服务器连接云服务器，云服务器连接远程终端。

优选的：各高低压开关柜内还装有电量监测单元、局部放电监测单元和操作机构故障监测单元，电量监测单元、局部放电监测单元、操作机构故障监测单元均和现场数据采集模块连接。

优选的：还包括手持式巡检仪，手持式巡检仪与ZigBee无线模块连接。

本发明的技术效果和优点：本发明结构稳定，布局合理，能够实现联网功能，无线连接稳定，便于巡检，能够实现合理散热，避免能耗过大，能够实现灭火和强制降温的保护功能，满足了现在的使用要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的消防组件和散热组件在柜体内的结构示意图。

图3为本发明的控制原理框图。

附图标记说明：100-高低压开关柜、210-进水总管、211-流量电控阀、220-回水总管、310-二氧化碳供气总管、320-灭火喷管、330-A电控阀、340-B电控阀、350-供气管、360-弯曲定型管、410-导热管、411-导热翅片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参照图1-3，在本实施例中提出了一种基于物联网的高低压开关柜系统，包括分置于不同区域的各供电房，各供电房内均设置有并排安装的各高低压开关柜100，各高低压开关柜100内均设置有散热单元和温度检测单元，各散热单元、各温度检测单元均与总控系统连接，总控系统根据各温度检测单元检测的温度高低控制对应散热单元的散热强度。

各散热单元通过水管连接水冷循环设备，水管由进水总管210和回水总管220组成，进水总管210与各散热单元的连接处均装有流量电控阀211，各流量电控阀211与总控系统连接，总控系统通过各温度检测单元检测的温度高低控制对应流量电控阀释放冷水流量的大小来实现控制散热单元的散热强度。

水冷循环设备一般设置在室外，室外温度较低时采用风冷的方式将水冷却，室外温度较高时采用制冷机构对水进行强制冷却，通过水泵将冷却水泵到进水总管210内为各散热单元提供冷却水，通过温度检测单元检测的各柜内的温度，每个高低压开关柜内温度不同，总控系统控制流量电控阀211释放水流量的多少来适配不同的高低压开关柜，温度高的开关柜给与多的冷却水流量，达到较好的散热效果，温度低的开关柜给与少一点的冷却水，即可达到良好的散热效果，实现冷却水的合理分配，能够有效的节约散热的所需的能耗。

散热单元包括间隔分布的导热管410，各导热管410设置在柜体内顶部，各导热管410上装有导热翅片411，各导热管410进水端通过管道连接流量电控阀211，各导热管410出水端通过管道连接回水总管220。

通过导热管410和导热翅片411的设置，实现对柜体内的空气进行水冷的功能，将导热管410设置在柜体内顶部，由于柜体内电气部件散热会首先将热量发散到柜体内的空气中，空气被加热之后会膨胀上行，热空气上行到导热管410和导热翅片411上，热量被被导热管410和导热翅片411带走，柜体内顶部空气被冷却，被冷却的空气下行和上行的热空气形成循环，实现对柜体内各处空气的降温冷却处理，使得柜体内的电气部件都能得到有效的冷却，满足了使用要求。

温度检测单元由各温度传感器组成，各温度传感器分布在柜体内不同位置，总控系统包括现场数据采集模块、数据计算模块和控制模块，数据采集模块用于采集各温度传感器的数据，数据计算模块用于计算各温度传感器检测温度的平均温度值，控制模块根据平均温度值高于其内预设值的大小来控制流量电控阀211释放冷水流量的多少。

通过各温度传感器的设置，能够将柜体内不同位置的温度信息进行采集，然后将采集的温度信息通过现场数据采集模块传递给数据计算模块，数据计算模块将柜体内的平均温度计算出来，然后再将平均温度值传递到控制模块中，比如某一柜体内的平均温度值低于预设值，控制模块关闭对应的流量控制阀211，如果柜体内的平均温度值高于预设值，控制模块打开对应的流量控制阀，并根据高出的多少调节流量控制阀211释放水流量的多少，实现针对不同温度给与不同的散热能力，有效的避免了降温能耗的浪费，同时温度传感器实时检测，当柜体内温度降下来之后，控制模块实时控制流量电控阀释放冷却水的多少，实现合理分配冷却水，散热效果稳定合理，满足了现在的使用要求。

各高低压开关柜内均设置有消防单元，消防单元包括火灾监测仪、母线和触头温度监测单元以及消防组件，控制模块通过现场数据采集模块与火灾监测仪、母线和触头温度监测单元，控制模块连接消防组件。

消防组件包括灭火喷管320和快速降温组件，灭火喷管320设置在柜体内顶部用于当火灾发生时向柜体内喷入二氧化碳气体，灭火喷管320通过A电控阀330与二氧化碳供气总管310连接，快速降温组件包括供气管350，供气管350装有B电控阀340，B电控阀340连接弯曲定型管360一端，弯曲定型管360另一端的管口指向母线和触点的连接处，A电控阀330与B电控阀340和控制模块连接。

通过火灾监测仪，能够实现对柜内情况进行监测，当柜体内某处温度过高有引起火灾的风险时，能够及时发出警报，通知工作人员前来处理，当柜体内温度快速升高到引起火灾或者突然发生爆燃情况，不能及时发出警报时，控制模块能够控制A电控阀330及时打开，灭火喷管320向柜体内喷入二氧化碳气体，实现灭火阻燃的功能，起到及时灭火保护电气部件的功能，通过弯曲定型管360的设置，在组装高低压开关板柜时，将弯曲定型管360一端接在B电控阀340上，然后弯折管身，使得弯曲定型管360另一端管口指向重要的母线和触点的连接处，弯曲定型管360弯折之后能够保持弯折之后的形态，母线和触头温度监测单元监测到母线和触头连接处温度快速升高时，控制模块控制B电控阀340打开，弯曲定型管360向母线和触点连接处喷气体，供气管350一般连接加压泵，使得弯曲定型管360喷出的气体速度快，对母线和触点连接处进行强制快速散热，避免熔断，实现保护功能，同时现场数据采集模块将信息及时传递出去。

供气管350与二氧化碳供气总管310连接。

通过供气管350和二氧化碳供气总管310一起连接加压泵，加压泵连接二氧化碳气罐，实现供气功能，由于气压较大，同时能够实现快速喷气的功能，保护速度快。

各高低压开关柜内还装有ZigBee无线模块，现场数据采集模块通过ZigBee无线模块连接数据库服务器，数据库服务器连接云服务器，云服务器连接远程终端。

通过ZigBee无线模块的设置，它是一种基于标准的远程监控、控制和传感器网络应用技术，ZigBee无线模块是遵循IEEE802.15.4的国际标准，并且运行在2.4GHZ的频段上，ZigBee无线模块功耗低，安全性和可靠性高，同时信号穿透力强，在供电房中复杂的电磁信号干扰下，依然能够保证稳定的无线传输，满足了使用要求。

各高低压开关柜内还装有电量监测单元、局部放电监测单元和操作机构故障监测单元，电量监测单元、局部放电监测单元、操作机构故障监测单元均和现场数据采集模块连接。

通过电量监测单元，实现了对柜体内通过的电量监测，通过局部放电监测单元的设置，实现对局部放电情况监测，通过操作机构故障监测单元的设置，一旦发生故障，便于及时定位上报维修，保证高低压开关柜的稳定工作。

还包括手持式巡检仪，手持式巡检仪与ZigBee无线模块连接。

通过手持式巡检仪的设置，巡检人员进行巡检时，只需要靠近供电房，先与ZigBee无线模块连接，对配电房内进行预排查，预先排查危险情况，避免巡查人员身陷险境，还可以不进入供电房通过手持式巡检仪进行常规排查，避免巡检人员经常出入复杂电磁环境中，保证巡检人员的健康。

本发明结构稳定，布局合理，能够实现联网功能，无线连接稳定，便于巡检，能够实现合理散热，避免能耗过大，能够实现灭火和强制降温的保护功能，满足了现在的使用要求。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。