絕緣子放電檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種絕緣子放電檢測(cè)裝置，其包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報(bào)警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊連接嵌入式微處理器模塊。利用傳感器采集絕緣子的各參數(shù)信號(hào)；繼而用信號(hào)調(diào)理模塊處理該信號(hào)；隨之經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換模塊，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中，進(jìn)行計(jì)算分析，得出可以用于評(píng)價(jià)絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)值，并把結(jié)果顯示在液晶顯示屏上。操作人員可通過(guò)液晶顯示和報(bào)警系統(tǒng)，方便準(zhǔn)確地了解到電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】絕緣子放電檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種在帶電狀態(tài)下，定量的獲取絕緣子放電產(chǎn)生的紫外線(xiàn)脈沖數(shù)并根據(jù)數(shù)量判斷絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的絕緣子放電檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣性能。安裝在輸電線(xiàn)路上的絕緣子在運(yùn)行中因長(zhǎng)期經(jīng)受機(jī)電負(fù)荷、日曬雨淋、冷熱變化等作用，可能出現(xiàn)絕緣電阻降低、開(kāi)裂甚至擊穿等故障，對(duì)供電可靠性帶來(lái)潛在威脅。
[0003]傳統(tǒng)的絕緣子檢測(cè)手段，需要停電測(cè)試，且通常兩次試驗(yàn)所需要的間隔時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，因此對(duì)于發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的絕緣缺陷有時(shí)不能很及時(shí)的反應(yīng)，所以在線(xiàn)檢測(cè)是絕緣子檢測(cè)的今后發(fā)展方向。在線(xiàn)檢測(cè)方法包括電檢測(cè)法和非電檢測(cè)法兩種:
[0004](1)電檢測(cè)法
[0005]短路叉法和火花間隙法:是目前最常用的檢測(cè)方法，該方法根據(jù)火花叉與絕緣子接觸是否產(chǎn)生放電來(lái)判斷絕緣子的好壞。易于檢測(cè)零值絕緣子，測(cè)試方法簡(jiǎn)單，但準(zhǔn)確性較低，且需逐個(gè)測(cè)量所有絕緣子，費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、效率低。
[0006]電壓分布法:通過(guò)測(cè)量絕緣子的分布電壓，來(lái)檢測(cè)線(xiàn)路零值或劣質(zhì)絕緣子，當(dāng)絕緣子的分布電壓值等于或接近零時(shí)，則可認(rèn)為是零值或劣質(zhì)絕緣子。該方法能較準(zhǔn)確地判斷劣質(zhì)絕緣子及其位置，但是必須登桿，具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差、效率低等缺點(diǎn)并且需要經(jīng)驗(yàn)判斷。
[0007]脈沖電流法:通過(guò)測(cè)量絕緣子電暈脈沖電流的方法來(lái)判斷絕緣子的絕緣狀況。由于脈沖信號(hào)很微弱，且其頻譜很廣，容易受電力載波、廣播電波及電力機(jī)車(chē)等外來(lái)噪聲的影響，檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
[0008]泄漏電流檢測(cè)法:當(dāng)絕緣子表面污穢物積累到一定程度時(shí)，在一定外界環(huán)境下可造成絕緣子的閃絡(luò)，因而可通過(guò)測(cè)量泄漏電流的大小變化來(lái)檢測(cè)絕緣子的污穢程度。盡管該方法能反映較嚴(yán)重的絕緣故障，但在判斷絕緣失效后留給操作人員處理的時(shí)間有限，很難單獨(dú)廣泛應(yīng)用；它要求每個(gè)絕緣子串上安裝一套檢測(cè)裝置，成本過(guò)高，用戶(hù)難以承受，且裝置的維護(hù)、檢修需停電進(jìn)行。
[0009](2)非電量檢測(cè)法
[0010]超聲波檢測(cè)法:通過(guò)檢測(cè)絕緣子放電時(shí)候聲波的幅值，可以判定放電強(qiáng)弱，從而了解絕緣子運(yùn)行狀態(tài)。該方法更適合判斷由于污穢等原因造成的較為明顯的局部放電，對(duì)絕緣子劣化、絕緣阻值下降的早期預(yù)報(bào)有一定困難。且在現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)大的高壓磁場(chǎng)下，區(qū)別局部劣化放電信號(hào)，有一定難度。
[0011]紅外成像法:在絕緣子發(fā)生絕緣劣化或者表面污穢嚴(yán)重后，會(huì)造成運(yùn)行中絕緣子串的分布電壓的改變、泄漏電流異常，出現(xiàn)發(fā)熱或局部發(fā)涼跡象，這是紅外成像法檢測(cè)劣化絕緣子的基本原理。該方法的缺點(diǎn)是:當(dāng)劣化絕緣子的絕緣電阻在5~IOM--之間時(shí)，溫度變化不明顯，難以通過(guò)紅外熱像加以區(qū)別，存在檢測(cè)盲區(qū)。而且，該方法受環(huán)境影響較大，在實(shí)際應(yīng)用中還受到一些限制。
[0012]紫外成像法:在絕緣子表面發(fā)生放電時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度(或高壓差)的不同，會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)或電弧，其中含有部分紫外光。近年，國(guó)外傾向于用紫外成像儀直接觀(guān)察設(shè)備放電情況。紫外成像儀比起其他檢測(cè)手段，具有觀(guān)察直觀(guān)、預(yù)見(jiàn)性好、觀(guān)測(cè)距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但這仍然是一種非在線(xiàn)的人工檢測(cè)手段，無(wú)法做到對(duì)電力線(xiàn)路全線(xiàn)放電情況的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，由于紫外成像儀價(jià)格昂貴，難以構(gòu)建在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的設(shè)備價(jià)格安規(guī)、受環(huán)境限制大、難以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種不受環(huán)境溫濕度、探測(cè)距離、地理位置以及白天黑夜的限制、成本低、可在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的絕緣子放電檢測(cè)裝置。
[0014]本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:一種絕緣子放電檢測(cè)裝置，包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報(bào)警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述鋰電池通過(guò)電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，所述顯示模塊、按鍵模塊和聲光報(bào)警模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
[0015]作為優(yōu)選，所述傳感器模塊包括紫外線(xiàn)傳感器、磁場(chǎng)傳感器和溫濕度傳感器。
[0016]作為優(yōu)選，所述紫外線(xiàn)傳感器所采集的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)范圍是230nm至280nm。絕緣子在放電產(chǎn)生的紫外線(xiàn)大部分波長(zhǎng)在280nm?400nm的區(qū)域內(nèi)，也有小部分波長(zhǎng)在230?280nm。而太陽(yáng)照射到地球上的紫外線(xiàn)中，基本沒(méi)有波段在230?280nm內(nèi)的，故本發(fā)明在進(jìn)行放電檢測(cè)時(shí)可以不受日光干擾，達(dá)到日盲的效果。
[0017]作為優(yōu)選，所述距離檢定位模塊包括紅外線(xiàn)發(fā)射器和紅外線(xiàn)接收器，本方案采用紅外的方式測(cè)量裝置到被探測(cè)絕緣子之間的距離。
[0018]作為優(yōu)選，所述電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測(cè)電路，所述5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測(cè)電路。
[0019]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測(cè)裝置還包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
[0020]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測(cè)裝置還包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
[0021 ] 作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測(cè)裝置還包括3G通信模塊，所述3G通信模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
[0022]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測(cè)裝置還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
[0023]通過(guò)根據(jù)絕緣子放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)在230?280nm內(nèi)的日盲型紫外線(xiàn)的原理，利用紫外線(xiàn)傳感器、磁場(chǎng)傳感器、溫濕度傳感器等，分別采集絕緣子的各參數(shù)信號(hào)；繼而用信號(hào)調(diào)理模塊處理該信號(hào)；隨之經(jīng)過(guò)高精度A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中，進(jìn)行計(jì)算分析，得出可以用于評(píng)價(jià)絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)值，通過(guò)和存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡里的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷絕緣子的運(yùn)行狀況并把結(jié)果顯示在液晶顯示屏上。如果運(yùn)行狀況異常則通過(guò)聲光報(bào)警裝置報(bào)警。本裝置的電源有可充電的蓄電池提供。另外，通過(guò)在一些操作按鍵，可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至SD卡，或通過(guò)3G模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送至集控中心，利用GPS定位模塊，準(zhǔn)確知道工作人員及出現(xiàn)故障線(xiàn)路的位置，操作人員可通過(guò)液晶顯示和報(bào)警系統(tǒng)，方便準(zhǔn)確地了解到電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況。
[0024]本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是，提供一個(gè)絕緣子放電檢測(cè)裝置，該裝置不受環(huán)境溫濕度、探測(cè)距離、地理位置，以及白天黑夜的限制，通過(guò)非接觸式的檢測(cè)，對(duì)絕緣子的狀態(tài)進(jìn)行定性，且該裝置可以隨身攜帶，使用方便。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:1、傳感器模塊，2、距離定位模塊，3、信號(hào)調(diào)理模塊，4、AD轉(zhuǎn)換模塊，5、嵌入式微處理器模塊，6、顯不模塊,7、按鍵模塊,8、聲光報(bào)警模塊,9、電源管理模塊,10、鋰電池，
11、存儲(chǔ)模塊，12、3G通信模塊，13、GPS定位模塊，101、紫外線(xiàn)傳感器，102、磁場(chǎng)傳感器，103、溫濕度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0028]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種絕緣子放電檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括傳感器模塊1、距離定位模塊2、信號(hào)調(diào)理模塊3、AD轉(zhuǎn)換模塊4、嵌入式微處理器模塊5、顯不模塊6、按鍵模塊7、聲光報(bào)警模塊8、電源管理模塊9、鋰電池10、存儲(chǔ)模塊11、3G通信模塊12和GPS定位模塊13。鋰電池通過(guò)電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，傳感器模塊和距離定位模塊都通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，顯示模塊、按鍵模塊、聲光報(bào)警模塊、存儲(chǔ)模塊、3G通信模塊和GPS定位模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
[0029]傳感器模塊包括紫外線(xiàn)傳感器101、磁場(chǎng)傳感器102和溫濕度傳感器103。
[0030]距離檢定位模塊包括紅外線(xiàn)發(fā)射器和紅外線(xiàn)接收器。
[0031]電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測(cè)電路，5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測(cè)電路。
[0032]紫外線(xiàn)傳感器選擇的型號(hào)為R2868，它可以探測(cè)185到260個(gè)不同的狹窄光譜敏感源。它對(duì)可見(jiàn)光完全沒(méi)有感應(yīng)，也不需要過(guò)濾器任何可見(jiàn)光(不像半導(dǎo)體探測(cè)器)，它具有很小的體積和很寬敏感角度(擇向性)，并能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)發(fā)出的弱紫外線(xiàn)，并根據(jù)光波強(qiáng)度的不同，有一個(gè)不同的輸出電壓。
[0033]磁場(chǎng)傳感器選擇的型號(hào)為HMC1022，本模塊的磁阻傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為四臂的惠斯通電橋，將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成差動(dòng)輸出的電壓。
[0034]溫濕度傳感器選擇的型號(hào)為SHT10，是由瑞士 Sensirion公司生產(chǎn)，基于領(lǐng)先世界的CMOSens數(shù)字傳感技術(shù)，具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。測(cè)量濕度精度在±4.5%內(nèi)，溫度精度在±0.5°C以?xún)?nèi)。
[0035]本實(shí)用新型的電源管理模塊的主要功能是完成電源的管理與轉(zhuǎn)換，提供系統(tǒng)所需要的各種等級(jí)的電源。包含5V升壓電路，-5V變換電路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路。[0036]本實(shí)用新型的嵌入式微處理器的主要功能是對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行建模分析，得出可以評(píng)價(jià)絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)值，并與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里面的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而在液晶顯示屏上顯示絕緣子的運(yùn)行狀態(tài)。
[0037]紫外線(xiàn)傳感器、磁場(chǎng)傳感器、溫濕度傳感器等，分別采集絕緣子的各參數(shù)信號(hào)，繼而用信號(hào)調(diào)理模塊處理該信號(hào)，隨之經(jīng)過(guò)高精度A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中。
[0038]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0039]盡管本文較多地使用了紫外線(xiàn)傳感器、信號(hào)調(diào)理等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報(bào)警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述鋰電池通過(guò)電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，所述顯示模塊、按鍵模塊和聲光報(bào)警模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳感器模塊包括紫外線(xiàn)傳感器、磁場(chǎng)傳感器和溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述紫外線(xiàn)傳感器所采集的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)范圍是230nm至280nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述距離檢定位模塊包括紅外線(xiàn)發(fā)射器和紅外線(xiàn)接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測(cè)電路，所述5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測(cè)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括3G通信模塊，所述3G通信模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕緣子放電檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK203396898SQ201320376055
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】邱海鋒, 翁利國(guó), 范華, 尉耀穩(wěn), 戚立鋒, 來(lái)紅胤, 韓彪, 陳炳芳, 趙軍, 施凌震, 陳紅極, 張 林 申請(qǐng)人:浙江欣美科技有限公司, 蕭山供電局