無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型是無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括避雷器、霍爾傳感器、高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭、電流互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭、溫濕度傳感器、主控芯片、LCD液晶顯示模塊、GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、無線終端。優(yōu)點：1）動作電流范圍廣結(jié)合我國電網(wǎng)自身的特點，能在小的故障電流(50mA)下最短時間內(nèi)脫離；2）避雷器損壞后，脫離器首先動作，接地線落下，故障避雷器有了明顯的標(biāo)志，監(jiān)控攝像頭拍照上傳，便于查找故障；3）耐電磁干擾、耐噪聲影響、耐高溫和低溫；4）攝像頭像素高，拍攝清晰，內(nèi)容逼真，反應(yīng)速度快；5）安裝便捷、維護簡單、成本較低、實用性強。
【專利說明】無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，對避雷器的脫離器的無線網(wǎng)絡(luò)實時圖像監(jiān)控，用來與電網(wǎng)配電避雷器共同使用。當(dāng)避雷器出現(xiàn)劣化現(xiàn)象時，該脫離器迅速脫離，使避雷器退出輸電系統(tǒng)，這時無線上傳網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)響應(yīng)并做出相應(yīng)的報警，通過手機終端的方式進行短信和彩信圖像報警，屬于無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在國外，如歐美、日本、東南亞等國家地區(qū)，在電網(wǎng)中運行的配電型、電站型及線路型避雷器均已普遍配套使用了脫離器。國內(nèi)在發(fā)電廠、鐵路、民航、通訊及其他一些重要的供電場所，也已逐步推廣使用脫離器。而對脫離器的實時監(jiān)控、實時監(jiān)測的需求更是迫切?，F(xiàn)階段國內(nèi)使用的脫離器監(jiān)控設(shè)備比較貧乏，尤其對于基于無線網(wǎng)絡(luò)的實時圖像監(jiān)控更是一片空白。對于監(jiān)控?zé)崛凼矫撾x器，它通過焊錫(或熔絲)和彈簧配合利用電阻片發(fā)熱使焊錫熔化和彈簧的彈力實現(xiàn)故障避雷器與線路的脫離。這時候無線設(shè)備圖像監(jiān)控擬補了這種脫離器自身的缺點，首先其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能完全密封，在長期運行條件下和較潮濕環(huán)境中，很容易造成電阻片受潮、彈簧和其他金屬零件銹蝕，造成脫離作用完全失效，極易出現(xiàn)誤動作，而圖像監(jiān)測能夠有效的進行誤動作的判定，及時做出相應(yīng)的措施處理，能夠為維修人員贏得有效時間。其次當(dāng)系統(tǒng)兩相或三相避雷器同時發(fā)生故障，形成相間短路時，出現(xiàn)較大的短路電流，需要脫離器迅速動作實現(xiàn)故障避雷器與線路的脫離，以免事故擴大和斷路器跳閘導(dǎo)致停電事故的發(fā)生，這時熱熔式脫離器由于自身結(jié)構(gòu)原理的缺陷是不能迅速脫離的。而無線網(wǎng)絡(luò)圖像監(jiān)控設(shè)備有個電流實時采樣電路，能夠?qū)崟r的進行實際電路監(jiān)測，準(zhǔn)確無誤，沒有延遲(延遲在幾十納秒之內(nèi)，在國家允許的范圍內(nèi)可以忽略)，有效的應(yīng)對了這種避雷器的幾大缺點。
[0003]對于另一種為熱爆式脫離器的無線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控。由于國外大多數(shù)國家的配電網(wǎng)系統(tǒng)均屬小電阻接地或直接接地系統(tǒng)，單相接地故障電流均在20A以上，因此，該型熱爆式脫離器從原理設(shè)計上只考慮出現(xiàn)較大故障電流(>20A)的動作特性和安秒特性。其安秒特性曲線均從20A開始，也就是說當(dāng)流過避雷器的故障電流達到20A時，脫離器才動作，因此若僅僅簡單仿制國外熱爆式脫離器則對我國電力系統(tǒng)并不適用。并且也不適合智能網(wǎng)絡(luò)上傳監(jiān)測的條件。
[0004]目前，國家對于監(jiān)測系統(tǒng)多采用“路段”后臺分析，就是一旦線路出現(xiàn)故障，大都采用地毯式的搜索，直到發(fā)現(xiàn)問題截止。而無線網(wǎng)絡(luò)圖像上傳技術(shù)，無論管理和維護人員在什么位置，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，會在第一時間通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到相應(yīng)的手機上，并且附帶設(shè)備現(xiàn)場圖片，準(zhǔn)確，實時，定點精確，效率非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提出的是一種無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其目的旨在滿足我國電力系統(tǒng)使用要求的基于無線網(wǎng)絡(luò)的智能監(jiān)測，迅速對脫離的熱爆式脫離器進行現(xiàn)場參數(shù)和圖像監(jiān)測，達到報警和上傳的效果。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案：無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是包括避雷器、霍爾傳感器、電流互感器、高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主控芯片、GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、溫濕度傳感器、LCD液晶顯示模塊，其中避雷器的第一信號輸出端連接霍爾傳感器的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接電流互感器的信號輸入端，霍爾傳感器的信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸入端，高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第二信號輸入端，電流互感器信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第三信號輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第四信號輸入端連接溫濕度傳感器的信號輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸出端連接主控芯片的信號輸入端，主控芯片的第一信號輸出端連接IXD液晶顯示模塊，主控芯片的第二信號輸出端連接GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸入端，GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸出端連接無線終端。
[0007]本實用新型的優(yōu)點：1)動作電流范圍廣結(jié)合我國電網(wǎng)自身的特點，能在小的故障電流（50mA)下最短時間內(nèi)脫離；2)避雷器損壞后，脫離器首先動作，接地線落下，故障避雷器有了明顯的標(biāo)志，監(jiān)控攝像頭拍照上傳，便于查找故障；3)耐電磁干擾、耐噪聲影響、耐高溫和低溫；4)攝像頭像素高，拍攝清晰，內(nèi)容逼真，反應(yīng)速度快；5)安裝便捷、維護簡單、成本較低、實用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖I無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]附圖2是基于無線網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控的流程圖。
【具體實施方式】
`[0010]對照圖1，無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括避雷器、霍爾傳感器(主芯片型號為AH201)、電流互感器(主要參數(shù)型號為50A/2. 5V)、高分辨率數(shù)字式CXD攝像頭(型號主芯片為VMICR0-VC0706)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(主芯片型號為PCF8591 )、主控芯片（型號為STC89C58、STC12C5A32S2)、GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊(型號為SM300)、溫濕度傳感器(主芯片型號為DHT11)、IXD液晶顯示模塊(主芯片型號為IXD12864)其中避雷器的第一信號輸出端連接霍爾傳感器的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接電流互感器的信號輸入端，霍爾傳感器的信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸入端，高分辨率數(shù)字式CCD攝像頭信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第二信號輸入端，電流互感器信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第三信號輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第四信號輸入端連接溫濕度傳感器的信號輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸出端連接主控芯片的信號輸入端，主控芯片的第一信號輸出端連接IXD液晶顯示模塊，主控芯片的第二信號輸出端連接GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸入端，GSM數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸出端連接無線終端。
[0011]所述的避雷器脫離器采用熱爆原理，當(dāng)避雷器的故障電流通過脫離器并達到一定值時，速熱電阻片加熱，迅速引爆空爆管，將上電極與殼體及下電極迅速分離，實現(xiàn)避雷器與接觸點的瞬間脫離，而且其脫離時間隨著故障電流的增大而逐漸縮短，最主要的是其結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了工頻故障電流和沖擊電流的分流，降低了動作起始電流，提高了耐沖擊電流能力，避免了誤動作。
[0012]無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)與避雷器共同工作，輔助避雷器更更好的完成避雷工作，讓設(shè)備在一定范圍內(nèi)降低雷擊造成的損失。一旦避雷器遭受到雷擊等事故，發(fā)生隱患，無線上傳智能監(jiān)控裝置會立馬進行現(xiàn)場報警、網(wǎng)絡(luò)報警以及數(shù)據(jù)圖像上傳，通過手機客戶終端及時提醒相關(guān)工作人員進行設(shè)備維護和設(shè)備更新，讓故障的避雷器退出運行，讓工作電路恢復(fù)正常狀態(tài)。
[0013]無線上傳智能監(jiān)控裝置，工作方式簡單，操作簡便，一次性維護，長時間不需要二次維護(需要定期檢查、備案)。其通過GSM無線傳輸將現(xiàn)場的異常有效信息傳送到用戶手機終端，這樣用戶可以可進行實時不間斷監(jiān)控。該監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用范圍廣，在避雷器線路中可以進行無人不間斷性監(jiān)控；在重要設(shè)備室可以對設(shè)備安全進行監(jiān)控。該系統(tǒng)可以進行實時監(jiān)控并且可以遠距離傳輸，通過對避雷器電流的采樣監(jiān)控，系統(tǒng)會在第一時間內(nèi)做出響應(yīng)。
[0014]使用時，作為監(jiān)測脫落式避雷器故障和監(jiān)測故障現(xiàn)場情況的特殊無線上傳設(shè)備，與脫落式避雷器一同使用，用于對脫落式避雷器和一般線路型避雷器(包括保護電纜和電站型懸掛安裝)的有效數(shù)據(jù)進行及時“反饋”。其目的是當(dāng)脫落式避雷器出現(xiàn)異常，發(fā)生故障時，一旦脫落式避雷器有任何動作，利用工頻短路電流，監(jiān)測電流異常變化，經(jīng)過采樣處理、模數(shù)轉(zhuǎn)化、數(shù)字化處理等，及時驅(qū)動攝像頭進行現(xiàn)場拍照并聲光報警，并且通過GPRS上傳到無線網(wǎng)絡(luò)，進而以短信和彩信的方式發(fā)送到手機終端。而手機是當(dāng)今社會必備的聯(lián)絡(luò)方式之一，這樣會很方便相關(guān)專業(yè)人員進行及時故障排查和處理，防止事故進一步擴大，并給出故障避雷器以可見性圖像識別，使得維護人員及時對故障點進行維護和更換。而在脫落式避雷器處于正常工作狀態(tài)時，脫離器不動作并呈低阻抗(與避雷器相比)，不影響系統(tǒng)原工作狀態(tài)和避雷器的保護特性，保證不間斷供電，所以避雷器無線上傳技術(shù)和脫落式避雷器構(gòu)成了有機的整體，相互依存，不可分割。脫落式避雷器是主體，是電流、電壓信號采樣的來源，而避雷器無線上傳技術(shù)是對脫落式避雷器能正常工作，以及工作模式狀態(tài)的及時“上報”，達到完美結(jié)合，大大提高脫落式避雷器的工作效率，最大程度上的減少因雷擊發(fā)生造成避雷器損壞而導(dǎo)致人員傷亡和設(shè)備損失。
[0015]A、動作電流范圍廣結(jié)合我國電網(wǎng)自身的特點，能在小的故障電流(50mA)下最短時間內(nèi)脫離。
[0016]B、避雷器損壞后，脫離器首先動作，接地線落下，故障避雷器有了明顯的標(biāo)志，監(jiān)控攝像頭拍照上傳，便于查找故障。
[0017]C、耐電磁干擾、耐噪聲影響、耐高溫和低溫。
[0018]D、攝像頭像素高，拍攝清晰，內(nèi)容逼真，反應(yīng)速度快。
[0019]E、安裝便捷、維護簡單、成本較低、實用性強。
【權(quán)利要求】
1.無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:無線網(wǎng)絡(luò)避雷器智能監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是包括避雷器、霍爾傳感器、電流互感器、高分辨率數(shù)字式冗0攝像頭、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主控芯片、631數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、溫濕度傳感器、1X0液晶顯示模塊，其中避雷器的第一信號輸出端連接霍爾傳感器的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接高分辨率數(shù)字式冗0攝像頭的信號輸入端，避雷器的第二信號輸出端連接電流互感器的信號輸入端，霍爾傳感器的信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸入端，高分辨率數(shù)字式冗0攝像頭信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第二信號輸入端，電流互感器信號輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第三信號輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第四信號輸入端連接溫濕度傳感器的信號輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的第一信號輸出端連接主控芯片的信號輸入端，主控芯片的第一信號輸出端連接1X0液晶顯示模塊，主控芯片的第二信號輸出端連接數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸入端，數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的信號輸出端連接無線終端。
【文檔編號】G01R19/00GK203632360SQ201320797938
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】楊洋, 郭奎, 姚金城, 楊愛華, 趙騫, 楊文豪 申請人:南京紫峰電力設(shè)備有限公司