一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感器模塊和在線監(jiān)測(cè)模塊，在線監(jiān)測(cè)模塊包括信號(hào)傳輸模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，人機(jī)交互模塊，后臺(tái)通訊模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊，通過信號(hào)傳輸模塊將傳感器模塊和數(shù)據(jù)處理模塊相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊相連，通過后臺(tái)通訊模塊將數(shù)據(jù)處理模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊相連。在斷路器正常工作時(shí)，傳感器模塊采集斷路器運(yùn)行過程中的重要參數(shù)，通過信號(hào)傳輸模塊處理后將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，之后數(shù)據(jù)一方面?zhèn)鬏斨寥藱C(jī)交互模塊給操作人員進(jìn)行調(diào)控，另一方面通過后臺(tái)通訊模塊傳輸至后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程接收現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力行業(yè)中斷路器的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電能的需求量越來越大，對(duì)供電設(shè)備的安全與可靠性的要求也越來越高。斷路器作為開關(guān)一次設(shè)備中重要的元器件，直接負(fù)責(zé)高壓線路的通斷，密切關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全。因此保證斷路器在合理的參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)行至關(guān)重要。傳統(tǒng)的斷路器定期檢修需要在停電的狀態(tài)下進(jìn)行，而定期檢修消耗人力物力，工作量大，而且在停電狀態(tài)下某些斷路器的隱患問題難以發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，現(xiàn)有的斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置主要是對(duì)斷路器機(jī)械操作次數(shù)、開關(guān)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，多數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的功能比較單一，僅對(duì)一種設(shè)備或多種設(shè)備的同類參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，沒有很好的將故障診斷技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)結(jié)合起來，而分析診斷僅限于超標(biāo)報(bào)警，具體詳細(xì)的分析診斷基本上由實(shí)驗(yàn)員完成，準(zhǔn)確性不高，效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，使之能夠?qū)崟r(shí)采集斷路器在運(yùn)行過程中的多項(xiàng)重要參數(shù)，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)及故障排除。
[0004]為此采用如下的技術(shù)方案，一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感器模塊和在線監(jiān)測(cè)模塊，由傳感器模塊傳遞信號(hào)給在線監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其特征在于:所述在線監(jiān)測(cè)模塊包括信號(hào)傳輸模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，人機(jī)交互模塊，后臺(tái)通訊模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊，通過信號(hào)傳輸模塊將傳感器模塊和數(shù)據(jù)處理模塊相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊相連，通過后臺(tái)通訊模塊將數(shù)據(jù)處理模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊相連；所述數(shù)據(jù)處理模塊包括采集數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)據(jù)分析運(yùn)算模塊；所述傳感器模塊包括行程傳感器，霍爾電流傳感器及無線溫度傳感器；所述信號(hào)傳輸模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)放大器，低通濾波器及信號(hào)調(diào)頻器；所述的人機(jī)交互模塊包括顯示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的觸摸屏及設(shè)定參數(shù)用的鍵盤；所述后臺(tái)通訊模塊為485總線連接或無線連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述傳感器模塊中的行程傳感器采用角位移行程傳感器，所述角位移行程傳感器包括轉(zhuǎn)軸和主體部分；以永磁鐵將行程傳感器的轉(zhuǎn)軸通過連接機(jī)構(gòu)固定在斷路器的主軸上，同時(shí)把行程傳感器主體部分通過安裝板固定在斷路器機(jī)構(gòu)的外殼上。
[0006]進(jìn)一步地，所述的后臺(tái)通訊模塊中的無線連接采用CDMA無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0007]在斷路器正常工作時(shí)，所述傳感器模塊能夠采集斷路器運(yùn)行過程中的電流、行程、觸頭溫度等重要參數(shù)，通過信號(hào)傳輸模塊對(duì)信號(hào)處理后，將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理，之后數(shù)據(jù)一方面?zhèn)鬏斨寥藱C(jī)交互模塊，操作人員將根據(jù)實(shí)際情況通過人機(jī)交互模塊的觸摸屏及鍵盤進(jìn)行調(diào)控，數(shù)據(jù)另一方面通過后臺(tái)通訊模塊傳輸至后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接收現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的功能。
[0008]本實(shí)用新型通過采集斷路器運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)重要參數(shù)，可以診斷出斷路器運(yùn)行過程中可能存在的問題，供現(xiàn)場(chǎng)工作人員實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)問題后可進(jìn)行針對(duì)性檢修，避免了大規(guī)模定期檢修的繁瑣工作，提高了工作效率。同時(shí)本實(shí)用新型的后臺(tái)通訊功能強(qiáng)，既可以使用485總線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線通訊，又可以通過CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線通訊，在主控室計(jì)算機(jī)離配電房較遠(yuǎn)或者現(xiàn)場(chǎng)不方便設(shè)置通訊線的場(chǎng)合下，使用無線通訊就能在任意聯(lián)網(wǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的模塊連接圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]參見附圖。本實(shí)施例包括傳感器模塊和在線監(jiān)測(cè)模塊，由傳感器模塊傳遞信號(hào)給在線監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述在線監(jiān)測(cè)模塊包括信號(hào)傳輸模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，人機(jī)交互模塊，后臺(tái)通訊模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊，通過信號(hào)傳輸模塊將傳感器模塊和數(shù)據(jù)處理模塊相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊相連，通過后臺(tái)通訊模塊將數(shù)據(jù)處理模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊相連；所述數(shù)據(jù)處理模塊包括采集數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)據(jù)分析運(yùn)算模塊；所述傳感器模塊包括行程傳感器，霍爾電流傳感器及無線溫度傳感器；所述信號(hào)傳輸模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)放大器，低通濾波器及信號(hào)調(diào)頻器；所述的人機(jī)交互模塊包括顯示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的觸摸屏及設(shè)定參數(shù)用的鍵盤；所述后臺(tái)通訊模塊為485總線連接或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0012]傳感器模塊的數(shù)據(jù)為電壓信號(hào)或者電流信號(hào)通過信號(hào)線接入信號(hào)傳輸模塊，經(jīng)過信號(hào)傳輸模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后送入數(shù)據(jù)處理模塊的A/D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的A/D數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)分析運(yùn)算模塊進(jìn)行分析處理后一方面通過串口傳送給人機(jī)交互模塊，另一方面通過后臺(tái)通訊模塊發(fā)送至后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊。
[0013]具體來說，通過行程傳感器采集斷路器機(jī)構(gòu)合分閘過程中的行程變化，通過電流傳感器采集合分閘線圈電流、主回路電流以及儲(chǔ)能電機(jī)電流，通過開關(guān)量輸入單元采集斷路器輔助觸點(diǎn)的換位信號(hào)。在如上述據(jù)采集的基礎(chǔ)上確定合閘起始時(shí)刻、合閘結(jié)束時(shí)刻、分閘起始時(shí)刻、分閘結(jié)束時(shí)刻，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本實(shí)施例采用如下方式確定上述值:以合閘線圈得電的時(shí)刻為合閘起始時(shí)刻，以主回路三相電流均得電的時(shí)刻作為合閘結(jié)束時(shí)刻，以分閘線圈得電的時(shí)刻作為分閘起始時(shí)刻，分閘結(jié)束時(shí)刻結(jié)合行程傳感器采樣的位移時(shí)間曲線來判定。合分閘換位信號(hào)確定后以如下方式確定速度量:用合分閘行程除以合分閘時(shí)間定義合分閘速度，用行程中前部分的行程量除以通過本部分行程所需要的時(shí)間定義為剛合或剛分速度，剛合剛分速度是表征斷路器性能的重要參數(shù)。本實(shí)施例同時(shí)還采集儲(chǔ)能電機(jī)電流波形，用以判斷斷路器儲(chǔ)能過程是否有故障；采集了主回路觸頭的溫度，用無線方式傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，用此判斷主回路是否溫度超常，存在隱患。上述采集到得信號(hào)既可以現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏查看又可以通過裝置的網(wǎng)絡(luò)功能在遠(yuǎn)程的后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊查看。
[0014]I)傳感器模塊說明:本實(shí)施例的行程傳感器采用角位移行程傳感器，所述角位移行程傳感器包括轉(zhuǎn)軸和主體部分；以永磁鐵將行程傳感器的轉(zhuǎn)軸通過連接機(jī)構(gòu)固定在斷路器的主軸上，同時(shí)把行程傳感器主體部分通過安裝板固定在斷路器機(jī)構(gòu)的外殼上。采用永磁鐵安裝簡(jiǎn)單靈活，適用于各種不同類型的機(jī)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)安裝方式需要在主軸上添加安裝支架以及適用性差的弊端。所述的線圈電流傳感器、主回路電流傳感器與儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器均采用霍爾式電流傳感器，安裝方式均采用穿芯式安裝，固定方式采用扎帶固定。
[0015]2)信號(hào)傳輸模塊說明:本實(shí)施例的傳感器信號(hào)送入處理器之前都進(jìn)行了低通濾波，阻抗變換，電流電壓轉(zhuǎn)換，過電壓抑制等抗干擾技術(shù)處理，防止由于現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾或者電源電壓波動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)進(jìn)入裝置。
[0016]3)數(shù)據(jù)處理模塊說明:數(shù)據(jù)采集通過A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行，對(duì)于采集到的波形數(shù)據(jù)先進(jìn)行抗干擾處理刪除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行分析計(jì)算。
[0017]行程數(shù)據(jù):斷路器的行程傳感器數(shù)據(jù)出來的信號(hào)為電壓信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換模塊以20KHZ的采樣頻率對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，采樣結(jié)束后先保存這些主數(shù)據(jù)，然后調(diào)用軟件濾波程序剔除不合理的點(diǎn)，最后保存有用的數(shù)據(jù)。
[0018]電流數(shù)據(jù):斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置霍爾傳感器出來的為電流信號(hào)，在經(jīng)過調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)之后，用上述同樣的方式對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0019]數(shù)據(jù)的分析計(jì)算:在數(shù)據(jù)采樣結(jié)束后，針對(duì)不同電壓等級(jí)的斷路器，由于不同電壓等級(jí)的斷路器開距，線圈電流，超程等參數(shù)的量程數(shù)均有區(qū)別，如果采用相同的計(jì)算程序則誤差較大，通過數(shù)據(jù)分析運(yùn)算模塊可以根據(jù)用戶的參數(shù)輸入來選擇適合量程的計(jì)算公式，通用性強(qiáng)，測(cè)量精度高。
[0020]4)后臺(tái)通訊模塊說明:采用的通訊格式如果為485總線方式則通訊有多種通訊規(guī)約可以選擇，如MODBUS規(guī)約，103規(guī)約等，可以通過撥碼開關(guān)選擇通訊規(guī)約；如果采用CDMA無線傳輸，則采用UDP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，在后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊處運(yùn)行后臺(tái)軟件接收數(shù)據(jù)。
[0021]5)后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊說明:后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊設(shè)置好參數(shù)，按下啟動(dòng)按鈕便開始運(yùn)行，后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊集成了 485方向的數(shù)據(jù)接收與CDMA無線網(wǎng)絡(luò)方向的數(shù)據(jù)接收，并可以保存大量的歷史數(shù)據(jù)，方便用戶選擇。
[0022]上述實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，并非全部或唯一的實(shí)施方式，簡(jiǎn)單的技術(shù)手段置換或等效變化均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感器模塊和在線監(jiān)測(cè)模塊，由傳感器模塊傳遞信號(hào)給在線監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其特征在于:所述在線監(jiān)測(cè)模塊包括信號(hào)傳輸模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，人機(jī)交互模塊，后臺(tái)通訊模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊，通過信號(hào)傳輸模塊將傳感器模塊和數(shù)據(jù)處理模塊相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊相連，通過后臺(tái)通訊模塊將數(shù)據(jù)處理模塊和后臺(tái)計(jì)算機(jī)模塊相連；所述數(shù)據(jù)處理模塊包括采集數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)據(jù)分析運(yùn)算模塊；所述傳感器模塊包括行程傳感器，霍爾電流傳感器及無線溫度傳感器；所述信號(hào)傳輸模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)放大器，低通濾波器及信號(hào)調(diào)頻器；所述的人機(jī)交互模塊包括顯示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的觸摸屏及設(shè)定參數(shù)用的鍵盤；所述后臺(tái)通訊模塊為485總線連接或無線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述傳感器模塊中的行程傳感器采用角位移行程傳感器，所述角位移行程傳感器包括轉(zhuǎn)軸和主體部分；以永磁鐵將行程傳感器的轉(zhuǎn)軸通過連接機(jī)構(gòu)固定在斷路器的主軸上，同時(shí)把行程傳感器主體部分通過安裝板固定在斷路器機(jī)構(gòu)的外殼上。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的后臺(tái)通訊模塊中的無線連接采用CDMA無線網(wǎng)絡(luò)連接。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK204116558SQ201420600316
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】方增, 沈建位, 黃曉霞 申請(qǐng)人:浙江開關(guān)廠有限公司