高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備，其操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)安全產(chǎn)生極大威脅。為了確保高壓斷路器正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，對(duì)斷路器進(jìn)行檢測(cè)、狀態(tài)分析和故障診斷十分必要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，其分析處理復(fù)雜信號(hào)的能力不斷提高，使得采集高壓斷路器操動(dòng)過(guò)程中的信號(hào)進(jìn)行分析從而判斷其運(yùn)行狀態(tài)或者進(jìn)行故障診斷成為可能。
[0003]目前廠家用開(kāi)關(guān)特性測(cè)試儀分析斷路器的線圈電流和斷口信號(hào)，從而獲得斷路器的分合閘時(shí)間、速度、行程和超程特性等機(jī)械特征參數(shù)。由于斷路器操動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上述方法并不能檢測(cè)出斷路器所有故障缺陷。若要準(zhǔn)確判斷高壓斷路器是否有故障，及后續(xù)的對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別分類，必須采集其操動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的其他信號(hào)，信號(hào)種類越多，則包含的可用信息越多，判斷也更加準(zhǔn)確。目前市場(chǎng)上有多種傳感器用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，使用時(shí)每個(gè)傳感器都需要一條信號(hào)電纜到各自對(duì)應(yīng)的采集控制裝置，不僅安裝接線復(fù)雜，而且需要大量的通信電纜。另外，斷路器處于高電壓、大電流的復(fù)雜電磁工作環(huán)境，現(xiàn)有傳感器抗干擾性上采取的防護(hù)尚不到位，不能完全滿足高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸對(duì)抗干擾性能的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快，能快速組成測(cè)試系統(tǒng)，可檢測(cè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作過(guò)程中的電、聲和振動(dòng)信號(hào)。
[0005]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
[0006]—種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:包括電流傳感器、聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列、觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊，所述的聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上，聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端，光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸出端經(jīng)光電轉(zhuǎn)換接收模塊后與上位機(jī)連接，所述觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的控制輸入端分別與一控制模塊的輸出端相連接，所述的控制模塊通過(guò)控制觸發(fā)模塊選擇觸發(fā)信號(hào)的類型、以及通過(guò)控制光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊選擇轉(zhuǎn)換信號(hào)的類型。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的聲音傳感器陣列由若干個(gè)降噪微音監(jiān)聽(tīng)器按直線排列而成，降噪微音監(jiān)聽(tīng)器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端。
[0008]作為本發(fā)明的另一改進(jìn)，所述的振動(dòng)傳感器陣列由若干個(gè)磁阻式振動(dòng)傳感器按等邊三角形排列而成，且磁阻式振動(dòng)傳感器內(nèi)部設(shè)置有AGC自動(dòng)增益控制電路，磁阻式振動(dòng)傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端。
[0009]進(jìn)一步地，所述的光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊通過(guò)光纖通道與光電轉(zhuǎn)換接收模塊連接。
[0010]所述的控制模塊外接有鍵盤(pán)及顯示器以便進(jìn)行人機(jī)交互操作。
[0011 ]所述的控制模塊設(shè)有USB接口以便連接存儲(chǔ)設(shè)備保存原始信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0012]再進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)模塊設(shè)有外部觸發(fā)信號(hào)接口。
[0013]優(yōu)先地，所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果:
[0015]1、本發(fā)明可以同時(shí)采集高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作過(guò)程的電流、聲音和振動(dòng)信號(hào)，也可以通過(guò)人機(jī)交互操作對(duì)每個(gè)傳感器是否工作進(jìn)行選擇，即可以選擇所測(cè)信號(hào)的種類，同時(shí)具有外接USB存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)的功能。
[0016]2、本發(fā)明將采集到的信號(hào)通過(guò)光纖通道進(jìn)行傳輸，傳輸距離長(zhǎng)，損耗小，有效地解決工作現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境下的電磁干擾、地環(huán)干擾和雷電破壞等導(dǎo)致的信號(hào)傳輸問(wèn)題，有效提升了測(cè)量的準(zhǔn)確度、可靠性以及設(shè)備運(yùn)行的安全性。
[0017]3、本發(fā)明采用模塊的設(shè)計(jì)方案，在某一模塊發(fā)生故障時(shí)，可以對(duì)某個(gè)模塊單獨(dú)進(jìn)行檢查或拆卸維修，從而加快維修和安裝速度。
[0018]4、本發(fā)明所測(cè)得的信號(hào)可供高壓斷路器的狀態(tài)分析、壽命預(yù)測(cè)和故障診斷使用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明安裝使用的示意圖。
[0021 ]圖中:1-觸發(fā)模塊，2-電流傳感器，3-聲音傳感器陣列，4-振動(dòng)傳感器陣列，5-光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊，6-控制模塊，7-光纖通道，8-光電轉(zhuǎn)換接收模塊，9-上位機(jī)，10-鍵盤(pán)及顯示器，Il-SB接口，12-外部觸發(fā)信號(hào)接口，13-電源模塊，14-底座。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]如圖1至圖2所示，本發(fā)明的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置實(shí)施例，包括電流傳感器2、聲音傳感器陣列3、振動(dòng)傳感器陣列4、觸發(fā)模塊I和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5，電流傳感器2為霍爾電流傳感器，聲音傳感器陣列3由若干個(gè)降噪微音監(jiān)聽(tīng)器按直線排列而成，降噪微音監(jiān)聽(tīng)器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端，聲音傳感器陣列采用多個(gè)降噪微音監(jiān)聽(tīng)器排列的方式可以同時(shí)測(cè)量到操動(dòng)機(jī)構(gòu)不同位置的信號(hào)，從而得到在同一信號(hào)源情況下的多組測(cè)量數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ);振動(dòng)傳感器陣列4由若干個(gè)磁阻式振動(dòng)傳感器按等邊三角形排列而成，且磁阻式振動(dòng)傳感器內(nèi)部設(shè)置有AGC自動(dòng)增益控制電路以增強(qiáng)遠(yuǎn)距離聲波，磁阻式振動(dòng)傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端，振動(dòng)傳感器陣列采用多個(gè)磁阻式振動(dòng)傳感器排列的方式可以同時(shí)測(cè)量到操動(dòng)機(jī)構(gòu)不同位置的信號(hào)，從而得到在同一信號(hào)源情況下的多組測(cè)量數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；聲音傳感器陣列3、振動(dòng)傳感器陣列4和電流傳感器2的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊I的輸出端上，聲音傳感器陣列3、振動(dòng)傳感器陣列4和電流傳感器2的另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5的輸入端，觸發(fā)模塊I設(shè)有外部觸發(fā)信號(hào)接口 12可使觸發(fā)模塊接收來(lái)自外部的觸發(fā)信號(hào);光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5的輸出端經(jīng)光電轉(zhuǎn)換接收模塊8后與上位機(jī)9連接，其中光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5通過(guò)光纖通道7與光電轉(zhuǎn)換接收模塊8連接;觸發(fā)模塊I和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5的控制輸入端分別與一控制模塊6的輸出端相連接，控制模塊6外接有鍵盤(pán)及顯示器10以便進(jìn)行人機(jī)交互操作，控制模塊6設(shè)有USB接口 11以便連接存儲(chǔ)設(shè)備保存原始信號(hào)數(shù)據(jù)，控制模塊6可通過(guò)控制觸發(fā)模塊I擇觸發(fā)信號(hào)的類型以及通過(guò)控制光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5選擇轉(zhuǎn)換信號(hào)的類型，控制模塊6對(duì)信號(hào)觸發(fā)、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)冗^(guò)程進(jìn)行控制，同時(shí)通過(guò)USB接口 11外接存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)各個(gè)傳感器測(cè)得的原始信號(hào)。
[0024]在實(shí)際使用時(shí)，具體步驟如下:步驟1:將本發(fā)明的觸發(fā)模塊1、控制模塊6和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5以及為觸發(fā)模塊、控制模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊提供電源支持的電源模塊13裝設(shè)在同一底座14上，將底座14放置于高壓斷路器旁側(cè)，然后由光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊5引出光纖通道7與光電轉(zhuǎn)換接收模塊8連接，并通電測(cè)試聯(lián)機(jī)是否正常;步驟2:確定所需測(cè)量的信號(hào)種類，然后通過(guò)控制模塊手動(dòng)選定與所需測(cè)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的傳感器為工作狀態(tài);步驟3:通過(guò)上位機(jī)對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理;步驟4:從控制模塊中存儲(chǔ)各個(gè)傳感器測(cè)得的原始信號(hào)數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:包括電流傳感器、聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列、觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊，所述的聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上，聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端，光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸出端經(jīng)光電轉(zhuǎn)換接收模塊后與上位機(jī)連接，所述觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的控制輸入端分別與一控制模塊的輸出端相連接，所述的控制模塊通過(guò)控制觸發(fā)模塊選擇觸發(fā)信號(hào)的類型、以及通過(guò)控制光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊選擇轉(zhuǎn)換信號(hào)的類型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的聲音傳感器陣列由若干個(gè)降噪微音監(jiān)聽(tīng)器按直線排列而成，降噪微音監(jiān)聽(tīng)器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的振動(dòng)傳感器陣列由若干個(gè)磁阻式振動(dòng)傳感器按等邊三角形排列而成，且磁阻式振動(dòng)傳感器內(nèi)部設(shè)置有AGC自動(dòng)增益控制電路，磁阻式振動(dòng)傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上、另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊通過(guò)光纖通道與光電轉(zhuǎn)換接收模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的控制模塊外接有鍵盤(pán)及顯示器以便進(jìn)行人機(jī)交互操作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的控制模塊設(shè)有USB接口以便連接存儲(chǔ)設(shè)備保存原始信號(hào)數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述的觸發(fā)模塊設(shè)有外部觸發(fā)信號(hào)接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，其特征是:所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
【專利摘要】一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)用的光纖通道傳輸復(fù)合傳感裝置，包括電流傳感器、聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列、觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊，聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的一端并聯(lián)連接在觸發(fā)模塊的輸出端上，聲音傳感器陣列、振動(dòng)傳感器陣列和電流傳感器的另一端分別接入光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸入端，光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的輸出端經(jīng)光電轉(zhuǎn)換接收模塊后與上位機(jī)連接，觸發(fā)模塊和光電轉(zhuǎn)換發(fā)送模塊的控制輸入端分別與一控制模塊的輸出端相連接。本發(fā)明可以同時(shí)采集高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作過(guò)程的電流、聲音和振動(dòng)信號(hào)，也可以通過(guò)人機(jī)交互操作對(duì)每個(gè)傳感器是否工作進(jìn)行選擇；本發(fā)明傳輸距離長(zhǎng)，損耗小，有效提升了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
【IPC分類】G01R31/327
【公開(kāi)號(hào)】CN105510822
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610012649
【發(fā)明人】譚金, 劉石, 高慶水, 蔡筍, 張楚, 楊毅, 徐廣文, 鄧少翔, 金格, 姚澤, 杜勝磊, 李力, 朱譽(yù), 陳哲
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日