一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，包括電壓信號采集模塊、電流信號采集模塊、信號調(diào)理模塊和微處理器，電壓信號采集模塊和電流信號采集模塊的輸出端連接至信號調(diào)理模塊的輸入端；微處理器的輸入端連接有隔離變換模塊和功能按鍵；微處理器的輸出端連接有報警模塊、顯示模塊和存儲模塊；信號調(diào)理模塊的輸出端連接至隔離變換模塊。本發(fā)明通過設(shè)置電壓信號采集模塊和電流信號采集模塊，實現(xiàn)對避雷器電路的在線監(jiān)測；通過微處理器將采集到的信號處理為監(jiān)控數(shù)據(jù)并存儲，便于查詢；通過報警模塊進(jìn)行報警提示，提高發(fā)現(xiàn)和排除故障的效率；通過顯示模塊實時顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，提高排查故障的效率；通過上位機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高工作效率。
【專利說明】
一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)全面開展輸變電設(shè)備狀態(tài)評價和狀態(tài)檢修工作，以及目前智能電網(wǎng)建設(shè)工作的全面展開，開展輸變電一次設(shè)備的在線監(jiān)測工作已經(jīng)是一項迫在眉睫的工作。
[0003]避雷器是電力系統(tǒng)中廣泛使用的一種輸變電一次設(shè)備，是電力系統(tǒng)中的重要的過電壓保護(hù)裝置。由于避雷器有良好的非線性電阻特性，所以避雷器內(nèi)部是沒有間隙的。正是由于沒有間隙，在正常運行中閥片長期承受電力系統(tǒng)運行電壓的作用，以及內(nèi)部受潮或過熱等因素的影響，容易造成閥片非線性電阻特性的劣化。這種劣化的主要表現(xiàn)是正常電壓下的阻性電流的增加，阻性電流的加大會造成發(fā)熱量的增加，繼而導(dǎo)致避雷器內(nèi)部溫度的上升，溫度的上升則會加速閥片的老化，從而形成惡性循壞，最后導(dǎo)致避雷器由于過熱而損壞，嚴(yán)重時甚至可能引起避雷器的爆炸，繼而引起大面積停電事故。
[0004]因此，研究開發(fā)出可靠、先進(jìn)、便捷的避雷器的在線監(jiān)測裝置，是推進(jìn)避雷器在線監(jiān)測的在線監(jiān)測工作和狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)和前提。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，通過采集避雷器所在電路中的過電壓及放電電流等信號，經(jīng)微處理器分析判斷，及時報警提示，便于實時監(jiān)控和查詢故障點，通過上位機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，解決了現(xiàn)有的避雷器故障隱患多且不便監(jiān)測的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明為一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，包括電壓信號采集模塊、電流信號采集模塊、信號調(diào)理模塊和微處理器，所述電壓信號采集模塊和電流信號采集模塊的輸出端連接至信號調(diào)理模塊的輸入端;所述微處理器的輸入端連接有隔離變換模塊和功能按鍵；所述微處理器的輸出端連接有報警模塊、顯示模塊和存儲模塊;所述信號調(diào)理模塊的輸出端連接至隔離變換模塊;所述微處理器還連接有RS485接口 ；所述RS485接口連接至上位機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，所述電壓信號采集模塊用于采集避雷器電路中的電壓信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊，所述電流信號采集模塊用于采集避雷器電路中的電流信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊;所述信號調(diào)理模塊將收到的電壓信號、電流信號分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊;所述隔離變換模塊將收到的經(jīng)信號調(diào)理模塊整形后的電壓信號和電流信號分別處理為電壓數(shù)字信號、電流數(shù)字信號，并將其傳輸至微處理器。
[0009]進(jìn)一步地，所述微處理器對收到的來自隔離變換模塊的電壓數(shù)字信號和電流數(shù)字信號進(jìn)行分析、計算和判斷，從而形成監(jiān)控數(shù)據(jù)，微處理器通過顯示模塊顯示并通過存儲模塊存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，其中監(jiān)控數(shù)據(jù)包括過電壓次數(shù)、過電壓相別、過電壓發(fā)生時間和泄漏電流；當(dāng)電壓數(shù)字信號或電流數(shù)字信號達(dá)到報警閥值時，所述微處理器通過報警模塊進(jìn)行報警提醒;所述功能按鍵用于通過微處理器對存儲模塊中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化操作，該功能按鍵還用于設(shè)定微處理器的內(nèi)部參數(shù)，其中內(nèi)部參數(shù)包括報警閥值、通訊參數(shù)和時間；所述上位機(jī)通過RS485接口與微處理器之間交互通訊;所述上位機(jī)通過微處理器對存儲模塊中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化，該上位機(jī)通過RS485接口設(shè)定微處理器的內(nèi)部參數(shù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述電壓信號采集模塊為電壓互感器，所述電流信號采集模塊為電流互感器，所述信號調(diào)理模塊為橋式整流濾波電路，所述隔離變換模塊包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述微處理器采用STM32F103單片機(jī)，所述報警模塊包括繼電器和蜂鳴器，所述上位機(jī)為計算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC或數(shù)據(jù)采集器，所述顯示模塊為LCD顯示器，所述存儲模塊為EEPROM存儲器。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]本發(fā)明通過設(shè)置電壓信號采集模塊和電流信號采集模塊，實現(xiàn)對避雷器電路的在線監(jiān)測;通過微處理器對采集到的信號分析和判斷，形成監(jiān)控數(shù)據(jù)并存儲，便于查詢;通過報警模塊進(jìn)行報警提示，提高發(fā)現(xiàn)和排除故障的效率;通過顯示模塊實時顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，提高監(jiān)控人員排查故障點的效率;通過上位機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高工作效率。
[0013]當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明的一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置的組成框圖；
[0016]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0017]1-電壓信號采集模塊，2-電流信號采集模塊，3-信號調(diào)理模塊，4-隔離變換模塊，5-微處理器，6-報警模塊，7-RS485接口，8-上位機(jī)，9-功能按鍵，10-顯示模塊，11-存儲模塊。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]請參閱圖1所示，本發(fā)明為一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，包括電壓信號采集模塊1、電流信號采集模塊2、信號調(diào)理模塊3、隔離變換模塊4、微處理器5、報警模塊6、RS485接口 7、上位機(jī)8、功能按鍵9、顯示模塊10和存儲模塊11，電壓信號采集模塊I和電流信號采集模塊2安裝在避雷器上，電壓信號采集模塊I和電流信號采集模塊2的輸出端連接至信號調(diào)理模塊3的輸入端，信號調(diào)理模塊3的輸出端連接至隔離變換模塊4 ；微處理器5的輸入端分別與隔離變換模塊4和功能按鍵9電連接;微處理器5的輸出端分別與報警模塊6、顯示模塊10和存儲模塊11電連接;微處理器5還連接有RS485接口 7，RS485接口 7連接至上位機(jī)8，上位機(jī)8通過RS485接口 7與微處理器5之間交互通訊；上位機(jī)8與RS485接口 7之間采用屏蔽雙絞線連接，屏蔽雙絞線的使用長度5 1200米，為保證通訊質(zhì)量，屏蔽雙絞線的使用長度5 300米。
[0020]如圖1所示電壓信號采集模塊I用于采集避雷器的電壓信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊3，電流信號采集模塊2用于采集避雷器的電流信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊3;信號調(diào)理模塊3將收到的電壓信號、電流信號分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊4;隔離變換模塊4將收到的經(jīng)信號調(diào)理模塊3整形后的電壓信號和電流信號分別處理為電壓數(shù)字信號、電流數(shù)字信號，并將其傳輸至微處理器5;微處理器5對收到的來自隔離變換模塊4的電壓數(shù)字信號和電流數(shù)字信號進(jìn)行分析、計算和判斷，從而形成監(jiān)控數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生過電壓或電流泄露或出現(xiàn)放電電流故障，微處理器5就控制報警模塊6進(jìn)行報警提醒，同時微處理器5將監(jiān)控數(shù)據(jù)通過顯示模塊10顯示和存儲模塊11進(jìn)行存儲，其中監(jiān)控數(shù)據(jù)包括過電壓次數(shù)、過電壓相別、過電壓發(fā)生時間和泄漏電流;功能按鍵9用于通過微處理器5對存儲模塊11中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化操作，功能按鍵9還用于設(shè)定微處理器5的內(nèi)部參數(shù)，其中內(nèi)部參數(shù)包括報警閥值、通訊參數(shù)和時間；上位機(jī)8通過RS485接口 7獲取微處理器5的監(jiān)控數(shù)據(jù)，上位機(jī)8具有通過微處理器5對存儲模塊11中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化的功能，上位機(jī)8還具有通過RS485接口 7對微處理器5的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的功能，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0021]如圖1所示，其中，電壓信號采集模塊I為電壓互感器，電流信號采集模塊2為電流互感器，信號調(diào)理模塊3為橋式整流濾波電路，隔離變換模塊4包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器5采用STM32F103單片機(jī)，報警模塊6包括繼電器和蜂鳴器，上位機(jī)8為計算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC或數(shù)據(jù)采集器，顯示模塊10為IXD顯示器，存儲模塊11為EEPROM存儲器。
[0022]本實施例的一個具體應(yīng)用為:通過電壓信號采集模塊I和電流信號采集模塊2采集避雷器工作電路中的過電壓信號和電流放電信號，經(jīng)過信號調(diào)理模塊3和隔離變換模塊4處理后傳至微處理器5，從而實現(xiàn)在線監(jiān)測；微處理器5對收到的過電壓信號和電流放電信號分析和判斷，當(dāng)發(fā)生過電壓和電流放電故障時，微處理器5控制報警模塊6進(jìn)行報警提示，使現(xiàn)場監(jiān)控人員及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，同時通過顯示模塊10及時顯示，便于監(jiān)控人員查詢是何相電路發(fā)生故障以及發(fā)生故障時間等信息；上位機(jī)8通過RS485接口 7訪問微處理器5，一方面實時獲取或查詢監(jiān)控數(shù)據(jù)，另一方面對微處理器5的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行更新設(shè)置。
[0023]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0024]最后需要說明的是，以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項】
1.一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括電壓信號采集模塊(I)、電流信號采集模塊(2)、信號調(diào)理模塊(3)和微處理器(5)，所述電壓信號采集模塊(I)和電流信號采集模塊(2)的輸出端連接至信號調(diào)理模塊(3)的輸入端;所述微處理器(5)的輸入端連接有隔離變換模塊(4)和功能按鍵(9);所述微處理器(5)的輸出端連接有報警模塊(6)、顯示模塊(10)和存儲模塊(11);所述信號調(diào)理模塊(3)的輸出端連接至隔離變換模塊(4);所述微處理器(5)還連接有RS485接口( 7);所述RS485接口( 7)連接至上位機(jī)(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電壓信號采集模塊(I)用于采集避雷器電路中的電壓信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊(3)，所述電流信號采集模塊(2)用于采集避雷器電路中的電流信號并將其輸送至信號調(diào)理模塊(3);所述信號調(diào)理模塊(3)將收到的電壓信號、電流信號分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊(4);所述隔離變換模塊(4)將收到的經(jīng)信號調(diào)理模塊(3)整形后的電壓信號和電流信號分別處理為電壓數(shù)字信號、電流數(shù)字信號，并將其傳輸至微處理器(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述微處理器(5)對收到的來自隔離變換模塊(4)的電壓數(shù)字信號和電流數(shù)字信號進(jìn)行分析、計算和判斷，從而形成監(jiān)控數(shù)據(jù)，微處理器(5)通過顯示模塊(10)顯示并通過存儲模塊(11)存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，其中監(jiān)控數(shù)據(jù)包括過電壓次數(shù)、過電壓相別、過電壓發(fā)生時間和泄漏電流；當(dāng)電壓數(shù)字信號或電流數(shù)字信號達(dá)到報警閥值時，所述微處理器(5)通過報警模塊(6)進(jìn)行報警提醒;所述功能按鍵(9)用于通過微處理器(5)對存儲模塊(11)中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化操作，該功能按鍵(9)還用于設(shè)定微處理器(5)的內(nèi)部參數(shù)，其中內(nèi)部參數(shù)包括報警閥值、通訊參數(shù)和時間；所述上位機(jī)(8)通過RS485接口(7)與微處理器(5)之間交互通訊;所述上位機(jī)(8)通過微處理器(5)對存儲模塊(11)中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或初始化，該上位機(jī)(8)通過RS485接口( 7)設(shè)定微處理器(5)的內(nèi)部參數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于避雷器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電壓信號采集模塊(I)為電壓互感器，所述電流信號采集模塊(2)為電流互感器，所述信號調(diào)理模塊(3)為橋式整流濾波電路，所述隔離變換模塊(4)包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述微處理器(5)采用STM32F103單片機(jī)，所述報警模塊(6)包括繼電器和蜂鳴器，所述上位機(jī)(8)為計算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC或數(shù)據(jù)采集器，所述顯示模塊(10)為LCD顯示器，所述存儲模塊(11)為EEPROM存儲器。
【文檔編號】G01R31/00GK105954634SQ201610583999
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月22日
【發(fā)明人】寧仁飛, 馬春水
【申請人】安徽亞輝電氣自動化有限公司