本發(fā)明屬于電力開關(guān)柜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電廠及變電站室內(nèi)開關(guān)柜中接地刀閘運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
發(fā)電廠及變電站是電力系統(tǒng)中發(fā)變電的重要組成部分，其中分布著大量重要的電氣設(shè)備，例如發(fā)電機、變壓器及各種測量、保護設(shè)備。為了適應(yīng)電力系統(tǒng)的智能化要求，經(jīng)過不斷的研發(fā)及試驗，開關(guān)柜成為了發(fā)電廠及變電站中不可或缺的一種電氣設(shè)備，同時也成為了倒閘操作中最重要的部分。開關(guān)柜是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護的一種電氣設(shè)備，開關(guān)柜內(nèi)的部件主要有斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、操作機構(gòu)、互感器以及接地刀閘等。電力系統(tǒng)關(guān)系著國家、各行各業(yè)及廣大人民的方方面面，所以電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)肩負(fù)著重大的責(zé)任，雖然電力部門對電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)制定了嚴(yán)格的《安全生產(chǎn)規(guī)程》，但是各類電力事故仍舊層出不窮，尤其是在檢修工作開展的期間，由于操作人員的粗心大意，沒有查明電氣設(shè)備帶電情況，導(dǎo)致帶電拉合刀閘的重大事故不斷發(fā)生。電力生產(chǎn)的安全系數(shù)不能保障，非常容易給電力企業(yè)及操作人員帶來巨大的損失，尤其是帶電拉合接地刀閘的事故，此類事故不僅會給電力生產(chǎn)部門帶來嚴(yán)重的損失，同時對操作人員的人身安全造成巨大的威脅。接地刀閘位于開關(guān)柜的下部，并在開關(guān)柜的后方有觀測接地刀閘實際位置的可視化窗口，操作人員在倒閘操作之前需要根據(jù)接地刀閘的實際情況填寫操作票，但是，由于一些員工的一時疏忽、老師傅的自身經(jīng)驗或總控室的信號傳輸錯誤，接地刀閘的實際情況容易被忽視，會導(dǎo)致操作票填寫錯誤，更嚴(yán)重的會威脅到操作人員的生命安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)電廠及變電站室內(nèi)開關(guān)柜中接地刀閘運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要根據(jù)超聲波傳感器及壓力傳感器分別采集的數(shù)據(jù)，雙重判斷接地刀閘的實際的開合位置，不僅實現(xiàn)了智能化判斷，而且對智能化判斷提供了可靠的保障；同時，該系統(tǒng)能彌補操作人員對接地刀閘實際位置判斷不到位的缺陷，能夠有效地減少帶電拉合接地刀閘的事故。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種發(fā)電廠及變電站室內(nèi)開關(guān)柜中接地刀閘運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括電源模塊、智能處理模塊、滑動模塊、轉(zhuǎn)動模塊、伸縮模塊、超聲波模塊、感壓模塊和顯示模塊；所述智能處理模塊輸出端分別連接滑動模塊、轉(zhuǎn)動模塊、伸縮模塊及超聲波模塊的輸入端，超聲波模塊輸入端采集接地刀閘的實際位置信號輸出至智能處理模塊；顯示模塊的輸入端連接智能處理模塊及感壓模塊的輸出端進行接地刀閘實際位置顯示；所述電源模塊包括三塊蓄電池、第一繼電器、第二繼電器、第一紅外發(fā)射器、第一紅外接收器，第一蓄電池的輸出端連接第一繼電器被控電路的一端，第一繼電器被控電路的另一端與滑動模塊、超聲波模塊、伸縮模塊的電源端相連，第一繼電器的控制電路與智能處理模塊內(nèi)的第一單片機輸出端相連；第二蓄電池的輸出端連接第二繼電器被控電路的一端，第二繼電器被控電路的另一端與感壓模塊相連，第二繼電器的控制電路與感壓模塊內(nèi)的第二單片機輸出端相連；第三蓄電池連接顯示模塊的電源側(cè)，第一紅外發(fā)射器連接啟動按鈕，第一紅外接收器分別連接第一單片機、第二單片機的輸入端；所述智能處理模塊包括第一單片機和第一無線發(fā)射器，第一單片機電源側(cè)連接第一蓄電池的輸出端，第一無線發(fā)射器的輸入端連接第一單片機的輸出端；所述滑動模塊包括第一電機、滑輪、連接軸、色標(biāo)傳感器、第一A/D轉(zhuǎn)換電路和滑道，第一電機固定安裝在連接軸的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)中，其中，所述第一電機的輸出端與滑輪的輪軸相連并帶動其轉(zhuǎn)動，連接軸的兩側(cè)裝有帶凹槽的滑輪并與滑輪上制有的凸槽嵌裝在一起，所述滑道通過固定卡座固定在開關(guān)柜所在室內(nèi)的屋頂上，所述色標(biāo)傳感器固定在連接軸中部上方并與顏色標(biāo)志相對應(yīng)，色標(biāo)傳感器通過第一A/D轉(zhuǎn)換電路連接第一單片機的輸入端；所述轉(zhuǎn)動模塊包括轉(zhuǎn)臺、固定基座、轉(zhuǎn)動輪和轉(zhuǎn)臺底座；所述固定基座固定在連接軸的下端，在固定基座內(nèi)部中心處裝有滾軸，所述轉(zhuǎn)動輪通過固定軸固定在滾軸上，在固定軸上安裝有吊鉤桿并通過固定卡扣將吊鉤桿位置固定；在固定基座的正下方裝有轉(zhuǎn)座，在轉(zhuǎn)座的上方平面上裝有固定環(huán)；在吊鉤桿的懸吊側(cè)安裝吊鉤，吊鉤鉤入固定環(huán)實現(xiàn)固定基座與轉(zhuǎn)座的連接；在轉(zhuǎn)座的正下方位置處安裝轉(zhuǎn)動齒輪，轉(zhuǎn)動齒輪的兩側(cè)嵌入小齒輪，該小齒輪固定在轉(zhuǎn)臺底座上并且在轉(zhuǎn)臺底座上安裝電液推桿連接座；所述伸縮模塊包括電液推桿和電液推桿連接座，電液推桿的一端通過電液推桿連接座連接至轉(zhuǎn)動模塊，電液推桿的推動側(cè)連接超聲波模塊；所述超聲波模塊包括超聲波傳感器和第二A/D轉(zhuǎn)換電路，超聲波傳感器的輸入端采集接地刀閘的實際位置信號，超聲波傳感器的輸出端通過第二A/D轉(zhuǎn)換電路連接智能處理模塊的第一單片機輸入端；所述感壓模塊包括壓力傳感器、第三A/D轉(zhuǎn)換電路、第二單片機、第二無線發(fā)射器，壓力傳感器的輸入端安裝在接地刀閘平衡彈簧的下部，壓力傳感器通過第三A/D轉(zhuǎn)換電路連接第二單片機的輸入端，第二單片機的輸出端連接第二繼電器控制電路，第二無線發(fā)射器的輸入端連接第二單片機的輸出端，第二無線發(fā)射器的輸出端連接第二無線接收器的輸入端；所述顯示模塊包括顯示屏、第一無線接收器、第二無線接收器、第三單片機，第一無線接收器的輸入端連接第一無線發(fā)射器的輸出端，第二無線接收器的輸入端連接第二無線發(fā)射器的輸出端，第一無線接收器的輸出端及第二無線接收器的輸出端連接第三單片機的輸入端，第三單片機的輸出端連接顯示屏，在顯示屏旁安裝有整體啟動按鈕和具體編號啟動按鈕并與第三單片機相連接。進一步，所述超聲波模塊包括超聲波傳感器、集成塊和備用超聲波傳感器，所述的超聲波傳感器及備用超聲波傳感器固定在集成塊中。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：1、本發(fā)明利用在啟動按鈕上安裝的第一紅外發(fā)射器，與連接第一單片機、第二單片機的第一紅外接收器啟停系統(tǒng)，根據(jù)實時需要控制整個系統(tǒng)的運行，避免了系統(tǒng)在閑置時不需要運行模塊的自動耗能現(xiàn)象，同時延長了系統(tǒng)整體的使用壽命。2、本發(fā)明采用智能處理模塊把所有的命令都集中在智能處理模塊上，在系統(tǒng)整體啟動后，智能處理模塊能夠根據(jù)具體的程序逐步向滑行模塊、伸縮模塊、超聲波模塊發(fā)出相應(yīng)的指令，并且在系統(tǒng)檢測到超聲波模塊中的超聲波傳感器故障后，智能處理模塊能夠向轉(zhuǎn)動模塊發(fā)出轉(zhuǎn)動指令，自動地啟動超聲波模塊中的備用超聲波傳感器，有效地預(yù)防了因系統(tǒng)故障導(dǎo)致的判斷誤差性。3、本發(fā)明不僅利用超聲波傳感器的超聲波檢測接地刀閘的具體實際位置，同時利用壓力傳感器檢測接地刀閘的具體實際位置，根據(jù)這兩種方法的判斷結(jié)果來判斷接地刀閘的實際位置，避免了單一判斷方法可能帶來的誤差性，使判斷結(jié)果更加可靠，為判斷結(jié)果提供了有力地保障。4、本發(fā)明利用發(fā)電廠及變電站開關(guān)柜所在室內(nèi)的屋頂?shù)膶挸ㄐ约盁o干擾性，在開關(guān)柜所在室內(nèi)的屋頂上合理地布置滑行軌道，不僅避免了對發(fā)電廠及變電站的其他電氣設(shè)備造成影響，同時避免了對發(fā)電廠及變電站工作人員的日常工作造成一定的干擾，而且滑行軌道安裝簡單、使用方便。5、本發(fā)明采用帶凸槽的滑道，同時采用帶凹槽的滑輪，帶凹槽的滑輪嵌在帶凸槽的滑道上滑行，不僅有效地指導(dǎo)了滑輪的行駛方向，而且有效地避免了滑輪脫軌的現(xiàn)象。6、本發(fā)明根據(jù)發(fā)電廠及變電站開關(guān)柜所在室內(nèi)的實際情況在滑道上實際需要?？康木唧w位置安裝停靠標(biāo)識的顏色標(biāo)志，并將色標(biāo)傳感器安裝在滑輪連接軸中間的轉(zhuǎn)軸上方，在滑行的過程中色變傳感器能夠自動識別各種顏色的?？繕?biāo)識，確保在實際需要?？康木唧w位置準(zhǔn)確停靠，避免了?？繋淼木嚯x誤差性，能夠有效可靠地實現(xiàn)了定點?？?。7、本發(fā)明根據(jù)發(fā)電廠及變電站室內(nèi)開關(guān)柜的具體分布及編號，針對不同編號的開關(guān)柜，在其需要?？康木唧w位置處安裝不同顏色的?？繕?biāo)志，可以根據(jù)第一紅外發(fā)射器和第一紅外接收器的紅外編碼針對某一編號開關(guān)柜接地刀閘實際具體位置，設(shè)置采集某一種顏色的停靠標(biāo)志來啟動系統(tǒng)，也可以根據(jù)第一紅外發(fā)射器和第一紅外接收器的紅外編碼針對發(fā)電廠及變電站室內(nèi)全部開關(guān)柜接地刀閘實際具體位置，設(shè)置采集多種顏色的?？繕?biāo)志來啟動系統(tǒng)。8、本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上采用轉(zhuǎn)動模塊連接滑動模塊與伸縮模塊，當(dāng)系統(tǒng)檢測到超聲波模塊的超聲波傳感器出現(xiàn)故障不能正常工作時，系統(tǒng)自動驅(qū)動轉(zhuǎn)動模塊中的步進電機轉(zhuǎn)動，由于旋轉(zhuǎn)軸在步進電機的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時帶動旋轉(zhuǎn)齒輪轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)超聲波模塊中的集成塊旋轉(zhuǎn)180度，實現(xiàn)備用超聲波傳感器的啟動。9、本發(fā)明采用電液推桿實現(xiàn)伸縮模塊的自動伸縮，在滑行模塊在具體位置?？亢?，電液推桿自動伸長到指定位置，并在采集完數(shù)據(jù)后，電液推桿自動收縮到原狀，便捷有效的實現(xiàn)了伸縮模塊的自動伸縮，為整個系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)提供了有利因素。10、本發(fā)明采用超聲波傳感器判斷接地刀閘的實際具體位置，由于超聲波的傳播原理，超聲波在各大領(lǐng)域運用廣泛，本發(fā)明利用超聲波的折射及反射現(xiàn)象，準(zhǔn)確的判斷接地刀閘的具體開合位置，原理簡單，可靠實用，同時在超聲波模塊中的集成塊的四面中，其中一面安裝超聲波傳感器，在其對面安裝備用的超聲波傳感器，在系統(tǒng)檢測到正在使用的超聲波傳感器故障時，系統(tǒng)可以自動地啟動備用超聲波傳感器。11、本發(fā)明采用壓力傳感器判斷接地刀閘的實際具體位置，接地刀閘在合閘位置和分閘位置時，平衡彈簧下部的壓力傳感器能夠采集到不同的數(shù)據(jù)信號，根據(jù)壓力傳感器的這一性能，可以準(zhǔn)確的判斷接地刀閘的具體開合位置，安裝簡單，判斷精確。12、本發(fā)明采用顯示屏來顯示接地刀閘的實際具體位置，利用超聲波模塊和感壓模塊采集到的綜合數(shù)據(jù)完成對接地刀閘的實際具體位置的判斷，并將對接地刀閘的實際具體位置的判斷結(jié)果用顯示屏顯示出來，為發(fā)電廠及變電站中工作人員的日常工作帶來了巨大的便利條件，同時也為發(fā)電廠及變電站中工作人員的安全提供了相當(dāng)有力的保障，可以有效地避免由于操作人員的一時疏忽帶來的安全隱患。附圖說明圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖；圖2是本發(fā)明的滑行模塊與開關(guān)柜的安裝關(guān)系示意圖；圖3是本發(fā)明的滑行模塊、伸縮模塊、超聲波模塊的安裝關(guān)系示意圖；圖4是本發(fā)明的顏色標(biāo)志識別安裝位置示意圖；圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的固定基座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的轉(zhuǎn)座及吊鉤結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明的感壓模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明的顯示屏結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1：電源模塊，2：智能處理模塊，3：滑動模塊，4：轉(zhuǎn)動模塊，5：伸縮模塊，6：超聲波模塊，7：感壓模塊，8：顯示模塊，9：開關(guān)柜，10：接地刀閘實際位置觀測口；301：滑道，302：凸槽，303滑輪，304：凹槽，305色標(biāo)傳感器，306：顏色標(biāo)志，307：固定卡座，308：固定螺栓，309：滑道固定孔，310：連接軸；401：轉(zhuǎn)臺，402：固定基座，403：吊鉤桿，404：轉(zhuǎn)座，405：轉(zhuǎn)動齒輪，406：小齒輪，407：轉(zhuǎn)動輪，408：固定卡扣，409：滾軸，410：固定軸，411：固定環(huán)，412：吊鉤,413:小齒輪聯(lián)軸，4011：轉(zhuǎn)臺底座；501：電液推桿，502：電液推桿連接座；601：超聲波傳感器，602：集成塊，603：備用超聲波傳感器；701：壓力傳感器，702：第二無線發(fā)射器，703傳感集成塊；801：顯示屏,101：整體啟動按鈕，102：具體編號啟動按鈕...