專利名稱：高壓斷路器藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝及方法。
技術(shù)背景高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，擔(dān)負(fù)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù)。 如果斷路器不能在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)開斷線路，消除故障，就會(huì)使事故擴(kuò)大造成 大面積的停電。因此，高壓斷路器性能的好壞，工作的可靠程度是決定電力安全供 電的重要因素。任何一種斷路器在生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程中需要檢査其各部分工作特性， 以保證運(yùn)行的斷路器工作的可靠性。因此，檢測(cè)手段對(duì)保證產(chǎn)品安全具有特別重要 的意義。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的高速發(fā)展，微機(jī)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè) 設(shè)備的測(cè)量與診斷之中，特別是信號(hào)處理、模式識(shí)別、專家系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用， 為工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)提供了可靠方法，使得工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行可靠性能夠進(jìn)一步提 咼°現(xiàn)在生產(chǎn)的SF6斷路器和GIS是以具有"不檢修"性能而設(shè)計(jì)的。這一指標(biāo)對(duì)用 戶具有很大的吸引力，因?yàn)閷?duì)這些斷路器作解體檢查是一項(xiàng)艱難而復(fù)雜的工作，但 是許多用戶又不愿在20年或更長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)如此重要的設(shè)備不進(jìn)行檢查。因此高壓開 關(guān)"外部診斷"技術(shù)正在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展起來(lái)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)高壓斷路器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)， 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修。在高壓斷路器運(yùn)行中的控制、保護(hù)、參數(shù)測(cè)量，狀態(tài)檢測(cè)中，既有數(shù)字量也有 模擬量，它們的傳輸一直以來(lái)主要采用有線方式。鑒于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境非常惡劣， 線路一般都使用屏蔽電纜或光纖，然而這兩種線路的鋪設(shè)、維護(hù)成本都相當(dāng)高，光 纜相關(guān)的收發(fā)裝置尤其昂貴，當(dāng)監(jiān)控量很多時(shí)傳輸線路本身就要占用很大的空間， 并且直接導(dǎo)致接線復(fù)雜，維護(hù)與檢修非常不便；此外當(dāng)遭遇雷擊等強(qiáng)電磁騷擾時(shí)， 傳輸微弱信號(hào)且長(zhǎng)度可觀的這些信號(hào)線路往往成為騷擾竄入的首選路徑，而連接于 信號(hào)線路末端的均為弱電元件，往往不具備抵御強(qiáng)電磁騷擾的能力，很容易被瞬態(tài)沖擊破壞，造成經(jīng)濟(jì)損失。本專利把藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)運(yùn)用在高壓斷路器運(yùn)行中的控制、保護(hù)、參數(shù)測(cè)量，狀 態(tài)檢測(cè)中，避免了有線信號(hào)的傳導(dǎo)性電磁騷擾對(duì)弱電元件的破壞，且由于消除了導(dǎo) 線連接，即使傳輸信號(hào)量很多時(shí)也不會(huì)給維護(hù)的帶來(lái)困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，通過(guò)提供一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝及方法，運(yùn)用 藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)高壓斷路器運(yùn)行中的合閘、分閘控制和參數(shù)測(cè)量。 本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置，包括計(jì)算機(jī)；還包括與計(jì)算機(jī)連接，并通 過(guò)RS232串行通信接口連接的無(wú)線信號(hào)的接口模塊、合閘分閘無(wú)線控制模塊、操作線 圈電流電壓無(wú)線測(cè)量模塊、行程速度無(wú)線測(cè)量模塊、ABC三相同期無(wú)線測(cè)量模塊。前 述的無(wú)線信號(hào)為采用藍(lán)牙傳輸；所述的藍(lán)牙傳輸實(shí)現(xiàn)高壓斷路器運(yùn)行中的合閘、分閘 控制和參數(shù)測(cè)量。還進(jìn)一步包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元；該單元和外部單脈沖信號(hào)輸入引起各 個(gè)模塊同時(shí)中斷，同時(shí)設(shè)置時(shí)鐘，使各個(gè)無(wú)線模塊之間的時(shí)同步。本發(fā)明還包括一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控方法所述的接口模塊將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)；無(wú)線控制模塊根據(jù)接收到的無(wú)線 信號(hào)發(fā)出合閘或分閘信號(hào)；所述的無(wú)線測(cè)量模塊對(duì)操作線圈的電流電壓、行程速度和 三相同期狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。上述模塊進(jìn)入單脈沖邊沿捕捉采集方式，同時(shí)捕捉單脈沖邊 沿時(shí)間，將單脈沖邊沿時(shí)間傳送到所述計(jì)算機(jī)，計(jì)算出各個(gè)模塊的時(shí)鐘誤差，計(jì)算機(jī) 把各個(gè)模塊的時(shí)鐘誤差返送給各個(gè)無(wú)線模塊，進(jìn)行誤差糾正，以確保各個(gè)無(wú)線模塊的 時(shí)鐘精確同步。前述的上述模塊分別把帶有時(shí)間標(biāo)志的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì) 算機(jī)按照各個(gè)模塊的時(shí)間標(biāo)志，把高壓斷路器操作的各個(gè)參數(shù)信號(hào)定位在同一的時(shí)間 坐標(biāo)上，計(jì)算出合閘、分閘的操作時(shí)間、速度、行程、三相同期所需測(cè)量的參數(shù)；運(yùn)用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片和軟件方法，實(shí)現(xiàn)各個(gè)無(wú)線單元的時(shí)鐘同步。本發(fā)明一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝及方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明 顯的優(yōu)勢(shì)和有益效果使用無(wú)線技術(shù)，避免了傳導(dǎo)性電磁騷擾對(duì)弱電元件的破壞，抗干擾能力強(qiáng)，提 高了可靠性；維護(hù)容易，節(jié)省了安裝的空間；使用操作方便。


圖l是高壓斷路器藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖2是高壓斷路器藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置工作原理圖； 圖3是高壓斷路器藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置各個(gè)模塊的時(shí)間同步方案。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的做進(jìn)一步說(shuō)明。 各個(gè)無(wú)線單元的時(shí)鐘同步方法；圖1中，l是計(jì)算機(jī)，通過(guò)RS232串行通信口與接口模塊2連接，2是把RS232信號(hào) 轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)的接口模塊，3是合閘、分閘無(wú)線控制模塊，4是操作線圈電流、電 壓無(wú)線測(cè)量模塊，5是行程、速度無(wú)線測(cè)量模塊，61、 62、 63是A、 B、 C三相同期無(wú) 線測(cè)量模塊。圖2中，S-l是單片機(jī)單元，S-2是實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，S-3是電源單元，S-4是無(wú)線通 信單元，S-5是測(cè)量單元，S-6是計(jì)算機(jī)通信RS232接口單元。圖3中，3、 4、 5、 61、 62、 63同圖l,單脈沖單元是產(chǎn)生單脈沖信號(hào)電路。高壓斷路器藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置，是通過(guò)不同功能的無(wú)線測(cè)量模塊測(cè)量高壓斷路 器操作過(guò)程中的各個(gè)信號(hào)，再統(tǒng)一傳送到計(jì)算機(jī)中加以數(shù)字處理，得出所需要的各 個(gè)參數(shù)。所以，要求各個(gè)無(wú)線模塊的時(shí)鐘精確同步，其方法是專利的一個(gè)發(fā)明內(nèi)容。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，各個(gè)無(wú)線模塊設(shè)計(jì)有一個(gè)同步接口，通過(guò)輸入同步單脈沖 信號(hào)，使各個(gè)模塊同時(shí)響應(yīng)外部中斷，同時(shí)設(shè)置時(shí)鐘。在一定的線路長(zhǎng)度下，信號(hào) 的傳播時(shí)間差處于納秒量級(jí)?？紤]到各單元的微控制器(時(shí)鐘芯片)的操作時(shí)差， 通過(guò)上述過(guò)程，各無(wú)線模塊之間的時(shí)鐘誤差處于毫秒量級(jí)。在系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，各無(wú)線模塊還可以通過(guò)程序進(jìn)行時(shí)鐘誤差校準(zhǔn)操 作，具體實(shí)施方式
如圖3所示，各個(gè)模塊進(jìn)入單脈沖邊沿捕捉采集方式，同時(shí)捕捉單 脈沖邊沿時(shí)間，把各個(gè)模塊把單脈沖邊沿時(shí)間傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算出各個(gè)模塊的時(shí) 鐘誤差，計(jì)算機(jī)把各個(gè)模塊的時(shí)鐘誤差返送給各個(gè)無(wú)線模塊，進(jìn)行誤差糾正，以確 保各個(gè)無(wú)線模塊的時(shí)鐘精確同步，最大誤差小于0.1毫秒。高壓斷路器的控制和參數(shù)測(cè)量方法；對(duì)照?qǐng)D1 ，在各個(gè)無(wú)線模塊的時(shí)鐘同步情 況下，模塊3進(jìn)行斷路器的合閘、分閘控制，模塊4、模塊5、模塊61、 62、 63分別采 集斷路器操作過(guò)程中的操作線圈電流、電壓測(cè)量、行程、速度、ABC三相同期信號(hào)， 測(cè)量過(guò)程結(jié)束后，模塊4、模塊5、模塊6K 62、 63模塊分別把帶有時(shí)間標(biāo)志的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按照各個(gè)模塊的時(shí)間標(biāo)志，把高壓斷路器 操作的各個(gè)參數(shù)信號(hào)定位在同一的時(shí)間坐標(biāo)上，計(jì)算出合閘、分閘的操作時(shí)間、速 度、行程、三相同期等所需測(cè)量的參數(shù)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技 術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明， 但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換； 而一切不脫離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利 要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置，包括計(jì)算機(jī)；其特征在于還包括與計(jì)算機(jī)連接，并通過(guò)RS232串行通信接口連接的無(wú)線信號(hào)的接口模塊、合閘分閘無(wú)線控制模塊、操作線圈電流電壓無(wú)線測(cè)量模塊、行程速度無(wú)線測(cè)量模塊、ABC三相同期無(wú)線測(cè)量模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置，其特征在于所述的 無(wú)線信號(hào)為采用藍(lán)牙傳輸；所述的藍(lán)牙傳輸實(shí)現(xiàn)高壓斷路器運(yùn)行中的合閘、分閘控制 和參數(shù)測(cè)量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置，其特征在于還進(jìn)一步包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元；該單元和外部單脈沖信號(hào)輸入引起各個(gè)模塊同時(shí)中斷，同時(shí)設(shè) 置時(shí)鐘，使各個(gè)無(wú)線模塊之間的時(shí)同步。
4、 一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控方法，其特征在于所述的接口模塊將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)；無(wú)線控制模塊根據(jù)接收到的無(wú)線 信號(hào)發(fā)出合閘或分閘信號(hào)；所述的無(wú)線測(cè)量模塊對(duì)操作線圈的電流電壓、行程速度和三相同期狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。 上述模塊進(jìn)入單脈沖邊沿捕捉采集方式，同時(shí)捕捉單脈沖邊沿時(shí)間，將單脈沖邊 沿時(shí)間傳送到所述計(jì)算機(jī)，計(jì)算出各個(gè)模塊的時(shí)鐘誤差，計(jì)算機(jī)把各個(gè)模塊的時(shí)鐘誤 差返送給各個(gè)無(wú)線模塊，進(jìn)行誤差糾正，以確保各個(gè)無(wú)線模塊的時(shí)鐘精確同步。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控方法，其特征在于上述模塊分別把帶有時(shí)間標(biāo)志的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按照各個(gè)模塊 的時(shí)間標(biāo)志，把高壓斷路器操作的各個(gè)參數(shù)信號(hào)定位在同一的時(shí)間坐標(biāo)上，計(jì)算出合 閘、分閘的操作時(shí)間、速度、行程、三相同期所需測(cè)量的參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓斷路器的藍(lán)牙無(wú)線測(cè)控裝置及方法。由計(jì)算機(jī)、RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)模塊、合閘分閘控制模塊、操作線圈電流電壓測(cè)量模塊、行程速度測(cè)量模塊、ABC三相同期測(cè)量模塊組成。運(yùn)用藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)高壓斷路器運(yùn)行中的合閘、分閘控制和參數(shù)測(cè)量，運(yùn)用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片和單脈沖邊沿捕捉方法，實(shí)現(xiàn)各個(gè)無(wú)線模塊的時(shí)鐘同步。把藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)運(yùn)用在高壓斷路器運(yùn)行中的控制、保護(hù)、參數(shù)測(cè)量，狀態(tài)檢測(cè)中，避免了傳導(dǎo)性電磁騷擾對(duì)弱電元件的破壞，抗干擾能力強(qiáng)，提高了可靠性，節(jié)省了安裝的空間，維護(hù)容易，使用操作方便。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101404418SQ200810171729
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者劉肇熙, 姚良忠, 黃瑜瓏 申請(qǐng)人:清華大學(xué);阿海琺輸配電技術(shù)中心