為數(shù)字信號(hào)，MCU單片機(jī)處理器27的作用是處理數(shù)據(jù)、控制監(jiān)測環(huán)工作，ZigBee無線通信模塊28的作用是和通訊站進(jìn)行無線通信，蓄電池29給電路模塊提供電能。
[0023]圖3是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中301-PVC塑料、302-線圈、303-鐵芯、304-橡膠、305-扣子、306-卡子、307-鐵殼、308-天線、309-電路模塊、310-蓄電池。圖4是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的安裝俯視示意圖，其中41-鋼帽、42-監(jiān)測環(huán)、43-絕緣件。監(jiān)測環(huán)42呈馬蹄狀，PVC塑料301為橢圓形，鐵殼307為棒狀。監(jiān)測環(huán)42包括PVC塑料301、鐵殼307，PVC塑料301的右側(cè)與鐵殼307的右側(cè)通過卡子306相連接，PVC塑料301的左側(cè)與鐵殼307的左側(cè)通過扣子305相連接，PVC塑料301的內(nèi)部設(shè)置有線圈302、鐵芯303，線圈302纏繞設(shè)置于鐵芯303上，鐵芯303的內(nèi)表面設(shè)置有橡膠304，橡膠304嵌套在鋼帽41上，鐵殼307內(nèi)部設(shè)置有電路模塊309、蓄電池310，鐵殼307上設(shè)置有天線308 ;線圈302用來采集絕緣子的泄漏電流，天線308用于無線通信。
[0024]線圈302材料采用銅漆包線，單端開口，采用連續(xù)式繞法繞制在鐵芯303上，鐵芯303材料采用硅鋼片，線圈302與鐵芯303外面是PVC塑料301。棒狀部分是鐵殼307，里面安裝有電路模塊309和蓄電池310，減小干擾，線圈302接入電路模塊309。橢圓部分與棒狀部分在左側(cè)是通過一個(gè)扣子305相連，可以活動(dòng)，形成一個(gè)開口將鋼帽41套住，然后閉合上。在右側(cè)是通過一個(gè)卡子306將兩部分鎖緊。監(jiān)測環(huán)42的一個(gè)特點(diǎn)是，在閉合狀態(tài)下，橢圓部分中右側(cè)鐵芯303與棒狀鐵殼307接觸，減小鐵芯磁阻，增大靈敏度，但是左側(cè)部分并不接觸，存在5mm阻隔(PVC外殼)，消除了鐵磁飽和的影響。監(jiān)測環(huán)42內(nèi)側(cè)是橡膠304，用于減少監(jiān)測環(huán)42與鋼帽41的硬接觸，保護(hù)監(jiān)測環(huán)42，同時(shí)增大摩擦，利于監(jiān)測環(huán)42緊貼鋼帽41。監(jiān)測環(huán)42安裝在低壓端第一片絕緣子43上表面上并卡在鋼帽41上。
[0025]圖5是本發(fā)明的通訊站的連接示意圖，其中51-ZigBee無線通信模塊、52-MCU單片機(jī)處理器、53-GPS定位模塊、54-GPRS無線通信模塊、55-蓄電池、56-太陽能電池、57-濕度傳感器。通訊站包括ZigBee無線通信模塊、MCU單片機(jī)處理器、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、蓄電池、太陽能電池、濕度傳感器，MCU單片機(jī)處理器分別與ZigBee無線通信模塊、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、濕度傳感器相連接，太陽能電池與蓄電池用來給通訊站進(jìn)行供電；ZigBee無線通信模塊用來與監(jiān)測環(huán)進(jìn)行無線通信，GPS定位模塊用來獲取監(jiān)測環(huán)的地理位置信息，濕度傳感器用來檢測環(huán)境的濕度，MCU單片機(jī)處理器的作用是匯總處理泄漏電流信息，GPRS無線通信模塊的作用是與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行無線通信。
[0026]通訊站15中ZigBee無線通信模塊51獲取從監(jiān)測環(huán)11中ZigBee無線通信模塊28傳遞來的泄漏電流幅值信息。ZigBee無線通信模塊51將泄漏電流幅值信息發(fā)送給MCU單片機(jī)處理器52，GPS定位模塊53將地理位置信息發(fā)送給MCU單片機(jī)處理器52，MCU單片機(jī)處理器52匯總處理這些信息并發(fā)送給GPRS無線通信模塊54。GPRS無線通信模塊54將經(jīng)過匯總處理的泄漏電流幅值信息發(fā)送至遠(yuǎn)程終端來隨時(shí)監(jiān)測絕緣子狀態(tài)。
[0027]通訊站15中的濕度傳感器57用于監(jiān)測環(huán)境的濕度，當(dāng)濕度大于90%時(shí)，說明現(xiàn)在外界環(huán)境有利于污閃發(fā)展，通訊站15向監(jiān)測環(huán)11每小時(shí)發(fā)出一次喚醒信號(hào)喚醒監(jiān)測環(huán)11來監(jiān)測泄漏電流；當(dāng)濕度小于90%時(shí)，通訊站15不再向監(jiān)測環(huán)11發(fā)出喚醒信號(hào)，通訊站15和監(jiān)測環(huán)11都處于休眠狀態(tài)，省電節(jié)能。
[0028]圖6是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)和通訊站的通訊過程示意圖，其中61-通訊站、62-監(jiān)測環(huán)。每個(gè)監(jiān)測環(huán)62均設(shè)置有唯一的ID，通訊站61通過控制ID來控制監(jiān)測環(huán)62的休眠與工作。
[0029]監(jiān)測環(huán)62和通訊站61之間通過ZigBee無線通信模塊28 (51)進(jìn)行通信。首先，當(dāng)環(huán)境濕度大于90%時(shí)，通訊站61向監(jiān)測環(huán)62發(fā)出喚醒信號(hào)，通訊站61發(fā)出信號(hào)①(監(jiān)測環(huán)的ID信息)至監(jiān)測環(huán)62，監(jiān)測環(huán)62返回信號(hào)②(監(jiān)測環(huán)的ID信息)至通訊站61，監(jiān)測環(huán)62被喚醒；當(dāng)環(huán)境濕度小于90%時(shí)，通訊站61不喚醒監(jiān)測環(huán)62 ;然后，通訊站61發(fā)出信號(hào)③(檢測命令，需要檢測泄漏電流信息)至監(jiān)測環(huán)62，監(jiān)測環(huán)62返回信號(hào)④(泄漏電流信息)至通訊站61，通訊站61得到泄漏電流的幅值信息；最后，通訊站61向監(jiān)測環(huán)62發(fā)出信號(hào)⑤(休眠)，通訊站61與監(jiān)測環(huán)62的這次通訊過程結(jié)束。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，包括若干個(gè)監(jiān)測環(huán)、通訊站，所述監(jiān)測環(huán)通過無線通信與所述通訊站進(jìn)行通信，所述監(jiān)測環(huán)套裝于輸電線路絕緣子上表面的鋼帽上，所述鋼帽的下方設(shè)置有絕緣件，所述通訊站設(shè)置于若干個(gè)安裝有所述監(jiān)測環(huán)的輸電線路桿塔之間，所述監(jiān)測環(huán)用來記錄絕緣子泄漏電流的幅值并將絕緣子泄漏電流幅值信息通過無線通信發(fā)送給所述通訊站，所述通訊站用來控制若干個(gè)所述監(jiān)測環(huán)并匯總將絕緣子泄露電流幅值信息發(fā)送至遠(yuǎn)程終端來隨時(shí)監(jiān)測絕緣子狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測環(huán)包括PVC塑料、鐵殼，所述PVC塑料的右側(cè)與所述鐵殼的右側(cè)通過卡子相連接，所述PVC塑料的左側(cè)與所述鐵殼的左側(cè)通過扣子相連接，所述PVC塑料的內(nèi)部設(shè)置有線圈、鐵芯，所述線圈纏繞設(shè)置于所述鐵芯上，所述鐵芯的內(nèi)表面設(shè)置有橡膠，所述橡膠嵌套在所述鋼帽上，所述鐵殼內(nèi)部設(shè)置有電路模塊、蓄電池，所述鐵殼上設(shè)置有天線；所述線圈用來采集絕緣子的泄漏電流。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測環(huán)還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU單片機(jī)處理器、ZigBee無線通信模塊，所述電路模塊包括整流電路、峰值采樣保持電路；所述線圈依次與所述整流電路、所述峰值采樣保持電路、所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU單片機(jī)處理器、ZigBee無線通信模塊相連接，所述整流電路的作用是將交流泄漏電流波形轉(zhuǎn)化為直流波形，所述峰值采樣保持電路的作用是從泄漏電流的波形得到泄漏電流的幅值信息，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，所述MCU單片機(jī)處理器的作用是處理數(shù)據(jù)、控制所述監(jiān)測環(huán)工作，所述ZigBee無線通信模塊的作用是和所述通訊站進(jìn)行無線通信，所述蓄電池給所述電路模塊提供電能，所述天線用于無線通信。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測環(huán)呈馬蹄狀，所述PVC塑料為橢圓形，所述鐵殼為棒狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，所述通訊站包括ZigBee無線通信模塊、MCU單片機(jī)處理器、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、蓄電池、太陽能電池、濕度傳感器，所述MCU單片機(jī)處理器分別與所述ZigBee無線通信模塊、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、濕度傳感器相連接，所述太陽能電池與所述蓄電池用來給所述通訊站進(jìn)行供電；所述ZigBee無線通信模塊用來與所述監(jiān)測環(huán)進(jìn)行無線通信，所述GPS定位模塊用來獲取所述監(jiān)測環(huán)的地理位置信息，所述濕度傳感器用來檢測環(huán)境的濕度，所述MCU單片機(jī)處理器的作用是匯總處理泄漏電流信息，所述GPRS無線通信模塊的作用是與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行無線通信。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，每個(gè)所述監(jiān)測環(huán)均設(shè)置有唯一的ID，所述通訊站通過控制ID來控制監(jiān)測環(huán)的休眠與工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，包括若干個(gè)監(jiān)測環(huán)、通訊站，所述監(jiān)測環(huán)通過無線通信與所述通訊站進(jìn)行通信，所述監(jiān)測環(huán)套裝于輸電線路絕緣子上表面的鋼帽上，所述鋼帽的下方設(shè)置有絕緣件，所述通訊站設(shè)置于若干個(gè)安裝有所述監(jiān)測環(huán)的輸電線路桿塔之間，所述監(jiān)測環(huán)用來記錄絕緣子泄漏電流的幅值并將絕緣子泄漏電流幅值信息通過無線通信發(fā)送給所述通訊站，所述通訊站用來控制若干個(gè)所述監(jiān)測環(huán)并匯總將絕緣子泄露電流幅值信息發(fā)送至遠(yuǎn)程終端來隨時(shí)監(jiān)測絕緣子狀態(tài)。本發(fā)明通過監(jiān)測絕緣子泄漏電流來監(jiān)測絕緣子污穢度，進(jìn)行污閃預(yù)警，避免輸電線路絕緣子污閃的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】G01R31/02, G01R19/25, G08C17/02
【公開號(hào)】CN105259464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510757193
【發(fā)明人】張佰慶, 高嵩, 崔艷東, 鄭秋瑋, 楊帥, 劉貞瑤, 張偉, 劉思逸, 周文俊, 童維占, 褚洪雷
【申請(qǐng)人】江蘇省電力公司檢修分公司, 武漢大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日