CN102097226A - 一种变电站高压断路器状态信号采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站高压断路器状态信号采集装置，目的是提供一种实时确认、工作稳定、操作简单，并能最大程度地保障操作人员安全的变电站高压断路器状态信号采集装置。本发明的技术方案是：该采集装置具有内装断路器的柜体，柜体的正面设有表示断路器分合状态的标示牌，柜体内部装有控制标示牌动作的断路器连杆机构，断路器连杆机构受操动机构的控制，操动机构与断路器辅助开关相连，其特征在于：在所述标示牌正对面的设定距离处通过一直接固定于柜体上的罩体安装摄像头，摄像头通过接线装置和视频线连接到外部的图像识别系统；在断路器连杆机构上安装磁接近开关。本发明适用于判断变电站中的高压断路器的状态是“分”还是“合”。

Description

一种变电站高压断路器状态信号采集装置
技术领域
本发明涉及一种信息的辅助采集装置，具体涉及一种变电站高压断路器状态信号采集装置。用于判断变电站中的高压断路器的状态是“分”还是“合”。
背景技术
在现有的变电站中，普遍采用的检测高压断路器“开”或“合”状态的方法是：在断路器的辅助开关上引出同步的开关量接点，并在二次回路上进行传输反映。但在变电站实际的运行操作中，都要求值班人员到现场去确认断路器标示牌的位置状态(分或合)与后台开关的开合状态，即要求现场看清是“分”还是“合”，与后台开关的确切位置，然后再返回操作室进行下一步的操作。上述的方法存在如下不足：1、需要操作人员赶赴现场进行确认，不利于操作的实时进行；2、若对多处开关同时进行操作，则需要多名操作人员，人力成本过高；3、对高压变电站进行现场操作，往往存在潜在的安全隐患，不能最大程度地保障操作人员的安全问题；4、浪费较多的时间。
为了解决上述问题，也有人在原来方法的基础上，增加了辅助观察手段，即在远离断路器一定距离的位置，架设罩体安装摄像头，利用摄像头拍摄断路器的标示牌。
但是，上述方法仍然存在较多的缺点：
1、为了不被水平高度的物体遮挡视线，摄像头必须安装在较高的空间位置，从而造成视角不佳、观察不便的问题；
2、由于是远距离观测，受环境的影响较大，例如雨雪天、夜间可视度差；
3、由于安装在高空位置，所以必须有较高的罩体固定，目前使用的罩体均为钢铁材料，造价高昂；
4、断路器标示牌通过连杆与活动臂相连，随着设备使用时间的增加，存在脱落的可能性，一旦标示牌显示的信息错误，造成的后果将是十分严重的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种实时确认、工作稳定、操作简单，并能最大程度地保障操作人员安全的变电站高压断路器状态信号采集装置。
本发明所采用的技术方案是：变电站高压断路器状态信号采集装置，具有内装断路器的柜体，柜体的正面设有表示断路器分合状态的标示牌，柜体内部装有控制标示牌动作的断路器连杆机构，断路器连杆机构受操动机构的控制，操动机构与断路器辅助开关相连，其特征在于：在所述标示牌正对面的设定距离处通过一直接固定于柜体上的罩体安装摄像头，摄像头通过接线装置和视频线连接到外部的图像识别系统；在断路器连杆机构上安装磁接近开关。
所述图像识别系统包括信号及逻辑处理计算机及与其相连的显示终端，信号及逻辑处理计算机含有图像识别模块和发送信息的装置，该图像识别模块与摄像头相连。
对应于多个断路器，所述摄像头和接线装置也有相应的数量，从各接线装置引出的视频线通过切换器再接至信号及逻辑处理计算机。
所述断路器连杆机构包括连杆和活动臂，连杆的一端与所述标示牌连接，连杆另一端连接活动臂，在对应于活动臂行程的两个端点处装有磁接近开关，磁接近开关通过磁信号线与信号及逻辑处理计算机连接。
对应于多个断路器，所述磁接近开关也有相应的数量，从每个磁接近开关接出的磁信号线通过切换器再接至信号及逻辑处理计算机。
所述罩体为透明材料或中间开有可视窗口；所述罩体(2)为正方形或长方形或半球形。
所述摄像头距离标示牌的距离为15～20厘米。
所述发送信息的装置(9-2)为光纤、电缆线、以太网、GSM、3G通信、ZigBee、WIFI、蓝牙中的任意一种或几种。
本发明的有益效果是：1)实现了实时监控，不耽误操作的及时进行；2)能够实现远程监控，不需要操作人员进行现场确认，最大程度地保障了操作人员的安全；3)在特殊情况下，通过透明罩体也可实现操作人员现场观测的需要；4)由于图像采集及识别与磁接近开关的监测是相互独立的事件，因此能在互不影响的情况下，更准确地判断断路器的状态，提高了判断结果的可靠性；5)摄像头近距离观测，观测图像清晰准确，同时使用红外夜视的摄像机，保证24小时日夜自动转换，实时监视，消除了因雨雾雪等环境因素的干扰和误差，最大程度上杜绝误判；6)当图像与开关状态不同时，随即发出报警，使操作人员能及时发现断路器的使用状态，有效防止事故的发生；7)造价低廉，节约成本，操作简单，节约人力。
附图说明
图1是本发明的结构布置示意图。
图2是本发明的电路框图。
图3是本发明的电气接线图。
具体实施方式
如图1-3所示，本实施例描述的变电站高压断路器状态信号采集装置，具有内装断路器13的柜体3，一般一个柜体中安装有一个断路器，但一个变电站可有多个装有断路器的柜体，柜体的正面装有表示断路器分合状态的标示牌4(通过窗口可以看见)，柜体内部则装有控制标示牌动作的断路器连杆机构，该断路器连杆机构受操动机构16的控制，操动机构16一边与断路器辅助开关17相连，一边接受断路器远方控制按钮15的控制。
本实施例的特点是在距标示牌4正对面20厘米处将一个透明的罩体2固定于柜体的表面，在该罩体的内面安装摄像头1，摄像头为超小型的工业摄像机，具有日夜视、定焦、防雾、防雨功能。罩体内部设有接线装置8，通过接线装置8和视频线11将摄像头采集到的视频信号传输到外面的图像识别系统。设在外部的图像识别系统包括信号及逻辑处理计算机9及与其相连的显示终端14，信号及逻辑处理计算机含有图像识别模块9-1和发送信息的装置9-2(见图3)。摄像头1即与图像识别模块9-1连接。
为了在获取视频图像的同时，再通过机械的方法再次确认断路器的工作状态，即确认标示牌4是“分”还是“合”(标示牌可能会因松脱而不随断路器连杆机构的动作而动作)，本例在断路器连杆机构上安装有磁接近开关5，即：断路器连杆机构由连杆7和活动臂6组成，连杆的一端与所述标示牌4连接(此处同时连接操动机构16)，连杆7另一端连接活动臂6，活动臂6有两个位置状态，一个是与磁接近开关5的A点接触，另一个是与磁接近开关5的B点接触，在A、B两点分别装有磁接近开关5的触头，并通过磁信号线12将感应的位置信号传输到信号及逻辑处理计算机9。
当变电站有多个断路器13时，所述摄像头1和接线装置8也有相应的数量，从各接线装置引出的视频线11先经过切换器10(型号MT-80系统矩阵，北京马丁伟业电子有限公司)，再接至信号及逻辑处理计算机9(型号BSF-IVS1101S-B北京博思廷科技有限公司生产)。
同样，对应于多个断路器13，所述磁接近开关5也有相应的数量，每个断路器安装一对(2个)磁接近开关5，从每个磁接近开关接出的磁信号线12通过切换器10再接至信号及逻辑处理计算机9。
所述罩体2除了全透明外还可以采用中间开有透明可视窗口的结构；罩体的形状可以是正方形或长方形或半球形；罩体内摄像头与标示牌的距离在15～20厘米内均可选用。
所述发送信息的装置9-2用于向上一级(远方的)控制单位发送断路器“分”或“合”的状态信号，传输方法可选择光纤、电缆线、以太网、GSM、3G通信、ZigBee、WIFI、蓝牙中的任意一种或几种。
本装置安装在无人值守的断路器柜体上，包括摄像头在内的视频系统和磁接近开关都是24小时全天候工作的，如果断路器连杆机构工作正常，标示牌随着断路器的“开”或“关”正确显示“合”或“分”，则信号及逻辑处理计算机向上一级发送正常的断路器“合”或“分”信号；当装置检测到视频图像与磁接近开关的信号不一致时，则发出报警信号，表示标示牌机械有故障，应排人过来检修。

Claims (9)

1.一种变电站高压断路器状态信号采集装置，具有内装断路器(13)的柜体(3)，柜体的正面设有表示断路器分合状态的标示牌(4)，柜体内部装有控制标示牌动作的断路器连杆机构，断路器连杆机构受操动机构(16)的控制，操动机构与断路器辅助开关(17)相连，其特征在于：在所述标示牌(4)正对面的设定距离处通过一直接固定于柜体上的罩体(2)安装摄像头(1)，摄像头通过接线装置(8)和视频线(11)连接到外部的图像识别系统；在断路器连杆机构上安装磁接近开关(5)。
2.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述图像识别系统包括信号及逻辑处理计算机(9)及与其相连的显示终端(14)，信号及逻辑处理计算机含有图像识别模块(9-1)和发送信息的装置(9-2)，该图像识别模块与摄像头(1)相连。
3.根据权利要求2所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：对应于多个断路器(13)，所述摄像头(1)和接线装置(8)也有相应的数量，从各接线装置引出的视频线(11)通过切换器(10)再接至信号及逻辑处理计算机(9)。
4.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述断路器连杆机构包括连杆(7)和活动臂(6)，连杆的一端与所述标示牌(4)连接，连杆另一端连接活动臂，在对应于活动臂行程的两个端点处装有磁接近开关(5)，磁接近开关通过磁信号线(12)与信号及逻辑处理计算机(9)连接。
5.根据权利要求4所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：对应于多个断路器(13)，所述磁接近开关(5)也有相应的数量，从每个磁接近开关接出的磁信号线(12)通过切换器(10)再接至信号及逻辑处理计算机(9)。
6.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述罩体(2)为透明材料或中间开有可视窗口。
7.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述罩体(2)为正方形或长方形或半球形。
8.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述摄像头(1)为日夜自动转换的红外夜视摄像头，距离标示牌的距离为15～20厘米。
9.根据权利要求1所述的变电站高压断路器状态信号采集装置，其特征在于：所述发送信息的装置(9-2)为光纤、电缆线、以太网、GSM、3G通信、ZigBee、WIFI、蓝牙中的任意一种或几种。
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