CN103472377A - 基于振动检测的用于gis型式试验时局部放电点定位装置 - Google Patents

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代克杰
王艳辉
张军民
李圣普
尹军华
刘伸展
袁书卿
周丰群
赵志敏
卞和营
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平顶山学院
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Abstract

本发明涉及电子技术领域,具体涉及一种基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点的定位装置。它包括上位机、以及与所述上位机无线连接的局部放电定位终端,所述局部放电定位终端至少为六只。本发明其智能化程度高,通过局部放电定位终端设备取得GIS筒壁振动信号及放电声音信号,经A/D转换、加权处理,对采集到的能量数据进行分析,从而判断放电点,实现实时绝缘故障定位的目的;本装置能够实现对局部放电定位终端的控制并读取相关数据,在上位机显示屏上显示;其电路采用超低功耗电路,节能环保。

Description

基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电子技术领域,具体涉及一种基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置。
背景技术
[0002] 现有的局部放电定位设备对于GIS型式试验时,测试电压升高而出现的局部放电故障的定位不准确。造成GIS局部放电故障点排查中主要靠对产品拆解后人工目测检查,周期长,费时费力,影响生产进度。
发明内容
[0003] 本发明目的是提供基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位的装置,它能克服现有GIS局部放电定位设备在局部放电定位上存在的不足。
[0004] 为了解决背景技术中所存在的问题,它包括上位机、以及与所述上位机无线连接的局部放电定位终端,所述局部放电定位终端至少为六只。
[0005] 进一步地,所述上位机包括CPU、无线模块、液晶屏、存储器、电池及电源管理模块、键盘,所述CPU与所述存储器相互连接,所述CPU分别与所述无线模块和液晶屏连接,所述键盘与所述CPU连接,所述电池及电源管理模块分别与所述键盘、CPU、存储器和液晶屏连接。
[0006] 进一步地,所述局部放电定位终端包括主控制器、无线发射模块、LED状态显示模块和加速度传感器、声音传感器及信号调理模块,所述主控制器与所述无线发射模块相互连接,所述主控制器与所述LED状态显示模块连接,所述加速度传感器、声音传感器及信号调理模块与所述主控制器连接。
[0007] 进一步地,所述上位机与所述局部放电定位终端采用ZigBee无线网络连接。
[0008] 本发明首先在GIS壳体外壁安放局部放电定位终端3,局部放电定位终端3内含压电式加速度传感器和声音传感器,GIS局部放电测试时,随测试电压的升高,在局部放电的瞬间产生压力波,这种波会对气体绝缘组合电器的筒壁产生小幅度的振动,压电式加速度传感器检测振动信号,声音传感器检测声音信号,两个信号放大后,经过去噪声、干扰滤除后,由加权处理获得本次局部放电试验在本测量点的能量数据,经ZigBee无线网络上传至上位机,上位机对各个测量点的数据进行比较,从而对局部放电点进行定位,并对放电类型进行识别。
[0009] 由于采用了以上技术方案,本发明具有以下有益效果:本发明所述的基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置,其智能化程度高,通过局部放电定位终端设备取得振动信号(包括筒壁振动和声音振动),经A / D转换、加权处理,对采集到的能量数据进行分析,从而判断放电点及放电类型,实现故障准确定位的目的;本装置能够实现对局部放电定位终端的控制并读取相关数据,在上位机显示屏上显示;其电路采用超低功耗电路,节能环保;同时本装置采用无线连接,方便操作人员在远端控制,避免了 GIS型式试验时由于高压对操作人员造成的伤害。
附图说明
[0010] 为了更清楚地说明本发明,下面将结合附图对实施例作简单的介绍。
[0011] 图1是本发明的结构示意图;
[0012] 图2为本发明中上位机的结构示意图;
[0013] 图3为本发明中上位机的程序流程图;
[0014] 图4为本发明中局部放电定位终端的结构示意图;
[0015] 图5为本发明中局部放电定位终端的程序流程图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017] 参看图1,本具体实施方式是采用以下技术方案予以实现,基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置,包括上位机2、以及与所述上位机2无线连接的局部放电定位终端3,所述局部放电定位终端3至少为六只;其中,上位机2通过无线网络向局部放电定位终端3发送检测启动指令后,局部放电定位终端3进入振动检测状态;上位机2还可发送指令从每个局部放电定位终端3将检测到的数据处理结果读出,并在上位机2的显示屏上显示出来,进而根据数据处理结果判断放电点及放电类型。
[0018] 参看图2,所述上位机2包括CPU4、无线模块5、液晶屏6、存储器7、电池及电源管理模块8、键盘9,所述CPU4与所述存储器7相互连接,所述CPU4分别与所述无线模块5和液晶屏6连接,所述键盘9与所述CPU4连接,所述电池及电源管理模块8分别与所述键盘9、CPU4、存储器7和液晶屏6连接;所述上位机2用于完成操作指令的输入、数据的显示以及存储等,因此选用Microchip公司的PIC24FJ系列芯片,具有功耗低,运算速度快等优点;且所述上位机2为方便操作,采用锂电池供电,因此整个上位机2的设计应处理好性能和功耗间的平衡,由于采用锂电池,因此需要充电管理检测构成,芯片对锂电池的充电过程加以控制,其中,无线模块5用于和检测终端通信,无线模块5和CPU4之间采用SPI通信;电池及电源管理模块8采用稳压芯片为系统供电,由于所选锂电池内置充、放电管理芯片,因此大大简化了电源管理电路;存储器7用于存储历史数据,便于查阅;液晶屏6使用的模块是0CM12864-8,主要完成测试任务各节点的工作状态、连接状态、电池信息、数据处理结果的显示任务;键盘9主要完成部分操作功能,如数据查询、状态查询和测试启动等功能,也可灵活的显示需要的信息。
[0019] 参看图3,上位机2经系统初始化后,开始读取局部放电定位终端3的状态,并由液晶屏6显示,根据显示的相关信息作相应按键指示,若局部放电定位终端3状态良好,则延时10秒继续保持对检测终端的监控,若出现局部放电则根据按键指令处理,并反馈局部放电定位终端3实现对放电点的定位并显示。
[0020] 参看图4,所述局部放电定位终端3包括主控制器10、无线发射模块11、LED状态显示模块12和加速度传感器、声音传感器及信号调理模块13,所述主控制器10与所述无线发射模块11相互连接,所述主控制器10与所述LED状态显示模块12连接,所述加速度传感器、声音传感器及信号调理模块13与所述主控制器10连接;所述局部放电定位终端3通过振动传感器和声音传感器检测GIS内部发生局部放电时对筒壁产生的振动信号及声音信号,传感器的输出信号经调理电路后,送至CPU的AD端,经AD变换,再经数字滤波、有效值计算、累计得到本次放电该检测点的振动强度,且所述局部放电定位终端3采用MicrochipIDE8.83集成开发环境,使用C语言开发,编译器采用MPLAB C30 ;其中,主控制器10采用PIC24FJ646A004单片机,主要完成系统整体运行和对各部分的控制功能;加速度传感器、声音传感器及信号调理模块13将振动传感器(SI)的信号进行放大后送至CPU4的AD端;无线发射模块11模块主要完成与上位机2的数据收发,也是振动测试系统的核心部分。
[0021] 参看图5,所述局部放电定位终端3经初始化后,等待上位机2的检测启动指令,接收指令后,开始对局部放电定位终端3采集到的信号进行噪音、干扰滤除后进行门限识别,若检测到的信号强度低于所要求的信号强度门限值,则继续保持检测,一旦超过门限,进行50ms的信号连续存储,并对数据进行加权处理,然后等待读取数据的指令,接受指令后,通过ZigBee网络发送数据到上位机2,最后由液晶屏6显示。
[0022] 所述上位机2与所述局部放电定位终端3采用ZigBee无线网络连接,因此应须用支持ZigBee的无线模块。
[0023] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.基于振动检测的用于Gis型式试验时局部放电点定位装置,其特征在于,包括上位机(2)、以及与所述上位机(2)无线连接的局部放电定位终端(3),所述局部放电定位终端(3)至少为六只。
2.上位机(2)与局部放电定位终端(3)采用ZigBee无线网络连接。从而实现上位机(2)对各个局部放电定位终端(3)控制。
3.根据权利要求1所述的基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置,其特征在于,所述上位机(2)包括CPU(4)、无线模块(5)、液晶屏(6)、存储器(7)、电池及电源管理模块(8)、键盘(9)。CPU(4)通过无线模块(5)和各个局部放电定位终端(3)的无线通信,实现对各个局部放电定位终端(3)的控制以及数据的读取。
4.根据权利要求1所述的基于振动检测的用于GIS型式试验时局部放电点定位装置,其特征在于,所述局部放电定位终端(3)包括CPU(IO)、无线发射模块(11)、LED状态显示模块(12)和加速度传感器、声音传感器及信号调理模块(13)。加速度传感器、声音传感器将放电瞬间的振动、声音信号变换为电信号,经调理模块处理后送给CPU进行AD变换、噪声抑制、干扰滤除后,由加权处理获得本次局部放电试验在本测量点的能量数据,数据再通过无线模块发送给上位机(2)。
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