CN104849656A - 一种开关设备综合特性远程智能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关设备综合特性远程智能测试装置，包括开关特性测试单元、回路电阻测试单元、第一至第二无线通信模块和移动终端；其有益效果是：本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验等多种繁琐的试验工作模块化、智能化，本发明不仅能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试工作和各种测试数据的存储，还能根据实际需要增添其他拓展功能；本发明可通过查询功能对历次详细的测试数据进行查询，为被测设备状态检修提供可靠依据；移动终端可通过无线网络进行通讯，试验人员可随时随地将试验数据传送给相关设备或人员，迅速有效地将故障消除，保证设备、电网可靠运行。
Description
技术领域
本发明属于电力设备检修维护技术领域，涉及一种开关设备综合特性远程智能测试装置。
背景技术
变电检修一次检修班组作业现场经常需要对变电站内断路器及隔离开关进行试验，试验项目种类繁多。日常检修预试、新设备投运、故障消缺等工作都需要对变电站内一次设备进行试验工作。断路器、隔离开关类设备是变电站内数量最多的设备，也是关系电网安全稳定运行的核心设备，这两种设备的试验数据是关系到设备正常运行的重要依据。断路器、隔离开关相关试验工作，需携带试验仪器3-4台，其他附件箱2-3个，准备工作时容易出现漏带、忘带工器具等问题，作业现场摆放凌乱。常规作业现场试验完毕后需采用手工方式对大量试验结果进行记录，并还要对纸质格式的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》进行填写录入。电力设备检修试验是必不可少的工作环节，试验数据的准确性和可靠性是保证电力设备安全稳定运行的主要因素，尤其是故障消缺工作时试验数据的分析和汇总是提高工作效率的关键，因此能否满足变电检修专业现场重要试验项目的使用、提高工作效率、保证试验数据的准确、减少作业人员的劳动强度是电力设备检修维护技术领域的宗旨。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可远程测试的、智能化的、测试结果可共享的开关设备综合特性远程智能测试装置。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种开关设备综合特性远程智能测试装置，包括开关特性测试单元、回路电阻测试单元、第一至第二无线通信模块和移动终端；
所述开关特性测试单元与所述第一无线通信模块双向连接；所述回路电阻测试单元与所述第二无线通信模块双向连接；所述第一至第二无线通信模块与所述移动终端无线连接。
所述开关特性测试单元包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块和行程光栅传感器；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述主控制器的串行通讯端口与所述第一无线通信模块双向连接。
所述开关特性测试单元还包括第一显示器、第一存储器和第一打印机；所述第一显示器、第一存储器和第一打印机的输入端分别接所述主控制器的相应输出端。
所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
所述回路电阻测试单元包括微处理器、第三A/D转换模块、电流采样模块、电压采样模块和电流源；
所述电流源的两端接被测电阻RX；
所述电流采样模块和电压采样模块分别安装在所述电流源与被测电阻RX构成的回路上；所述电流采样模块和电压采样模块的输出端分别接所述第三A/D转换模块的相应输入端；所述第三A/D转换模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述微处理器的串行通信端口与所述第二无线通信模块双向连接。
所述回路电阻测试单元还包括第二显示器、第二存储器和第二打印机；所述第二显示器、第二存储器和第二打印机的输入端分别接所述微处理器的相应输出端。
所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述微处理器的型号为P89V51RD2；所述第三A/D转换模块的型号为AD7706；所述电流采样模块的型号为FL-2 75mV/200A；所述电压采样模块的型号为LF198FE；所述电流源的型号为LSHL-1K-A；所述第一至第二无线通信模块的型号均为YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
本发明的有益效果是：本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验、断路器回路直阻试验等多种繁琐的试验工作模块化、智能化，本发明不仅能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试工作和各种测试数据的存储，还能根据实际需要增添其他拓展功能；本发明可通过查询功能对历次详细的测试数据进行查询，根据查询结果情况进行数据对比，以此来准确地判断被测设备的状况、状态等，也是做为诊断被测设备是否存在缺陷的重要依据，为被测设备状态检修提供可靠依据；移动终端可应用电话通讯网络、宽带通讯网络、ISDN通讯网、GPRS通讯网、蓝牙无线通讯、WIFI无线通讯网络等多种通讯方式进行通讯，试验人员可随时随地将试验数据传送给相关设备或人员，特别是在设备应急抢修工作中运用，可第一时间将故障设备的状况、状态等情况上报给上级领导，通过各部门的数据综合分析，迅速有效地将故障消除，保证设备、电网可靠运行；常规变电检修试验工作完毕后为了保证设备检修质量，还应填写纸质的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》，本发明能在完成作业现场的同时以电子版的形式自动填写《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》的工作，这不仅能保证数据填写的实时性和准确性，更能体现公司所倡导的“三节约”无纸化办公的理念；本发明不仅提高了检修试验的现场工作效率，还大大降低了试验人员的劳动强度，提高了试验数据的准确性和可靠性，尤其是针对应急故障处理工作，为缺陷处理争取了宝贵时间，提高了供电可靠性，保证了电网设备安全稳定运行；常规检修试验作业工作结束后，作业班组人员回到班组后需对现场试验数据进行整理和录入，还需对该试验设备的历次数据进行对比，本发明减少了工作结束后的整理、录入和数据对比并作，避免了纸张等办公耗材的没必要的消耗，大幅度减少了工作完毕后的后期工作；本发明使用后使得检修试验作业现场更加规范化、合理化、智能化，使得作业现场更加符合安全、文明生产的要求，为作业人员提供了整洁、舒适的作业环境，保证了作业人员愉快的工作心情和良好饱满的精神状态，只有创造了良好的工作环境才能确保检修试验工作的质量和安全；本发明改变了基层检修班组以往的开关类设备试验工作模式，提高了试验工作效率，为以后继续完善该装置软件扩展功能、扩宽系统功能范围、实现设备信息完全化、数据分析对比化等无纸化自动办公的目标奠定了基础，使变电检修作业现场工作更加科学智能、更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为开关特性测试单元原理框图。
图3为回路电阻测试单元原理框图。
具体实施方式
由图1-3所示的实施例可知，它包括开关特性测试单元、回路电阻测试单元、第一至第二无线通信模块和移动终端；
所述开关特性测试单元与所述第一无线通信模块双向连接；所述回路电阻测试单元与所述第二无线通信模块双向连接；所述第一至第二无线通信模块与所述移动终端无线连接。
所述开关特性测试单元包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块和行程光栅传感器；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述主控制器的串行通讯端口与所述第一无线通信模块双向连接。
所述开关特性测试单元还包括第一显示器、第一存储器和第一打印机；所述第一显示器、第一存储器和第一打印机的输入端分别接所述主控制器的相应输出端。
所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
所述回路电阻测试单元包括微处理器、第三A/D转换模块、电流采样模块、电压采样模块和电流源；
所述电流源的两端接被测电阻RX；
所述电流采样模块和电压采样模块分别安装在所述电流源与被测电阻RX构成的回路上；所述电流采样模块和电压采样模块的输出端分别接所述第三A/D转换模块的相应输入端；所述第三A/D转换模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述微处理器的串行通信端口与所述第二无线通信模块双向连接。
所述回路电阻测试单元还包括第二显示器、第二存储器和第二打印机；所述第二显示器、第二存储器和第二打印机的输入端分别接所述微处理器的相应输出端。
所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述微处理器的型号为P89V51RD2；所述第三A/D转换模块的型号为AD7706；所述电流采样模块的型号为FL-2 75mV/200A；所述电压采样模块的型号为LF198FE；所述电流源的型号为LSHL-1K-A；所述第一至第二无线通信模块的型号均为YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
本发明的工作过程如下：本发明还包括主模块和分级模块；所述主模块安装在所述移动终端中，所述分级模块分别安装在所述开关特性测试单元的主控制器和回路电阻测试单元的微处理器中；将所述开关特性测试单元的主控制器中的分级模块的通信信道地址设置为01，将所述回路电阻测试单元的微处理器中的分级模块的通信信道地址设置为02；
所述开关特性测试单元或回路电阻测试单元接通电源启动后，其分级模块不断发出通信信道地址信息；所述主模块通过软件选择通信信道地址信息设置测试项目：开关特性测试或回路电阻测试，进而与所述开关特性测试单元和回路电阻测试单元进行无线连接；
若所述主模块选择通信信道地址01，则所述主模块与所述开关特性测试单元自动连接；
所述开关特性测试单元的同步触发控制模块记录断路器合闸、分闸的弹跳次数，并将所述弹跳次数传输给所述主控制器；
所述行程光栅传感器将断路器合闸、分闸的弹跳行程数据传送给所述主控制器；
所述时间测量模块将断路器合闸、分闸的状态时间计时数据传送给所述主控制器；
所述主控制器根据断路器合闸、分闸的弹跳行程数据以及断路器合闸、分闸状态时间计时数据计算得到断路器合闸、分闸过程的合闸速度和分闸速度；
所述电压传感器测得的断路器合闸、分闸的电流参数，所述电流参数经A/D转换模块输入所述主控制器；
所述电流传感器测得的断路器合闸、分闸的电压参数，所述电压参数经A/D转换模块输入所述主控制器；
所述开关特性测试单元的主控制器中的分级模块将断路器合闸、分闸的弹跳次数、弹跳行程数据、状态时间计时数据、电流参数、电压参数通过第一无线通信模块发送给所述移动终端；
第一存储器对断路器合闸、分闸的弹跳次数、弹跳行程数据、状态时间计时数据、电流参数、电压参数进行存储；
所述第一显示器显示断路器合闸、分闸的弹跳行程与状态时间计时关系曲线图；
所述第一打印机对断路器合闸、分闸的弹跳次数、弹跳行程数据、状态时间计时数据、电流参数、电压参数进行打印；
若所述主模块选择通信信道地址为02，则所述主模块与所述回路电阻测试单元自动连接；
所述电流采样模块测得流经被测电阻RX的电流参数，所述流经被测电阻RX的电流参数经所述第三A/D转换模块输入所述微处理器；
所述电压采样模块测得被测电阻RX两端的电压参数，所述被测电阻RX两端的电压参数经所述第三A/D转换模块输入所述微处理器；
所述微处理器根据流经被测电阻RX的电流参数和被测电阻RX两端的电压参数计算得到被测电阻RX的阻值；
所述回路电阻测试单元的微处理器中分级模块将被测电阻RX的阻值通过第二无线通信模块发送给所述移动终端；
所述第二显示器、第二存储器和第二打印机分别显示、存储和打印被测电阻RX的阻值。
本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验、断路器回路直阻试验等多种繁琐的试验工作模块化、智能化，本发明不仅能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试工作和各种测试数据的存储，还能根据实际需要增添其他拓展功能；本发明可通过查询功能对历次详细的测试数据进行查询，根据查询结果情况进行数据对比，以此来准确地判断被测设备的状况、状态等，也是做为诊断被测设备是否存在缺陷的重要依据，为被测设备状态检修提供可靠依据；移动终端可应用电话通讯网络、宽带通讯网络、ISDN通讯网、GPRS通讯网、蓝牙无线通讯、WIFI无线通讯网络等多种通讯方式进行通讯，试验人员可随时随地将试验数据传送给相关设备或人员，特别是在设备应急抢修工作中运用，可第一时间将故障设备的状况、状态等情况上报给上级领导，通过各部门的数据综合分析，迅速有效地将故障消除，保证设备、电网可靠运行；常规变电检修试验工作完毕后为了保证设备检修质量，还应填写纸质的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》，本发明能在完成作业现场的同时以电子版的形式自动填写《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》的工作，这不仅能保证数据填写的实时性和准确性，更能体现公司所倡导的“三节约”无纸化办公的理念；本发明不仅提高了检修试验的现场工作效率，还大大降低了试验人员的劳动强度，提高了试验数据的准确性和可靠性，尤其是针对应急故障处理工作，为缺陷处理争取了宝贵时间，提高了供电可靠性，保证了电网设备安全稳定运行；常规检修试验作业工作结束后，作业班组人员回到班组后需对现场试验数据进行整理和录入，还需对该试验设备的历次数据进行对比，本发明减少了工作结束后的整理、录入和数据对比并作，避免了纸张等办公耗材的没必要的消耗，大幅度减少了工作完毕后的后期工作；本发明使用后使得检修试验作业现场更加规范化、合理化、智能化，使得作业现场更加符合安全、文明生产的要求，为作业人员提供了整洁、舒适的作业环境，保证了作业人员愉快的工作心情和良好饱满的精神状态，只有创造了良好的工作环境才能确保检修试验工作的质量和安全；本发明改变了基层检修班组以往的开关类设备试验工作模式，提高了试验工作效率，为以后继续完善该装置软件扩展功能、扩宽系统功能范围、实现设备信息完全化、数据分析对比化等无纸化自动办公的目标奠定了基础，使变电检修作业现场工作更加科学智能、更加安全可靠。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：包括开关特性测试单元、回路电阻测试单元、第一至第二无线通信模块和移动终端；
所述开关特性测试单元与所述第一无线通信模块双向连接；所述回路电阻测试单元与所述第二无线通信模块双向连接；所述第一至第二无线通信模块分别与所述移动终端无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述开关特性测试单元包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块和行程光栅传感器；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述主控制器的串行通讯端口与所述第一无线通信模块双向连接。
3.根据权利要求2所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述开关特性测试单元还包括第一显示器、第一存储器和第一打印机；所述第一显示器、第一存储器和第一打印机的输入端分别接所述主控制器的相应输出端。
4.根据权利要求3所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
5.根据权利要求1所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述回路电阻测试单元包括微处理器、第三A/D转换模块、电流采样模块、电压采样模块和电流源；
所述电流源的两端接被测电阻RX；
所述电流采样模块和电压采样模块分别安装在所述电流源与被测电阻RX构成的回路上；所述电流采样模块和电压采样模块的输出端分别接所述第三A/D转换模块的相应输入端；所述第三A/D转换模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述微处理器的串行通信端口与所述第二无线通信模块双向连接。
6.根据权利要求5所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述回路电阻测试单元还包括第二显示器、第二存储器和第二打印机；所述第二显示器、第二存储器和第二打印机的输入端分别接所述微处理器的相应输出端。
7.根据权利要求1-6任何一项所述的一种开关设备综合特性远程智能测试装置，其特征在于：所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述微处理器的型号为P89V51RD2；所述第三A/D转换模块的型号为AD7706；所述电流采样模块的型号为FL-2 75mV/200A；所述电压采样模块的型号为LF198FE；所述电流源的型号为LSHL-1K-A；所述第一至第二无线通信模块的型号均为YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
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