CN105158651B - 一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置，包括穿戴式采集设备、智能数据采集前端和传感器，穿戴式采集设备通过无线连接智能数据采集前端，智能数据采集前端再连接至传感器；智能数据采集前端中的CPU控制组件通过总线分别连接模拟信号调理组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件；穿戴式采集设备和智能数据采集前端采用短程无线通信，整个数据采集过程无需人工干预和判断，对检测人员的素质要求不高，简化测试流程，无需电力设备停电，节约人力和时间成本，且排除了人为的主观判断，测试结果更为客观地反映设备绝缘耐压状态；智能数据采集前端采用太阳能板对锂电池进行充电，可长期自供电无需更换电池，简化了本发明的使用。
Description
技术领域
本发明属于电力设备领域，特别涉及一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置。
背景技术
高压电力设备存在绝缘缺陷时会产生局部放电，通过对局部放电的检测可以有效地判断高压电力设备的绝缘状态，有效检测局部放电对确保电力设备的安全稳定运行具有重要意义；
传统局部放电的检测方法基于便携式的局部放电测试仪的人工巡视与定期预防检修，虽在一定条件下起到防范作用，但此种方法对检测人员要求较高且需耗费巨大的人力和物力，很难对所有的设备进行全面的检测；此外传统检测方法需要停电检测，这不仅影响用户用电、带来巨大的经济损失，而且电力设备处于停止工作状态时有些局放问题没有暴露出来，使得检测效果大打折扣。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置，以解决现有技术中需要停电检测且很难进行全面检测、检测时对人员要求较高且需耗费巨大的人力和物力的问题。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置，包括穿戴式采集设备、智能数据采集前端和传感器，其中：所述穿戴式采集设备通过无线连接智能数据采集前端，所述智能数据采集前端再连接至传感器；
所述穿戴式采集设备用作唤醒智能数据采集前端并收集智能数据采集前端所采集到的电力设备局部放电数据；
所述智能数据采集前端调理并量化传感器所接收到的电力设备特高频/超声波局部放电信号；
所述传感器用作接收电力设备局部放电产生的特高频/超声波信号；
所述智能数据采集前端包括模拟信号调理组件、CPU控制组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件，所述CPU控制组件通过总线分别连接至模拟信号调理组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件。
所述模拟信号调理组件用作对传感器接收到的电力设备特高频/超声波模拟信号进行滤波、放大、检波；
所述CPU控制组件用作特高频/超声波模拟信号的量化、设备电源控制、无线控制、数据存储；CPU控制组件还具有RTC功能，能够定期的打开无线通信模块组件的电源，接收无线命令；
所述无线通信模块组件用作接收无线命令；
所述太阳能充电管理组件用作收集太能板的能量，并对锂电池进行充电。
进一步的，所述穿戴式采集设备为手环状。
进一步的，所述无线通信模块组件采用Bluetooth4.0短程无线通信进行数据的收发。
进一步的，所述智能数据采集前端和传感器均安装于高压电力设备上。
进一步的，所述智能数据采集前端和传感器之间采用防水接头相连接。
进一步的，所述智能数据采集前端内设置有可充电的锂电池。
进一步的，所述智能数据采集前端上还设有太阳能板接口，能够连接太阳能板并对内置锂电池充电。
有益效果：本发明提供了一种能方便简易的对局部放电进行检测的局放电在线监测装置，由于智能数据采集前端和传感器出厂时即已调试并安装于高压电力设备上，在进行巡检时无需检测人员进行测试设备的安装和调试，无需现场断电进行检测，从而简化了局放信号检测的流程且是带电检测使得检测效果更能真实的反映受检设备的绝缘耐压性能；穿戴式采集设备和智能数据采集前端采用短程无线通信，整个数据采集过程无需人工干预和判断，对人员的素质要求不高，无需停电，简化了测试流程，节约了人力成本和时间成本，且排除了人为的主观判断，测试结果更为客观的反映设备绝缘耐压状态；智能数据采集前端采用太阳能板对锂电池进行充电，使得本发明可以长期自供电而无需更换电池，简化了本发明的使用。
附图说明
图1是本发明的模块框图；
图2是本发明中智能数据采集前端的模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
术语解释：
局部放电：当外加电压在电气设备中产生的场强，足以使绝缘部分区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的这种放电现象，称为局部放电。
如图1所示，一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置，包括穿戴式采集设备、智能数据采集前端和传感器，其中：所述穿戴式采集设备通过无线连接智能数据采集前端，所述智能数据采集前端再连接至传感器；
所述穿戴式采集设备用作唤醒智能数据采集前端并收集智能数据采集前端所采集到的电力设备局部放电数据；
所述智能数据采集前端调理并量化传感器所接收到的电力设备特高频/超声波局部放电信号；
所述传感器用作接收电力设备局部放电产生的特高频/超声波信号；
如图2所示，所述智能数据采集前端包括模拟信号调理组件、CPU控制组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件，所述CPU控制组件通过总线分别连接至模拟信号调理组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件。
所述模拟信号调理组件用作对传感器接收到的电力设备特高频/超声波模拟信号进行滤波、放大、检波；
所述CPU控制组件用作特高频/超声波模拟信号的量化、设备电源控制、无线控制、数据存储；CPU控制组件还具有RTC功能，能够定期的打开无线通信模块组件的电源，接收无线命令；
所述无线通信模块组件用作接收无线命令；
所述太阳能充电管理组件用作收集太能板的能量，并对锂电池进行充电。
所述穿戴式采集设备为手环状，便于检测人员携带，不需额外增加检测人员携带设备的负担，并且可对手环增加安全监控等辅助功能。
所述无线通信模块组件采用Bluetooth4.0短程无线通信进行数据的收发；穿戴式采集设备和智能数据采集前端采用短程无线通信，整个数据采集过程无需人工干预和判断，对人员的素质要求不高，简化了测试流程，节约了人力成本和时间成本，且排除了人为的主观判断，测试结果更为客观的反映设备绝缘耐压状态。
所述智能数据采集前端和传感器均安装于高压电力设备上；本发明需要再智能数据采集前端和传感器出厂时即已调试并安装于高压电力设备上，在进行巡检时无需检测人员进行测试设备的安装和调试，无需现场断电进行检测，从而简化了局放信号检测的流程且是带电检测使得检测效果更能真实的反映受检设备的绝缘耐压性能。
所述智能数据采集前端和传感器之间采用防水接头相连接。
所述智能数据采集前端内设置有可充电的锂电池。
所述智能数据采集前端上还设有太阳能板接口，能够连接太阳能板；当智能数据采集前端在室外使用的情况，太阳能板接口安装上太阳能板，太阳能充电管理组件收集太能板的能量并对锂电池进行充电，这样使得设备延长工作时间，而无需人工的进行充电。
本发明需要再智能数据采集前端和传感器出厂时即已调试并安装于高压电力设备上，在进行巡检时无需检测人员进行测试设备的安装和调试，无需现场断电进行检测，从而简化了局放信号检测的流程且是带电检测使得检测效果更能真实的反映受检设备的绝缘耐压性能；穿戴式采集设备和智能数据采集前端采用短程无线通信，整个数据采集过程无需人工干预和判断，对人员的素质要求不高，简化了测试流程，节约了人力成本和时间成本，且排除了人为的主观判断，测试结果更为客观的反映设备绝缘耐压状态；智能数据采集前端采用太阳能板对锂电池进行充电，使得本发明可以长期自供电而无需更换电池，简化了本发明的使用。
所述智能数据采集前端的工作流程如下：智能数据采集前端平时工作在待机模式下，整个设备的工作电流极低；CPU控制组件具有RTC功能，能够定期的打开无线通信模块组件的电源进行无线命令的接收，当接收到穿戴式采集设备发来的采集命令时，CPU控制开关打开模拟信号调理组件电源，模拟信号调理组件开始工作，模拟信号调理对传感器接收的特高频/超声波局部放电信号进行信号调理；经模拟信号调理组件处理后的数据最终由CPU控制组件完成数据的量化工作，并把量化后的数据通过无线通信模块组件把数据上传到穿戴式采集设备；完成数据的上传工作后CPU控制组件再次控制整个智能数据采集前端进入到待机模式下等待下一次的数据采集。
智能数据采集前端采用可充电锂电池供电，并具备有太阳能充电管理功能和太阳能板接口，当智能数据采集前端在室外使用的情况，太阳能板接口安装上太阳能板，太阳能充电管理组件收集太能板的能量并对锂电池进行充电，这样使得设备延长工作时间，而无需人工的进行充电。
由于ZigBee的通信速率较低，会导致穿戴式采集设备在收集数据时所花费的时间过长，不利用工作效率和装置功耗的控制，另外一般现今的平板等智能设备都具备有蓝牙通信功能，采用蓝牙通信方式能够很方便的使得穿戴式采集设备和平板等智能设备进行无线通信互联起来，方便后期系统的扩展和数据的转移，穿戴式采集设备还能具备和支持Bluetooth4.0笔记本进行通信的功能，故选择了Bluetooth4.0无线通信。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于穿戴式设备的智能局放在线监测装置，其特征在于：包括穿戴式采集设备、智能数据采集前端和传感器，其中：所述穿戴式采集设备通过无线连接智能数据采集前端，所述智能数据采集前端再连接至传感器；所述智能数据采集前端和传感器均安装于高压电力设备上；所述智能数据采集前端内设置有可充电的锂电池；所述智能数据采集前端上还设有太阳能板接口，能够连接太阳能板对内置锂电池充电；
所述穿戴式采集设备用作唤醒智能数据采集前端并收集智能数据采集前端所采集到的电力设备局部放电数据；
所述智能数据采集前端调理并量化传感器所接收到的电力设备特高频/超声波局部放电信号；
所述传感器用作接收电力设备局部放电产生的特高频/超声波信号；
所述智能数据采集前端包括模拟信号调理组件、CPU控制组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件，所述CPU控制组件通过总线分别连接至模拟信号调理组件、无线通信模块组件和太阳能充电管理组件；
所述模拟信号调理组件用作对传感器接收到的电力设备特高频/超声波模拟信号进行滤波、放大、检波；
所述CPU控制组件用作特高频/超声波模拟信号的量化、设备电源控制、无线控制、数据存储；CPU控制组件还具有RTC功能，能够定期的打开无线通信模块组件的电源，接收无线命令；
所述无线通信模块组件用作接收无线命令；
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所述穿戴式采集设备为手环状；
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所述智能数据采集前端和传感器之间采用防水接头相连接。
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