CN108761249A - 避雷器在线监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及避雷器监测技术领域,具体涉及一种避雷器在线监控系统,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,本地监测装置通过设置温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块,温度传感器、电流信号采集器以及电压信号采集器分别与避雷器连接,以采集避雷器的温度值、电流信号以及电压信号,处理器与温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器和通信模块分别电连接以接收温度值、电流信号以及电压信号并通过通信模块发送至上层监控主机,以使上层监控主机对本地监测装置发送的温度值、电流信号以及电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至上位机。通过上述设置,以实现对避雷器进行实时可靠地监测。
Description
技术领域
本发明涉及避雷器监测技术领域,具体而言,涉及一种避雷器在线监控系统。
背景技术
随着电力系统全面开展输变电设备状态评价和状态检修工作,以及目前智能电网建设工作的全面展开,开展输变电一次设备的在线监测工作已经是一项迫在眉睫的工作。
避雷器是电力系统中广泛使用的一种输变电一次设备,是电力系统中的重要的过电压保护装置。由于避雷器有良好的非线性电阻特性,所以避雷器内部是没有间隙的。正是由于没有间隙,在正常运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用,以及内部受潮或过热等因素的影响,容易造成阀片非线性电阻特性的劣化。这种劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加,阻性电流的加大会造成发热量的增加,继而导致避雷器内部温度的上升,温度的上升则会加速阀片的老化,从而形成恶性循坏,最后导致避雷器由于过热而损坏,严重时甚至可能引起避雷器的爆炸,继而引起大面积停电事故。
因此,提出一种能够可靠、便捷地对避雷器进行在线监测的装置,是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种避雷器在线监控系统,以有效缓解上述技术问题。
为实现上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:
一种避雷器在线监控系统,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,所述本地监测装置包括温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块;
所述温度传感器、电流信号采集器以及电压信号采集器分别与避雷器连接,以采集所述避雷器的温度值、电流信号以及电压信号,所述处理器与所述温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器和通信模块分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及电压信号并通过所述通信模块发送至所述上层监控主机,以使所述上层监控主机能够根据所述本地监测装置发送的温度值、电流信号以及电压信号进行故障诊断以得到诊断结果,并发送至所述上位机。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述电流信号采集器包括电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路,所述电流互感器与所述避雷器的接地端连接以采集所述避雷器的泄漏电流,且所述电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路依次连接后与所述处理器电连接,所述泄漏电流依次经电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路处理后得到所述电流信号并发送至所述处理器;
所述电压信号采集器包括:电压互感器、第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路,所述电压互感器与所述避雷器的电源端连接以采集所述避雷器的相电压,且所述电压互感器、第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路依次连接后与所述处理器电连接,所述相电压依次经过所述第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路处理后得到所述电压信号。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述第一带通滤波电路和第二带通滤波电路包括CD4060分频器和MAX267滤波器。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述本地监测装置还包括放电计数器,所述放电计数器与所述避雷器的接地端和所述处理器分别电连接。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述本地监测装置还包括太阳能电池,所述太阳能电池与所述温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器以及处理器分别电连接。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述避雷器在线监控系统还包括报警器,所述报警器与所述上层监控主机电连接。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述报警器包括声光报警器和短信报警器,所述声光报警器和短信报警器分别与所述处理器电连接。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述处理器采用DSP处理模块,通信模块包括CAN通信模块。
可选的,在上述避雷器在线监控系统中,所述本地监测装置还包括检测环境湿度的湿度传感器,所述湿度传感器与所述处理器电连接。
本发明还提供另一种避雷器在线监控系统,特征在于,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,所述本地监测装置包括温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块;
所述温度传感器设置于避雷器以检测该避雷器的温度值,所述电流信号采集器与所述避雷器的接地端连接以采集该接地端的电流信号,所述电压信号采集器为三个,且分别与所述避雷器的A相、B相和C相分别电连接以采集各相的电压信号,所述处理器与所述温度传感器、电流信号采集器、通信模块以及各电压信号采集器分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及各相的电压信号并通过所述通信模块发送至所述上层监控主机,以使所述上层监控主机对所述本地监测装置发送的温度值、电流信号以及各相的电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至所述上位机。
本发明实施例提供的一种避雷器在线监测系统,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,本地监测装置通过设置温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块,以在对避雷器进行在线监测时,所述温度传感器、电流信号采集器以及电压信号采集器分别与避雷器连接,以采集所述避雷器的温度值、电流信号以及电压信号,所述处理器与所述温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器和通信模块分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及电压信号并通过所述通信模块发送至所述上层监控主机,以使所述上层监控主机对所述本地监测装置发送的温度值、电流信号以及电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至所述上位机。进而实现对避雷器进行实时可靠地监测。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种避雷器在线监控系统的连接框图。
图2示出了本发明实施例提供的一种本地监测装置的连接框图。
图3示出了本发明实施例提供的一种电流信号采集器包的连接框图。
图4示出了本发明实施例提供的一种电压信号采集器包的连接框图。
图5示出了本发明实施例提供的一种本地监测装置的另一连接框图。
图标:10-避雷器在线监控系统;100-本地监测装置;110-温度传感器;120-电流信号采集器;122-电流互感器;124-第一隔离放大电路;126-第一带通滤波电路;128-第一信号调理电路;130-电压信号采集器;132-电压互感器;134-第二隔离放大电路;136-第二带通滤波电路;138-第二信号调理电路;140-处理器;150-通信模块;160-放电计数器;170-湿度传感器;180-太阳能电池;200-上层监控主机;300-上位机;400-报警器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请结合图1和图2,本发明提供了一种避雷器在线监控系统10,包括:上位机300、上层监控主机200和本地监测装置100,所述上位机300和本地监测装置100分别与所述上层监控主机200通信连接。
其中,所述上位机300可以是手机、电脑或平板等,所述上层监控主机200可以是计算机或服务器,在此不作具体限定。可以理解,在本实施例中,所述本地监测装置100可以为一个,也可以为多个。当本地监测装置100为多个时,每个本地监测装置100分别对应一个避雷器。进而使所述避雷器在线监控系统10能够同时实现对多个避雷器进行在线监测。
在本实施例中,所述本地监测装置100包括温度传感器110、电压信号采集器130、电流信号采集器120、处理器140以及通信模块150。所述温度传感器110、电流信号采集器120以及电压信号采集器130分别与避雷器连接,以采集所述避雷器的温度值、电流信号以及电压信号,所述处理器140与所述温度传感器110、电压信号采集器130、电流信号采集器120和通信模块150分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及电压信号并通过所述通信模块150发送至所述上层监控主机200,以使所述上层监控主机200对所述本地监测装置100发送的温度值、电流信号以及电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至所述上位机300。
通过上述设置,以在采用上述的避雷器在线监控系统10对避雷器进行监测时实现实时在线检测。此外,根据所述温度值、电流信号以及电压信号进行故障检测得到的检测结果更加准确,
其中,所述处理器140可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。所述通信模块150可以是无线通信模块,也可是通信接口或总线,在不做具体限定。
可选的,在本实施例中,所述处理器140采用DSP处理模块,通信模块150包括CAN通信模块。
通过上述设置,以使上层监控主机200通过CAN通信模块控制各个本地监测装置100的工作状态,可使用光纤或屏蔽双绞电缆做传输介质,所有接口均采用光电隔离,保证各部分之间没有电气联系,解决了抗干扰、抗冲击等方面的问题,可保证所述避雷器在线监控系统10在没有干扰环境下稳定运行。
所述温度传感器110的型号在此不作具体限定,只要能够有效检测避雷器内的温度即可。所述电流信号采集器120可以包括但不限于电流采集模块、隔离放大电路、带通滤波电路以及信号调理电路,所述电压信号采集器130可以包括但不限于电压采集模块、隔离放大电路、带通滤波电路以及信号调理电路。
请结合图3,可选的,在本实施例中,所述电流信号采集器120包括电流互感器122、第一隔离放大电路124、第一带通滤波电路126以及第一信号调理电路128,所述电流互感器122与所述避雷器的接地端连接以采集所述避雷器的泄漏电流,且所述电流互感器122、第一隔离放大电路124、第一带通滤波电路126以及第一信号调理电路128依次连接后与所述处理器140电连接,所述泄漏电流依次经电流互感器122、第一隔离放大电路124、第一带通滤波电路126以及第一信号调理电路128处理后得到所述电流信号并发送至所述处理器140。
请结合图4,所述电压信号采集器130包括电压互感器132、第二隔离放大电路134、第二带通滤波电路136以及第二信号调理电路138,所述电压互感器132与所述避雷器的电源端连接以采集所述避雷器的相电压,且所述电压互感器132、第二隔离放大电路134、第二带通滤波电路136以及第二信号调理电路138依次连接后与所述处理器140电连接,所述相电压依次经过所述第二隔离放大电路134、第二带通滤波电路136以及第二信号调理电路138处理后得到所述电压信号。
其中,所述第一隔离放大电路124对所述漏电流进行放大处理后发送至所述第一带通滤波电路126进行滤波,以降低干扰后传输至所述第一信号调理电路128以进行整形得到电流信号,并将其传输至处理器140。所述第二隔离放大电路134对所述相电压进行放大处理后发送至所述第二带通滤波电路136进行滤波,以降低干扰后传输至所述第二信号调理电路138以进行整形得到电压信号,并将其传输至处理器140。所述处理器140对收到的来自第一信号调理电路128和第二信号调理电路138的电流信号和电压信号转发至所述上层监控主机200以进行分析、计算和判断,从而形成监控数据,一旦发生过电压或电流泄露、出现放电电流故障或温度过高的情况,即可得到避雷器故障的信息并进行提示,其中,所述上层监控主机200可以包括显示器和存储模块等,以使所述上层监控主机200进行信息存储并显示,以使工作人员可以基于避雷器故障的信息进行检修和维护。
通常情况下,所述避雷器应用于三相电压的电路中,为进一步保障对相电压进行检测得到的检测结果的准确度,可选的,在本实施例中,所述电压信号采集器130为三个,且分别与所述避雷器的A相、B相和C相分别电连接以采集各相的电压信号。
所述处理器140与所述温度传感器110、电流信号采集器120、通信模块150以及各电压信号采集器130分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及各相的电压信号并通过所述通信模块150发送至所述上层监控主机200,以使所述上层监控主机200对所述本地监测装置100发送的温度值、电流信号以及各相的电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至所述上位机300。
可选的,在本实施例中,所述第一带通滤波电路126和第二带通滤波电路136分别包括CD4060分频器和MAX267滤波器。
为实现在避雷器出现故障时,能够有效提示工作人员,可选的,在本实施例中,所述避雷器在线监控系统10还包括报警器400,所述报警器400与所述上层监控主机200电连接。
其中,所述报警器400可以是但不限于声音报警器、光报警器、声光报警器和/或短信报警器,可以理解,当为短信报警器时,该短信报警器可以关联有终端设备。
可选的,在本实施例中,所述报警器400包括声光报警器和短信报警器,所述声光报警器和短信报警器分别与所述处理器140电连接。
请结合图5,为进一步保障避雷器检测结果的准确性,可选的,在本实施例中,所述本地监测装置100还包括放电计数器160,所述放电计数器160与所述避雷器的接地端和所述处理器140分别电连接。
具体的,所述放电计数器160可以通过采集器与所述处理器140电连接,所述采集器用于实时采集所述放电计数器160的记录并发送至所述处理器140,所述处理器140在接收到所述记录时发送至所述上层监控主机200,以使所述上层监控主机200能够基于所述记录检测所述避雷器的工作状态,进而基于所述避雷器的工作状态判断所述避雷器是否故障。
为避免因环境因素影响诊断结果,进而进一步保障获得的避雷器的诊断结果的准确性,在本实施例中,所述本地监测装置100还包括检测环境湿度的湿度传感器170,所述湿度传感器170与所述处理器140电连接。
为实现对所述本地监测装置100中的各电子器件进行供电,所述本地监测装置100可以包括蓄电池,也可以外接市电电源。可选的,在本实施例中,所述本地监测装置100还包括太阳能电池180,所述太阳能电池180与所述温度传感器110、电压信号采集器130、电流信号采集器120以及处理器140分别电连接。
综上,本发明提供的一种避雷器在线监控系统10,包括上位机300、上层监控主机200和本地监测装置100,本地监测装置100通过设置温度传感器110、电压信号采集器130、电流信号采集器120、处理器140以及通信模块150,以在采用上述的避雷器在线监控系统10对避雷器进行监测时实现实时在线检测。此外,根据所述温度值、电流信号以及电压信号进行故障检测得到的检测结果更加准确。进一步地,通过设置湿度传感器170以及放电计数器160以进一步保障检测结果的准确性。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的功能可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的现有程序代码或算法来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种避雷器在线监控系统,其特征在于,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,所述本地监测装置包括温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块;
所述温度传感器、电流信号采集器以及电压信号采集器分别与避雷器连接,以采集所述避雷器的温度值、电流信号以及电压信号,所述处理器与所述温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器和通信模块分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及电压信号并通过所述通信模块发送至所述上层监控主机,以使所述上层监控主机能够根据所述本地监测装置发送的温度值、电流信号以及电压信号进行故障诊断以得到诊断结果,并发送至所述上位机。
2.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述电流信号采集器包括电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路,所述电流互感器与所述避雷器的接地端连接以采集所述避雷器的泄漏电流,且所述电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路依次连接后与所述处理器电连接,所述泄漏电流依次经电流互感器、第一隔离放大电路、第一带通滤波电路以及第一信号调理电路处理后得到所述电流信号并发送至所述处理器;
所述电压信号采集器包括:电压互感器、第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路,所述电压互感器与所述避雷器的电源端连接以采集所述避雷器的相电压,且所述电压互感器、第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路依次连接后与所述处理器电连接,所述相电压依次经过所述第二隔离放大电路、第二带通滤波电路以及第二信号调理电路处理后得到所述电压信号。
3.根据权利要求2所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述第一带通滤波电路和第二带通滤波电路包括CD4060分频器和MAX267滤波器。
4.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述本地监测装置还包括放电计数器,所述放电计数器与所述避雷器的接地端和所述处理器分别电连接。
5.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述本地监测装置还包括太阳能电池,所述太阳能电池与所述温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器以及处理器分别电连接。
6.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述避雷器在线监控系统还包括报警器,所述报警器与所述上层监控主机电连接。
7.根据权利要求6所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述报警器包括声光报警器和短信报警器,所述声光报警器和短信报警器分别与所述处理器电连接。
8.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述处理器采用DSP处理模块,通信模块包括CAN通信模块。
9.根据权利要求1所述的避雷器在线监控系统,其特征在于,所述本地监测装置还包括检测环境湿度的湿度传感器,所述湿度传感器与所述处理器电连接。
10.一种避雷器在线监控系统,其特征在于,包括上位机、上层监控主机和本地监测装置,所述本地监测装置包括温度传感器、电压信号采集器、电流信号采集器、处理器以及通信模块;
所述温度传感器设置于避雷器以检测该避雷器的温度值,所述电流信号采集器与所述避雷器的接地端连接以采集该接地端的电流信号,所述电压信号采集器为三个,且分别与所述避雷器的A相、B相和C相分别电连接以采集各相的电压信号,所述处理器与所述温度传感器、电流信号采集器、通信模块以及各电压信号采集器分别电连接以接收所述温度值、电流信号以及各相的电压信号并通过所述通信模块发送至所述上层监控主机,以使所述上层监控主机对所述本地监测装置发送的温度值、电流信号以及各相的电压信号进行故障诊断得到诊断结果,并发送至所述上位机。
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- 2018-07-26 CN CN201810834541.2A patent/CN108761249A/zh active Pending
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