CN109559929A - 一种刀闸状态采集装置 - Google Patents

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季金豹
张健
厉朝明
李俊
汉勇
赵庆法
宋杨
董扬
韩军峰
刘晓东
郑志扬
刘鑫
江龙
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Rizhao Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Rizhao Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/54—Lever switches with blade-type contact co-operating with one or two spring-clip contacts, e.g. knife switch
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/168—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication

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Abstract

本发明公开了一种刀闸状态采集装置，所述刀闸状态采集装置包括红外检测传感器和检测附件；所述红外检测传感器包含一红外对管，即红外发射、接收对管；所述检测附件是刀闸机构本体；所述红外检测传感器分别安装在刀闸机构对应刀闸分、合位置的设定区域位置，所述刀闸机构本体或者在所述刀闸机构本体上安装另一检测附件，在刀闸分合位置时，分别触发对应的红外检测传感器中的红外对管，使其输出闭合状态；红外检测传感器状态通过状态输出模块输出，输出的方式为RS485通讯方式。本发明实现刀闸状态的采集，检测精度高，避免了因刀闸分合不到位引发事故，可适应户外敞开式设备和GIS设备，兼容各种机构。

Description

一种刀闸状态采集装置
技术领域
本发明涉及高压输电系统技术领域，具体涉及一种刀闸状态采集装置。
背景技术
目前，隔离刀闸是高压输电系统中常使用的一种电器，用于分、合电路，其分闸或合闸的基本原理和过程是：由控制回路操作电机转动，通过相应的传动机构带动刀闸的动触头旋转，与静触头连接或分开，实现隔离刀闸的分闸或合闸，同时刀闸辅助接点输出相应的分闸或合闸信号。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高。然而，在分闸、合闸的过程中，由于隔离刀闸自身的原因，可能会产生电机正确动作，并且辅助接点也已经到位，而动作刀闸却没有完全到位的现象，极易造成误操作事故。
变电站操作规范明确要求需要两种不同源方法对刀闸进行检测，主判据是安装在控制箱内的行程开关、辅助开关等状态节点，通过测控装置上传。但这些节点长时间运行会出现打滑、变形等现象，因此并不能完全真实地反映出刀闸状态。现有辅助判据一般有三种方法：人工现场确认、图像识别、导电臂上安装传感器，但均有明显的缺陷。人工现场确认:人员到现场通过观察刀闸本体或者状态指示标志确认刀闸分合状态；图像识别：采用摄像头对刀闸进行图像拍摄，并通过后台系统进行图像识别分析，得出状态结果给顺控主机作为辅助判据；导电臂安装传感器：采用压力传感器检测动静触头的接触压力，并通过无线的方式传输。
1)人工现场确认
需要耗费人力物力，费时费力，操作效率低，人为影响因素大，不满足一键顺控遥控操作的要求。
2)视频分析
视频分析是使用摄像头对刀闸的分合状态进行拍摄后通过图像分析软件进行状态识别，但主要存在以下问题：
(1)摄像头拍摄对光线、角度等环境要求较高，在一些环境较恶劣的情况下，拍照不清晰，导致无法判断状态或分析出错误的状态；
(2)需要对每个刀闸配置一个摄像头，成本较高；
(3)视频分析的响应速度较慢，影响一键顺控的操作效率；
(4)无法适用于GIS刀闸设备。
3)无线压力传感器
无线压力传感器安装在刀闸触头上，通过检测触头的压力来实现刀闸状态的确认，该技术方案测量的是刀闸本体，因此具有测量直接、准确度高的优点。但根据实际使用情况反馈，使用效果并不好，主要存在以下几方面问题：
(1)刀闸触头属于精密设备，传感器直接安装在刀闸触头上，对刀闸接触特性、放电特性等有一定的影响；
(2)需要带电安装；
(3)受高压大电流影响，对传感器的寿命和可靠性影响较大；
(4)采用电池供电，需要定期更换电池，需要在停电的情况下更换；
(5)无法适用于GIS刀闸设备。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种刀闸状态采集装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种刀闸状态采集装置，所述刀闸状态采集装置包括红外检测传感器和检测附件；所述红外检测传感器包含一红外对管，即红外发射、接收对管；所述检测附件是刀闸机构本体；所述红外检测传感器分别安装在刀闸机构对应刀闸分、合位置的设定区域位置，所述刀闸机构本体或者在所述刀闸机构本体上安装另一检测附件，在刀闸分合位置时，分别触发对应的红外检测传感器中的红外对管，使其输出闭合状态；红外检测传感器状态通过状态输出模块输出，输出的方式为RS485通讯方式。
需要说明的是，检测附件固定在控制刀闸分合的刀闸机构上，所述刀闸机构本体靠近刀闸本体的机械部位，采用旋转运动或直线运动，检测附件跟随刀闸机构进行动作。
需要说明的是，所述红外检测传感器分别安装在所述刀闸机构本体对应刀闸分位置、合位置的设定区域位置，所述红外检测传感器不随刀闸机构动作而动作，是固定位置。
需要说明的是，当刀闸机构在对应刀闸分状态的位置时，检测附件对于刀闸分位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号。
需要说明的是，当刀闸机构在对应刀闸由分状态到合状态的过程中，检测附件离开检测刀闸分状态的红外检测传感器，检测附件对于刀闸合位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号。
需要说明的是，刀闸分、合状态对应的红外检测传感器所检测的状态信息通过RS485通信的方式输出，最终传输到顺控主机，作为顺控主机判断刀闸状态的辅助判据。
本发明的有益效果是，
(1)通过本发明实现刀闸状态的采集，解决了顺控操作刀闸状态双确认问题，有助于一键顺控的顺利推行。
(2)本技术方案不需要人员到现场进行状态检查，节省了人力物力，提高了操作效率和安全水平。
(3)本技术方案检测精度高，能够精度检测刀闸分合是否到位，解决了行程开关或辅助开关接点不能完全反应刀闸是否合到位的问题，避免了因刀闸分合不到位引发事故的情况。
(4)本技术方案不需要安装在一次刀闸上，高低压完全隔离，不受高压大电流影响，安全性和可靠性高；同时，不受环境因素影响，检测精度高。
(5)本技术方案可适应户外敞开式设备和GIS设备，兼容各种机构，同时可以带电安装，工程适应性强。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
如图1所示，本发明所述刀闸状态采集装置包含红外检测传感器和检测附件；红外检测传感器包含一红外对管，即红外发射、接收对管，检测附件可以是刀闸机构本体。红外检测传感器分别安装在刀闸机构本体对应刀闸分、合位置(到位)的设定区域位置，刀闸机构本体或者在刀闸机构本体上安装一检测附件，在刀闸分合位置时，分别触发对应的红外检测传感器中的红外对管，使其输出闭合状态；红外检测传感器状态通过状态输出模块输出，输出的方式为RS485通讯方式。
实现原理：检测附件固定在控制刀闸分合的刀闸机构上，所述刀闸机构通常是靠近刀闸本体的机械部位，通常是旋转运动或直线运动，检测附件跟随刀闸机构进行动作；红外检测传感器分别安装在刀闸机构对应刀闸分、合位置(到位)的设定区域位置，红外检测传感器不随刀闸机构动作而动作，是固定位置；当刀闸机构在对应刀闸分状态的位置时，检测附件对于刀闸分位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号；当刀闸机构在对应刀闸由分状态到合状态的过程中，检测附件离开检测刀闸分状态的红外检测传感器，检测附件对于刀闸合位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号；刀闸分、合状态对应的红外检测传感器所检测的状态信息通过RS485通信的方式输出，最终传输到顺控主机，作为顺控主机判断刀闸状态的辅助判据。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种刀闸状态采集装置，其特征在于，所述刀闸状态采集装置包括红外检测传感器和检测附件；所述红外检测传感器包含一红外对管，即红外发射、接收对管；所述检测附件是刀闸机构本体；所述红外检测传感器分别安装在刀闸机构对应刀闸分、合位置的设定区域位置，所述刀闸机构本体或者在所述刀闸机构本体上安装另一检测附件，在刀闸分合位置时，分别触发对应的红外检测传感器中的红外对管，使其输出闭合状态；红外检测传感器状态通过状态输出模块输出，输出的方式为RS485通讯方式。
2.根据权利要求1所述的一种刀闸状态采集装置，其特征是，所述检测附件固定在控制刀闸分合的刀闸机构上，所述刀闸机构本体靠近刀闸本体的机械部位，采用旋转运动或直线运动，检测附件跟随刀闸机构进行动作。
3.根据权利要求1所述的一种刀闸状态采集装置，其特征是，所述红外检测传感器分别安装在所述刀闸机构本体对应刀闸分位置、合位置的设定区域位置，所述红外检测传感器不随刀闸机构动作而动作，是固定位置。
4.根据权利要求1所述的一种刀闸状态采集装置，其特征是，当刀闸机构在对应刀闸分状态的位置时，检测附件对于刀闸分位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号。
5.根据权利要求1或4所述的一种刀闸状态采集装置，其特征是，当刀闸机构在对应刀闸由分状态到合状态的过程中，检测附件离开检测刀闸分状态的红外检测传感器，检测附件对于刀闸合位置上的红外检测传感器中的红外对管形成反射接收，即红外发射管的信号通过检测附件进行反射，红外接收管接收到反射信号。
6.根据权利要求1所述的一种刀闸状态采集装置，其特征是，刀闸分、合状态对应的红外检测传感器所检测的状态信息通过RS485通信的方式输出，最终传输到顺控主机，作为顺控主机判断刀闸状态的辅助判据。
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