CN109586240A - 一种变电站刀闸监控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变电站电网运行管理配套设备技术领域，尤其涉及一种变电站刀闸监控装置。该变电站刀闸监控装置，解决了现有刀闸监控技术监控结果不可靠、自动化程度较低的缺陷。其具体包括有处理控制单元，以及与处理控制单元相连接的磁敏监控电路；其中，磁敏监控电路中包括有一干簧管，干簧管其一端与第一电源相连接，干簧管另一端与第一MOS管的栅极端相连接；第一MOS管的源极端与第二电源相连接，第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极相连接，LED发光二极管负极接地；第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间还与wkup唤醒引线的一端相连接；待监控的变电站刀闸上还贴设有一磁铁。

Description

一种变电站刀闸监控装置
技术领域
本发明属于变电站电网运行管理配套设备技术领域，尤其涉及一种变电站刀闸监控装置。
背景技术
变电站作为电力系统中转换电流改变运行方式的重要构成，其安全性能对电力系统的整体正常运行发挥着极其重要的作用。而刀闸作为变电站中的隔离控制单元，其用于实现对各线路隔离控制，保证电力系统安全稳定运转。因此相关工作人员需要及时掌握变电站刀闸的运行情况，一旦发现出现异常情况，要及时进行上报和解决。发明人发现，现有变电站刀闸监控技术大多利用了视频摄像头，通过视频摄像头实现对刀闸的视频监控。然而视频监控依然存在有诸多缺陷：例如其一视频监控往往存在有监控盲区，且视频数据在采集传输过程极易受到信号干扰而导致监控结果的不可靠。其二，视频监控信息量较大，额外增加了值班人员的工作量。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种变电站刀闸监控装置。
具体的，本发明在解决现有技术缺陷的过程中采用了如下的技术方案：
一种变电站刀闸监控装置，包括有：
处理控制单元，以及与处理控制单元相连接的磁敏监控电路；
其中，所述磁敏监控电路中包括有一干簧管，干簧管其一端与第一电源相连接，干簧管另一端与第一MOS管的栅极端相连接；第一MOS管的源极端与第二电源相连接，第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极相连接，LED发光二极管负极接地；
第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间还与wkup唤醒引线的一端相连接；
待监控的变电站刀闸上还贴设有一磁铁。
较为优选的，所述磁敏监控电路中还设置有第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻以及分流电阻；
其中，第一限流电阻设置在干簧管其一端与第一电源之间；第二限流电阻设置干簧管另一端与第一MOS管的栅极端之间；第三限流电阻设置在第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间；
分流电阻其一端设置在第二限流电阻与第一MOS管的栅极端之间，分流电阻另一端接地。
可选择的，变电站刀闸监控装置中还包括有通讯模块；
所述通讯模块与处理控制单元相连接，用以建立控制单元与远端的NBIOT通讯网关之间的通讯连接关系；所述通讯模块的芯片型号为SX-1278；所述通讯模块的调制方式为LoRaTM扩频调制方式。
进一步优选的，变电站刀闸监控装置中还包括有节点电路模块；所述节点模块中包括有第二MOS管；第二MOS管的栅极与wkup唤醒引线的另一端相连接，第二MOS管的源极与三接线点中的第一接线端相连接，第二MOS管的漏极与三接线点中的第二接线端相连接；
其中，三接线点中的第一接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电控制开关相连接，三接线点中的第二接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电母线相连接，三接线点中的第三接线端接地。
较为优选的，所述节点电路模块中还包括有启动电源；通过第四限流电阻，所述启动电源与第二MOS管的源极相连接。
与现有技术相比，本发明具有如下特点:
1、本变电站刀闸监控装置通过对刀闸附近磁场变化的监控，实现对刀闸姿态的监控，监控结果实时可控，可靠性更高且无需人工干预；
2、本变电站刀闸监控装置结构简单、电路紧凑，待机时间长，可适用于多种工作场景。
附图说明
图1为本发明变电站刀闸监控装置的结构框图；
图2为本发明变电站刀闸监控装置中磁敏监控电路的电路示意图；
图3为本发明变电站刀闸监控装置中节点电路模块的电路示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种变电站刀闸监控装置，以解决现有刀闸监控技术监控结果不可靠、自动化程度较低的缺陷。
如图1所示，该变电站刀闸监控装置至少包括有处理控制单元以及磁敏监控电路；具体的，磁敏监控电路与处理控制单元相连接设置。而如图2所示，磁敏监控电路中进一步包括有一干簧管（干簧管的附图标记为G1），干簧管其一端与第一电源（第一电源的附图标记为V1）相连接，干簧管另一端与第一MOS管（第一MOS管的附图标记为Q1）的栅极端相连接；第一MOS管的源极端与第二电源（第二电源的附图标记为V2）相连接，第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极相连接，LED发光二极管负极接地；第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间还与wkup唤醒引线的一端相连接。作为本发明一种较为优选的实施方式，磁敏监控电路中还设置有第一限流电阻（第一限流电阻的附图标记为R1）、第二限流电阻（第二限流电阻的附图标记为R2）、第三限流电阻（第三限流电阻的附图标记为R3）以及分流电阻（分流电阻的附图标记为R’）；其中，第一限流电阻设置在干簧管其一端与第一电源之间；第二限流电阻设置干簧管另一端与第一MOS管的栅极端之间；第三限流电阻设置在第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间；分流电阻其一端设置在第二限流电阻与第一MOS管的栅极端之间，分流电阻另一端接地。
与之对应的，在待监控的变电站刀闸上贴设有一磁铁。当变电站刀闸姿态发生改变时，刀闸附近的磁场随着发生改变；此时，干簧管应磁场的变化而闭合或打开。举例来说，假定刀闸分离时对应附近磁场可令干簧管闭合；此时，第一电源提供的电压值经干簧管加载至第一MOS管的栅极端，进而导通第一MOS管的源极端与第一MOS管的漏极端；而后，第二电源提供的电压值经第一MOS管的源极端、第一MOS管的漏极端，并自wkup唤醒引线的一端导出，同时触发LED发光二极管发光；而刀闸正常闭合时则对应附近磁场令干簧管打开；此时，第一电源提供的电压值无法加载至第一MOS管的栅极端，也就无信号自wkup唤醒引线的一端导出，LED发光二极管也并不发光。由此实现了对变电站刀闸的自动化监控。
此外，变电站刀闸监控装置中还设置有节点电路模块；如图3所示，该节点电路模块中包括有第二MOS管（第二MOS管的附图标记为Q2）；第二MOS管的栅极与wkup唤醒引线的另一端相连接，第二MOS管的源极与三接线点（三接线点的附图标记为CON）中的第一接线端相连接，第二MOS管的漏极与三接线点中的第二接线端相连接；其中，三接线点中的第一接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电控制开关相连接，三接线点中的第二接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电母线相连接，三接线点中的第三接线端接地。
需要说明的是，依照上文举例可知，当刀闸分离时自wkup唤醒引线会输出一唤醒信号；该唤醒信号加载至第二MOS管的栅极端，从而使得第二MOS管的源极与第二MOS管的漏极相导通，进而使得变电站刀闸监控装置供电母线全线导通。设置节点电路模块的目的在于，仅在当发生刀闸分离发生时（即变电站刀闸状况出现异常状况）才对本刀闸监控装置进行上电；而当刀闸处于正常状态下，本刀闸监控装置处于低电压休眠状态，从而减少电力耗损，延长本监控装置的待机时间。
进一步优选的，节点电路模块中还包括有启动电源（启动电源的附图标记为VDD）；启动电源通过第四限流电阻（第四限流电阻的附图标记为R4）与第二MOS管的源极相连接。值得注意的是，启动电源用于在唤醒信号加载至第二MOS管的栅极端时，辅助导通第二MOS管的源极与第二MOS管的漏极，从而确保变电站刀闸监控装置供电母线上电完成。
最后，作为本发明的一种较为优选的实施方式，如图1所示，在变电站刀闸监控装置中还设置有通讯模块；该通讯模块与处理控制单元相连接，用以建立控制单元与远端的NBIOT通讯网关之间的通讯连接关系。其中，通讯模块的芯片型号为SX-1278；通讯模块的调制方式为LoRaTM扩频调制方式。
与现有技术相比，本发明具有如下特点:
1、本变电站刀闸监控装置通过对刀闸附近磁场变化的监控，实现对刀闸姿态的监控，监控结果实时可控，可靠性更高且无需人工干预；
2、本变电站刀闸监控装置结构简单、电路紧凑，待机时间长，可适用于多种工作场景。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种变电站刀闸监控装置，其特征在于，包括有：
处理控制单元，以及与处理控制单元相连接的磁敏监控电路；
其中，所述磁敏监控电路中包括有一干簧管，干簧管其一端与第一电源相连接，干簧管另一端与第一MOS管的栅极端相连接；第一MOS管的源极端与第二电源相连接，第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极相连接，LED发光二极管负极接地；
第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间还与wkup唤醒引线的一端相连接；
待监控的变电站刀闸上还贴设有一磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种变电站刀闸监控装置，其特征在于，所述磁敏监控电路中还设置有第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻以及分流电阻；
其中，第一限流电阻设置在干簧管其一端与第一电源之间；第二限流电阻设置干簧管另一端与第一MOS管的栅极端之间；第三限流电阻设置在第一MOS管的漏极端与LED发光二极管正极之间；
分流电阻其一端设置在第二限流电阻与第一MOS管的栅极端之间，分流电阻另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种变电站刀闸监控装置，其特征在于，变电站刀闸监控装置中还包括有通讯模块；
所述通讯模块与处理控制单元相连接，用以建立控制单元与远端的NBIOT通讯网关之间的通讯连接关系；所述通讯模块的芯片型号为SX-1278；所述通讯模块的调制方式为LoRaTM扩频调制方式。
4.根据权利要求1所述的一种变电站刀闸监控装置，其特征在于，变电站刀闸监控装置中还包括有节点电路模块；所述节点模块中包括有第二MOS管；第二MOS管的栅极与wkup唤醒引线的另一端相连接，第二MOS管的源极与三接线点中的第一接线端相连接，第二MOS管的漏极与三接线点中的第二接线端相连接；
其中，三接线点中的第一接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电控制开关相连接，三接线点中的第二接线端用于与变电站刀闸监控装置的供电母线相连接，三接线点中的第三接线端接地。
5.根据权利要求4所述的一种变电站刀闸监控装置，其特征在于，所述节点电路模块中还包括有启动电源；通过第四限流电阻，所述启动电源与第二MOS管的源极相连接。
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