CN110034550A - 一种故障限流器监测设备 - Google Patents

一种故障限流器监测设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110034550A
CN110034550A CN201910251565.XA CN201910251565A CN110034550A CN 110034550 A CN110034550 A CN 110034550A CN 201910251565 A CN201910251565 A CN 201910251565A CN 110034550 A CN110034550 A CN 110034550A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
power supply
data
current limiter
fault current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910251565.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110034550B (zh
Inventor
张晓友
李飞
陈娜
辛瑞红
杜文洲
王晓亮
曹文政
李娟�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Beijing Aerospace Guanghua Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Beijing Aerospace Guanghua Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Beijing Aerospace Guanghua Electronic Technology Co Ltd filed Critical State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority to CN201910251565.XA priority Critical patent/CN110034550B/zh
Publication of CN110034550A publication Critical patent/CN110034550A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110034550B publication Critical patent/CN110034550B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H02J13/0062—
    • H02J13/0075—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/12—Energy storage units, uninterruptible power supply [UPS] systems or standby or emergency generators, e.g. in the last power distribution stages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种故障限流器监测设备，包括：设备端和远控端。设备端包括：主控制器、信号采集模块、无线发射模块、供电模块和人机交互模块；远控端包括：AC/DC电源模块、无线接收模块和笔记本电脑。针对目前故障限流器测量设备的不足之处，本发明具有自动化程度高、信息监测全面、高效、无线远端监控等特点，可实现对故障限流器电压、电流、温度、湿度和噪声的监测和远端数据查看；提供多种报警信号；在线实时监测，降低故障限流器的故障率，提供电网运行的可靠性。

Description

一种故障限流器监测设备
技术领域
本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种故障限流器监测设备。
背景技术
随着国家经济的飞速发展，对电力的需求量越来越大，限制电网短路电流，保障电网安全运行的故障限流器的应用越来越广泛。故障限流器可以限制电网中的短路电流，减轻断路器等电气设备的负担，增加其使用寿命和可靠性，提高电网的运行稳定性，故障限流器的重要性凸显。现有的还没有对故障限流器监测的技术，为保证故障限流器的长期可靠工作，故障限流器的工作状态监测也成为迫切需求。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种故障限流器监测设备，对故障限流器进行提前预测，缩短因故障限流器故障而影响电网正常工作的时间。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种故障限流器监测设备，包括：设备端和远控端；其中，所述设备端包括主控制器、信号采集模块、无线发射模块和人机交互模块；所述远控端包括AC/DC电源模块、无线接收模块和笔记本电脑；信号采集模块与主控制器连接，信号采集模块对故障限流器的工作状态进行数据采样得到信号数据，把采集到的信号数据通过通讯接口传输给主控制器，主控制器对信号数据进行信号处理、分析、压缩得到处理后的信号数据；主控制器与无线发射模块连接，主控制器把处理后的信号数据通过通讯接口传给无线发射模块，并把处理后的信号数据存储进TF卡；人机交互模块与主控制器连接，人机交互模块对主控器传输的数据进行显示，并生成可视化的图表；无线接收模块分别与AC/DC电源模块和笔记本电脑连接，接收来自无线发射模块的数据，然后把数据传输给笔记本电脑进行数据分析处理，生成可视化的图表；AC/DC电源模块提供DC24V为无线接收模块供电；笔记本电脑用于数据存储，故障限流器数据查看，报警信息提示。
上述故障限流器监测设备中，所述设备端还包括供电模块；其中，所述供电模块分别与信号采集模块、无线发射模块和主控制器连接，给信号采集模块、无线发射模块和主控制器供电。
上述故障限流器监测设备中，所述信号采集模块包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器；其中，电压传感器和电流传感器由供电模块提供DC±15V供电，输出4～20mA电流信号到主控制器；温度传感器、湿度传感器和噪声传感器由供电模块提供DC24V供电，通过RS485通讯接口与主控制器连接，进行数据传输。
上述故障限流器监测设备中，所述主控制器包括第一辅助电源、主控芯片、信号处理电路、第一通讯模块、第二通讯模块和TF卡；其中，辅助电源分别与主控芯片、信号处理电路和第一通讯模块连接，辅助电源为主控芯片提供DC3.3V和DC1.8V电压，为第一通讯模块和第二通讯模块提供DC5V电压；信号处理电路与主控芯片连接，把信号采集模块的4～20mA电流信号转化为电压信号，然后通过AD转换传输给主控芯片；第一通讯模块与主控芯片连接，第一通讯模块共3个RS485接口，第一个RS485接口与温度传感器连接，将温度信号传输给主控芯片；第二个RS485接口与湿度传感器连接，将湿度信号传输给主控芯片；第三个RS485接口与噪声传感器连接，将噪声信号传输给主控芯片；主控芯片分别与信号处理电路、第一通讯模块、第二通讯模块、TF卡和第一辅助电源连接，把输入的数据信号进行处理、压缩得到处理后的信号数据，TF卡把处理后的信号数据存储起来，第二通讯模块把处理后的信号数据向外传输；第二通讯模块与第一辅助电源和主控芯片连接，第二通讯模块根据第一辅助电源提供的DC5V工作，主要把主控芯片处理好的数据向外传输。
上述故障限流器监测设备中，所述供电模块包括UPS电源、AC/DC电源模块和DC/DC电源模块；其中，UPS电源与外部的AC220V连接，实现不间断供电，得到不间断AC220V，外部AC220V带电时，UPS一方面直接输出AC220V，另一方面给内部的储能电池充电；当外部AC220V没电时，UPS电源内部的电池通过逆变对外输出AC220V，供后端电路使用；AC/DC电源模块与UPS电源连接，AC/DC电源模块由UPS输出的AC220V供电，输出DC24V和DC±15V，为主控制器、信号采集模块、无线发射模块供电和DC/DC电源模块供电；DC/DC电源模块与AC/DC电源模块连接，DC/DC电源模块把DC24V转换为DC±15V为信号采集模块中的电压传感器、电流传感器供电。
上述故障限流器监测设备中，所述无线发射模块包括第三通讯接口、第一处理芯片、发射天线和第二辅助电源；其中，第三通讯接口与第一处理芯片连接，第三通讯接口把主控制器处理后的数据传输给第一处理芯片；第一处理芯片分别与第三通讯接口、发射天线和第二辅助电源连接，第一处理芯片把主控制器传输过来的处理后的数据再次压缩然后传输给发射天线；发射天线分别与第一处理芯片和第二辅助电源连接，发射天线把第一处理芯片再次压缩后的数据通过4G信号传输出去；第二辅助电源分别与第三通讯接口、第一处理芯片和发射天线连接，第二辅助电源提供所需的DC5V电压和DC3.3V电压。
上述故障限流器监测设备中，所述人机交互模块包括第四通讯接口、工控机和显示器；其中，第四通讯接口与工控机连接，把主控制器处理后的数据传输给工控机；工控机分别与第四通讯接口和显示器连接，工控机把传处理后的数据经解压、处理分析、图形绘制，形成数据表格和图表，并存入工控机硬盘；显示器与工控机连接，显示器把数据表格和图表进行直观显示，并显示各种报警信息，直观看出故障限流器的工作状态，当有故障发生时，显示器界面跳出报警界面，提示工作人员故障信息数据。
上述故障限流器监测设备中，所述无线接收模块包括接收天线、第二处理芯片、第五通讯接口和第三辅助电源；其中，接收天线分别与第二处理芯片和第三辅助电源连接，接收天线接收发射天线传输的数据，然后传输给第二处理芯片；第二处理芯片分别与接收天线、第五通讯接口和第三辅助电源连接，第二处理芯片即接收无线传输回的信号，又把接收发射天线传输的数据解压后通过第五通讯接口传输给笔记本电脑，笔记本电脑对解压后的数据进行显示；第三辅助电源分别与接收天线、第二处理芯片和第五通讯接口连接，提供电源供电。
上述故障限流器监测设备中，故障限流器的工作状态包括电压、电流、温度、湿度、噪声和故障信息。
上述故障限流器监测设备中，接收天线通过4G网络接收发射天线传输的数据，然后传输给第二处理芯片。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)集多种传感器于一身，实现对故障限流器的全面监测
故障限流器监测设备包含电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器，可以实时监测故障限流器的工作电压、电流和功率器件温度，并监测故障限流器周围的环境温度、湿度和噪音，可以做到随时查看故障限流器的工作状态，做到安全可靠运行。
(2)采用无线发射、接收模块，实现工作状态的远程监控
故障限流器监测设备不但可以实现本地存储、监测，还具备远端监控功能。故障限流器监测设备带无线发射和接收模块，无线发射模块通过4G网络把故障限流器工作状态信息发射出去，远端的4G接收模块接收工作状态信息，实现远端信息监控。
(3)强大的电源供电和数据存储设计，保证了监测数据的长期有效
故障限流器监测设备采用UPS电源供电，即使电网系统瞬时掉电的情况下，也能保证故障限流器监测设备的正常工作。
故障限流器采用设备端和远端两种数据存储模式，设备端采用大容量TF卡和工控机存储，远端采用笔记本大容量硬盘进行存储，保证数据的双备份，更加安全可靠，可随时查看故障限流器的工作状态。
(4)全面、多样的状态显示和报警功能提升设备的使用性能
故障限流器监测设备实时显示故障限流器的工作电压、电流和功率器件的温度，以及工作环境的温度、湿度和噪声，对实现故障限流器过压报警、过流报警、过温报警、湿度超标报警和噪声超标报警，提升设备使用的可靠性和安全性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的故障限流器监测设备的框图；；
图2是本发明实施例提供的信号采集模块组成框图；
图3是本发明实施例提供的主控器组成框图；
图4是本发明实施例提供的供电模块组成框图；
图5是本发明实施例提供的无线发射模块组成框图；
图6是本发明实施例提供的人机交互模块组成框图；
图7是本发明实施例提供的无线接收模块组成框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明故障限流器监测设备包括设备端和远控端。设备端包括：主控制器、信号采集模块、无线发射模块、供电模块和人机交互模块；远控端包括：AC/DC电源模块、无线接收模块和笔记本电脑。设备端与远控端通过4G网络进行信号传输。信号采集模块与主控制器连接，对故障限流器的工作状态进行数据采样，把采集到的信号数据通过通讯接口传输给主控制器，然后由主控制器进行信号处理、分析、压缩；主控制器与无线发射模块连接，主控制器一方面把处理后的信号数据通过通讯接口传给无线发射模块，另一方面把数据存储进TF卡；人机交互模块与主控制器连接，主要对主控器传输的数据进行显示，并生成可视化的图表，更直观；供电模块与信号采集模块、无线发射模块和主控制器连接，输出DC24V，DC±15V满足信号采集模块、无线发射模块和主控制器的供电需求；无线接收模块与AC/DC电源模块和笔记本电脑连接，接收来自无线发射模块的数据，然后把数据传输给笔记本电脑进行数据分析处理，生成可视化的图表；AC/DC电源模块提供DC24V为无线接收模块供电；笔记本电脑用于数据存储，故障限流器数据查看，报警信息提示。
如图2所示，故障限流器监测设备由多个传感器组成，包括：电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器。电压传感器和电流传感器由供电模块提供DC±15V供电，输出4～20mA电流信号到主控制器；温度传感器、湿度传感器和噪声传感器由供电模块提供DC24V供电，通过RS485通讯接口与主控制器连接，进行数据传输。
如图3所示，主控制模块主要包括：辅助电源，主控芯片，信号处理电路，第一通讯模块、第二通讯模块和TF卡。辅助电源与主控芯片单元、信号处理电路和第一通讯模块连接，为主控芯片单元提供DC3.3V和DC1.8V电压，为第一通讯模块和第二通讯模块提供DC5V电压。信号处理电路与主控芯片单元连接，把信号采集单元的4～20mA电流信号转化为电压信号，然后通过AD转换传输给主控芯片。通讯接口1与主控芯片连接，通讯接口1共3个RS485接口，第一个与温度传感器连接，传输温度信号；第二个与湿度传感器连接，传输湿度信号；第三个与噪声传感器连接，传输噪声信号。主控芯片与信号处理电路、第一通讯模块、第二通讯模块、TF卡和第一辅助电源连接，把输入的数据信号进行处理、压缩，一方面通过TF卡存储起来，另一方面通过第二通讯模块向外传输。TF卡与主控芯片连接，进行数据存储。第二通讯模块与第一辅助电源和主控芯片连接，用第一辅助电源提供的DC5V工作，主要把主控芯片处理好的数据向外传输。
如图4所示，故障限流器监测设备可实现不间断供电，包括：UPS电源、AC/DC电源模块和DC/DC电源模块。UPS电源与外部的AC220V连接，实现不间断供电，得到不间断AC220V，外部AC220V带电时，UPS一方面直接输出AC220V，另一方面给内部的储能电池充电；当外部AC220V没电时，UPS内部的电池通过逆变对外输出AC220V，供后端电路使用。AC/DC电源模块与UPS连接，主要由UPS输出的AC220供电，输出DC24V和DC±15V，为主控制器、信号采集模块、无线发射模块供电和DC/DC电源模块供电。DC/DC电源模块与AC/DC电源模块连接，把DC24V转换为DC±15V为信号采集模块中的电压传感器、电流传感器供电。
如图5所示，无线发射模块包括：第三通讯接口、处理芯1、发射天线和第二辅助电源组成。第三通讯接口与第一处理芯片连接，把主控制器处理后的数据传输给处理芯片。第一处理芯片与第三通讯接口、发射天线和第二辅助电源连接，主要把主控器传输过来的信号再二次压缩然后传输给发射天线。发射天线与处理芯片和第二辅助电源连接，把第一处理芯片的数据通过4G信号传输出去。第二辅助电源与第三通讯接口、第一处理芯片和发射天线连接，提供所需的DC5V电压和DC3.3V电压。
如图6所示，人机交互模块包括：第四通讯接口、工控机和显示器。第四通讯接口与工控机连接，把主控制器处理后的数据传输给工控机。工控机与第四通讯接口和显示器连接，把传输过来的数据经解压、处理分析、图形绘制，形成数据表格，生产各种图表，并存入工控机硬盘，可随时查看。显示器与工控机连接，把解析后的数据进行直观显示，并显示各种报警信息，直观看出故障限流器的工作状态(电压、电流、温度、湿度、噪声和故障信息)，当有故障发生时，显示器界面跳出报警界面，提示工作人员故障信息数据，尽快对设备进行维修，缩短设备检修时间，防止电网长时间断电对用电设备的影响，降低引故障限流器故障引起的损失。
如图7所示，无线接收模块包括：接收天线、第二处理芯片、第五通讯接口和第三辅助电源。接收天线与第二处理芯片和第三辅助电源连接，通过4G网络接收发射天线传输的数据，然后传输给第二处理芯片。第二处理芯片与接收天线、第五通讯接口和第三辅助电源连接，一方面接收无线传输回的信号，另一方面把数据解压后通过第五通讯接口传输给笔记本电脑，笔记本对数据进行显示。第三辅助电源与接收天线、第二处理芯片和第五通讯接口连接，提供电源供电。
本实施例的故障限流器监测设备包含电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器，可以实时监测故障限流器的工作电压、电流和功率器件温度，并监测故障限流器周围的环境温度、湿度和噪音，可以做到随时查看故障限流器的工作状态，做到安全可靠运行。
本实施例的故障限流器监测设备不但可以实现本地存储、监测，还具备远端监控功能。故障限流器监测设备带无线发射和接收模块，无线发射模块通过4G网络把故障限流器工作状态信息发射出去，远端的4G接收模块接收工作状态信息，实现远端信息监控。
本实施例的故障限流器监测设备采用UPS电源供电，即使电网系统瞬时掉电的情况下，也能保证故障限流器监测设备的正常工作。
本实施例的故障限流器监测设备采用设备端和远端两种数据存储模式，设备端采用大容量TF卡和工控机存储，远端采用笔记本大容量硬盘进行存储，保证数据的双备份，更加安全可靠，可随时查看故障限流器的工作状态。
本实施例的故障限流器监测设备实时显示故障限流器的工作电压、电流和功率器件的温度，以及工作环境的温度、湿度和噪声，对实现故障限流器过压报警、过流报警、过温报警、湿度超标报警和噪声超标报警，提升设备使用的可靠性和安全性。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种故障限流器监测设备，其特征在于包括：设备端和远控端；其中，
所述设备端包括主控制器、信号采集模块、无线发射模块和人机交互模块；
所述远控端包括AC/DC电源模块、无线接收模块和笔记本电脑；
信号采集模块与主控制器连接，信号采集模块对故障限流器的工作状态进行数据采样得到信号数据，把采集到的信号数据通过通讯接口传输给主控制器，主控制器对信号数据进行信号处理、分析、压缩得到处理后的信号数据；主控制器与无线发射模块连接，主控制器把处理后的信号数据通过通讯接口传给无线发射模块，并把处理后的信号数据存储进TF卡；人机交互模块与主控制器连接，人机交互模块对主控器传输的数据进行显示，并生成可视化的图表；
无线接收模块分别与AC/DC电源模块和笔记本电脑连接，接收来自无线发射模块的数据，然后把数据传输给笔记本电脑进行数据分析处理，生成可视化的图表；AC/DC电源模块提供DC24V为无线接收模块供电；笔记本电脑用于数据存储，故障限流器数据查看，报警信息提示。
2.根据权利要求1所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述设备端还包括供电模块；其中，
所述供电模块分别与信号采集模块、无线发射模块和主控制器连接，给信号采集模块、无线发射模块和主控制器供电。
3.根据权利要求1所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述信号采集模块包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器；其中，
电压传感器和电流传感器由供电模块提供DC±15V供电，输出4～20mA电流信号到主控制器；温度传感器、湿度传感器和噪声传感器由供电模块提供DC24V供电，通过RS485通讯接口与主控制器连接，进行数据传输。
4.根据权利要求3所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述主控制器包括第一辅助电源、主控芯片、信号处理电路、第一通讯模块、第二通讯模块和TF卡；其中，
辅助电源分别与主控芯片、信号处理电路和第一通讯模块连接，辅助电源为主控芯片提供DC3.3V和DC1.8V电压，为第一通讯模块和第二通讯模块提供DC5V电压；
信号处理电路与主控芯片连接，把信号采集模块的4～20mA电流信号转化为电压信号，然后通过AD转换传输给主控芯片；
第一通讯模块与主控芯片连接，第一通讯模块共3个RS485接口，第一个RS485接口与温度传感器连接，将温度信号传输给主控芯片；第二个RS485接口与湿度传感器连接，将湿度信号传输给主控芯片；第三个RS485接口与噪声传感器连接，将噪声信号传输给主控芯片；
主控芯片分别与信号处理电路、第一通讯模块、第二通讯模块、TF卡和第一辅助电源连接，把输入的数据信号进行处理、压缩得到处理后的信号数据，TF卡把处理后的信号数据存储起来，第二通讯模块把处理后的信号数据向外传输；
第二通讯模块与第一辅助电源和主控芯片连接，第二通讯模块根据第一辅助电源提供的DC5V工作，把主控芯片处理好的数据向外传输。
5.根据权利要求2所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述供电模块包括UPS电源、AC/DC电源模块和DC/DC电源模块；其中，
UPS电源与外部的AC220V连接，实现不间断供电，得到不间断AC220V，外部AC220V带电时，UPS一方面直接输出AC220V，另一方面给内部的储能电池充电；当外部AC220V没电时，UPS电源内部的电池通过逆变对外输出AC220V，供后端电路使用；
AC/DC电源模块与UPS电源连接，AC/DC电源模块由UPS输出的AC220V供电，输出DC24V和DC±15V，为主控制器、信号采集模块、无线发射模块供电和DC/DC电源模块供电；
DC/DC电源模块与AC/DC电源模块连接，DC/DC电源模块把DC24V转换为DC±15V为信号采集模块中的电压传感器、电流传感器供电。
6.根据权利要求2所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述无线发射模块包括第三通讯接口、第一处理芯片、发射天线和第二辅助电源；其中，
第三通讯接口与第一处理芯片连接，第三通讯接口把主控制器处理后的数据传输给第一处理芯片；
第一处理芯片分别与第三通讯接口、发射天线和第二辅助电源连接，第一处理芯片把主控制器传输过来的处理后的数据再次压缩然后传输给发射天线；
发射天线分别与第一处理芯片和第二辅助电源连接，发射天线把第一处理芯片再次压缩后的数据传输出去；
第二辅助电源分别与第三通讯接口、第一处理芯片和发射天线连接，第二辅助电源提供所需的DC5V电压和DC3.3V电压。
7.根据权利要求1所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述人机交互模块包括第四通讯接口、工控机和显示器；其中，
第四通讯接口与工控机连接，把主控制器处理后的数据传输给工控机；
工控机分别与第四通讯接口和显示器连接，工控机把传处理后的数据经解压、处理分析、图形绘制，形成数据表格和图表，并存入工控机硬盘；
显示器与工控机连接，显示器把数据表格和图表进行直观显示，并显示各种报警信息，直观看出故障限流器的工作状态，当有故障发生时，显示器界面跳出报警界面，提示工作人员故障信息数据。
8.根据权利要求6所述的故障限流器监测设备，其特征在于：所述无线接收模块包括接收天线、第二处理芯片、第五通讯接口和第三辅助电源；其中，
接收天线分别与第二处理芯片和第三辅助电源连接，接收天线接收发射天线传输的数据，然后传输给第二处理芯片；
第二处理芯片分别与接收天线、第五通讯接口和第三辅助电源连接，第二处理芯片即接收无线传输回的信号，又把接收发射天线传输的数据解压后通过第五通讯接口传输给笔记本电脑，笔记本电脑对解压后的数据进行显示；
第三辅助电源分别与接收天线、第二处理芯片和第五通讯接口连接，提供电源供电。
9.根据权利要求7所述的故障限流器监测设备，其特征在于：故障限流器的工作状态包括电压、电流、温度、湿度、噪声和故障信息。
10.根据权利要求8所述的故障限流器监测设备，其特征在于：接收天线通过4G网络接收发射天线传输的数据，然后传输给第二处理芯片。
CN201910251565.XA 2019-03-29 2019-03-29 一种故障限流器监测设备 Active CN110034550B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910251565.XA CN110034550B (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种故障限流器监测设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910251565.XA CN110034550B (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种故障限流器监测设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110034550A true CN110034550A (zh) 2019-07-19
CN110034550B CN110034550B (zh) 2021-09-07

Family

ID=67237067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910251565.XA Active CN110034550B (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种故障限流器监测设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110034550B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110515357A (zh) * 2019-08-13 2019-11-29 广东航康信息科技有限公司 智能公用洗手间的控制系统
CN110661342A (zh) * 2019-10-22 2020-01-07 成都高斯电子技术有限公司 一种电气设备隐患监测系统及其工作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120428A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Daiwa House Industry Co Ltd 宅内電力使用量管理システム
CN104167815A (zh) * 2014-09-22 2014-11-26 上海先拓电子有限公司 用电设备现场监控装置
CN208571704U (zh) * 2018-03-28 2019-03-01 吉林市安瑞克电气科技有限责任公司 一种应用于低压综合配电箱的智能监控系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120428A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Daiwa House Industry Co Ltd 宅内電力使用量管理システム
CN104167815A (zh) * 2014-09-22 2014-11-26 上海先拓电子有限公司 用电设备现场监控装置
CN208571704U (zh) * 2018-03-28 2019-03-01 吉林市安瑞克电气科技有限责任公司 一种应用于低压综合配电箱的智能监控系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110515357A (zh) * 2019-08-13 2019-11-29 广东航康信息科技有限公司 智能公用洗手间的控制系统
CN110661342A (zh) * 2019-10-22 2020-01-07 成都高斯电子技术有限公司 一种电气设备隐患监测系统及其工作方法
CN110661342B (zh) * 2019-10-22 2023-04-11 成都高斯电子技术有限公司 一种电气设备隐患监测系统及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110034550B (zh) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201414081Y (zh) 矿用隔爆兼本质安全型电源
CN110034550B (zh) 一种故障限流器监测设备
CN204241594U (zh) 一种用于配电变压器运行工况的实时监测系统
CN103595117B (zh) 一种井下ups电源管理监测系统
CN202141776U (zh) 10kV熔断器在线故障检测系统
CN103532242A (zh) 一种矿井电源监控系统
CN201570102U (zh) 一种电气火灾综合监控装置
CN103615290A (zh) 一种语音对讲及在线监测本安电源的矿用安全监控分站
CN202471271U (zh) 高压开关柜在线测温系统
CN202737568U (zh) 一种井下ups电源管理监测系统
CN205811652U (zh) 双电源供电电路
CN203798940U (zh) 无线实时故障监测系统
CN105406584A (zh) 一种矿用井下不间断供电的电源管理系统
CN202749892U (zh) 一种矿用隔爆兼本质安全型不间断电源
CN209979727U (zh) 电气综合监控模块
CN106404049A (zh) 一种高压配电室环境监测系统
CN201663479U (zh) 一种成套高低压配电柜的智能远程信息系统装置
CN103904761A (zh) 基于手机短信的电动自行车充电装置
CN211655844U (zh) 一种高压电量表失压检测及自动上报系统
CN201910671U (zh) 可远程监控的ups装置
CN212162911U (zh) 一种智能一体化ups不间断电源
CN203479965U (zh) 开关柜地电波在线监测系统
CN214225389U (zh) 一种漏电流监测系统
CN219085062U (zh) 一种管型绝缘母线在线监测用的局部放电测量装置
CN203117715U (zh) 一种自带通信并能与监控主机连接的双电源开关

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant