CN110531204A - 一种基于物联网串补限压器泄漏电流监测装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网串补限压器泄漏电流监测装置及控制方法，所述装置包括：泄露电流传感器单元，用于将泄漏电流数据发送至数据采集运算单元；数据采集运算单元，用于采集泄露电流数据，将得到的泄漏电流结果发送至物联网通讯单元；物联网通讯单元，用于将所述泄漏电流结果通过地面基站发送至数据中心；本发明基于物联网数据传输和分时分组采集方法，克服串补平台的高压绝缘问题，为泄漏电流数据提供新的传送方法和通道，同时解决大量传感器同时接入采集和无线数据传输带来的高电位供电不足的难题；本发明避免了大量的基建施工，降低了总体费用；同时串补MOV泄漏数据实时可见，提升MOV的监测水平。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备泄露电流监测领域，更具体地，涉及一种基于物联网串补限压器泄漏电流监测装置及控制方法。
背景技术
金属氧化物限压器(Metal Oxide varistor,MOV)是串联补偿装置过电压保护的关键设备，利用其强非线性伏安特性将串补电容器过电压限制在保护水平之内，从而保证串补装置安全可靠运行。
自2008年以来，南方电网所属500kV串补站：百色站、平果站、河池站、砚山站，发生多次串补MOV爆炸或压力释放动作事故，严重影响串补可靠运行和运维人员安全。通过进行事故MOV解体、试验等相关事故原因分析，表明MOV可能存在受潮和老化方面的问题。
目前避雷器类产品公认的引起故障最多的原因是内部受潮和老化问题。一般通过其在运行时的泄漏电流判断避雷器电阻片的性能，但就MOV而言，每相串补平台上并联十几只甚至几十只MOV单元，同时每只MOV单元内部一般并联多柱电阻片，且MOV的运行电压远低于其额定电压，因此正常运行时MOV单元的泄漏电流很小，一般为μA级。
受到高压电场影响，串补平台与地面设备无法直接通过常规光缆或光纤通信；需要采用高压绝缘光纤柱作为专门数据通信的通道；加装高压绝缘光纤柱的现场施工量大，时间长，综合成本高。
平台上监测数据通过光缆传输至变电站内的服务器存储，而且数据仅在电力专网内部实现共享；检修人员和设备厂商往往需要前往变电站获取详细的数据；数据开放性差和维护的便利性差。
为了解决串补装置MOV存在的上述问题，需要研究串补装置限压器状态监测方法。
发明内容
为了解决背景技术存在的加装高压绝缘光纤柱的现场施工量大、时间长、综合成本高以及数据开放性差和维护的便利性差问题，本发明提供了一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置，所述装置包括：
泄漏电流传感器单元，所述泄漏电流传感器单元一端与数据采集运算单元相连接；所述泄漏电流传感器单元用于将泄漏电流信号传输至所述数据采集运算单元；
数据采集运算单元，所述数据采集运算单元一端与物联网通讯单元相连接；所述数据采集运算单元用于采集所述泄漏电流传感器单元发送的所述泄漏电流数据；所述数据采集运算单元用于计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果通过串口发送至所述物联网通讯单元；所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
物联网通讯单元，所述物联网通讯单元一端与无线通信天线单元相连接；所述物联网通讯单元用于将所述泄漏电流结果发送至所述无线通信天线单元；所述物联网通讯单元用于接收所述无线通信天线单元发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述数据采集运算单元；
无线通信天线单元，所述无线通信单元位于所述装置侧面的外壁上半球形镂空屏蔽罩内，所述无线通信单元通过高频同轴电缆及插座与所述物联网通讯单元相连接；所述无线通信天线单元用于将所述泄漏电流结果通过地面基站发送至数据中心；所述无线通信天线单元用于接收所述数据中心发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述物联网通讯单元；
所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
进一步的，所述泄漏电流传感器单元包括M个泄漏电流传感器，所述M为正整数,16≤M≤40。
进一步的，所述数据采集运算单元包括：
数据采集模块，所述数据采集模块一端与所述泄漏电流传感器单元相连接，另一端与采集控制及数据运算模块相连接；所述数据采集模块用于根据所述采集控制及数据运算模块发送的采集信号，采集所述泄漏电流传感器单元发送的所述泄漏电流数据，并将采集的所述泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；
采集控制及数据运算模块，所述采集控制及数据运算模块一端与所述数据采集模块相连接，另一端与所述物联网通讯单元相连接；所述采集控制及数据运算模块用于根据预设规则发送采集信号至所述数据采集模块进行数据采集控制；所述采集控制及数据运算模块用于计算所述数据采集模块发送的所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通讯单元。
进一步的，所述数据采集模块包括N组，所述N为正整数,2≤N≤5。
进一步的，所述采集控制及数据运算模块用于接收所述数据请求指令，并生成N个时间窗口；在所述每个时间窗口内，所述采集控制及数据运算模块通过数据采集模块完成所述泄漏电流传感器单元的数据模数转换，计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通信单元和无线通信天线单元；
在第一时间窗口内，为所述第一组数据采集模块以及所述第一个至第M/N个泄漏电流传感器供电；所述第一组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第一个至第M/N个泄漏电流传感器采集第一组泄漏电流数据，并将所述第一组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；断开所述第一组数据采集模块以及所述第一组至第M/N组泄漏电流传感器供电；所述M/N为正整数；
在第二时间窗口内，为所述第二组数据采集模块以及所述第M/N+1个至第2*M/N个泄漏电流传感器供电；所述第二组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第M/N+1个至第2*M/N个泄漏电流传感器采集第二组泄漏电流数据，并将所述第二组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；断开所述第二组数据采集模块以及所述第M/N+1组至第2*M/N组泄漏电流传感器供电；
在所述N个时间窗口内，分时间段依此完成每组MOV泄漏电流传感器供电、数据采集、计算以及无线传输过程；
所述N为正整数,2≤N≤5；所述M为正整数,16≤M≤40。
进一步的，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
所述一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法包括:
所述串补限压器泄漏电流监测系统采用分时分组方法，分别采集所述串补限压器的泄漏电流，得到泄漏电流数据；
根据所述泄漏电流数据，计算得到泄漏电流结果；所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
通过物联网天线以及地面基站，将所述泄漏电流结果发送至数据中心。
进一步的，所述采集所述串补限压器的泄漏电流前，还包括：所述数据中心每间隔T分钟通过所述地面基站发送的数据请求；所述T为正整数，10≤T≤120。
进一步的，所述方法包括：
按照数据采集模块接入，将A个传感器分为B组，每组C个传感器；第一个采集模块对应第一组C个传感器，编号1-1至1-C；第B个采集模块对应第B组C个传感器，编号B-1至B-C；所述A、B、以及C均为正整数，且A＝B*C；
接收数据中心每间隔T分钟通过地面基站发送的数据请求；所述T为正整数，10≤T≤120；
接收到数据请求后，采集控制及数据运算模块生成B个时间窗口；
在第一时间窗口内，通过多路电源控制开关接通第一个数据采集模块和第一组传感器的供电，启动第一组数据采集，并将采集数据通过RS485接口传送至采集控制及数据运算模块；
采集控制及数据运算模块接收到数据后，断开第一个数据采集模块和第一组传感器的供电，进行数据运算得泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果传送至物联网通讯单元；物联网通讯单元接收数据后，通过基站将数据发送至远方的数据中心；完成第一组数据采集、数据运算以及数据传输；在第二个时间窗口内，采集控制及数据运算模块依此分时间段启动第二组传感器的数据采集、数据运算以及数据传输；
采集控制及数据运算模块分时间段依此完成每组MOV数据监测过程；直至完成第B组供电、数据采集、数据运算以及数据传输；
所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
进一步的，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种基于物联网串补限压器泄漏电流监测装置及控制方法，所述装置包括：泄露电流传感器单元，所述泄露电流传感器单元用于将泄漏电流数据发送至数据采集运算单元；数据采集运算单元，所述数据采集运算单元用于采集泄露电流数据，根据所述泄露电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通讯单元；物联网通讯单元，所述物联网通讯单元用于将所述泄漏电流结果通过地面基站发送至数据中心；本发明采用基于物联网数据传输方法，克服串补平台的高压绝缘问题，为泄漏电流数据提供新的传送方法和通道，大大提升设备监测可靠性；避免了大量的基建施工，减少了停电时间，降低了总体费用；所述装置采用分时分组的数据采集、运算和传送方法，合理规划了传感器供电，数据采集、数据运算和物联网传输数据的供电需求，合理规划了传感器供电、数据采集、数据运算和物联网传输数据的供电需求，解决大量传感器同时接入采集和无线数据传输带来的高电位供电不足的难题；同时串补MOV泄漏数据实时可见，实现了监测便利化，提升MOV的监测水平。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置的结构图；
图3为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置与通信链路关系图；
图4为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置中物联网通信天线和屏蔽罩的结构图；
图5为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法的流程图；
图6为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法的分时分组供电控制方法流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置的结构示意图。图2为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置的结构图。图3为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置与通信链路关系图。如图1、图2以及图3所示，所述装置包括：
泄漏电流传感器单元1，所述泄漏电流传感器单元1一端与数据采集运算单元2相连接；所述泄漏电流传感器单元1用于将泄漏电流信号传输至所述数据采集运算单元2；
进一步的，所述泄漏电流传感器单元1包括M个泄漏电流传感器，所述M为正整数,16≤M≤40；
具体的，本实例中，所述M＝40；
所述泄漏电流传感器单元1中，每个传感器对应安装在串补MOV底部的绝缘板上，汇流母线通过传感器的中心孔。传感器外壳通过四芯屏蔽电缆与所述装置内的数据采集模块相连，传感器外壳和所述装置外壳通过电缆屏蔽层相连，形成一个等电位连接体。
数据采集运算单元2，所述数据采集运算单元2一端与物联网通讯单元3相连接；所述数据采集运算单元2用于采集所述泄漏电流传感器单元1发送的所述泄漏电流数据；所述数据采集运算单元2用于计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果通过串口发送至所述物联网通讯单元3；所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
进一步的，所述数据采集运算单元2包括：
数据采集模块21，所述数据采集模块21一端与所述泄漏电流传感器单元1相连接，另一端与采集控制及数据运算模块22相连接；所述数据采集模块21用于根据所述采集控制及数据运算模块22发送的采集信号，采集所述泄漏电流传感器单元1发送的所述泄漏电流数据，并将采集的所述泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块22；
采集控制及数据运算模块22，所述采集控制及数据运算模块22一端与所述数据采集模块21相连接，另一端与所述物联网通讯单元3相连接；所述采集控制及数据运算模块22用于根据预设规则发送采集信号至所述数据采集模块21进行数据采集控制；所述采集控制及数据运算模块22用于计算所述数据采集模块21发送的所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通讯单元3；
进一步的，所述数据采集模21块包括N组，所述N为正整数,2≤N≤5；
具体的，本实例中，所述N＝5；
进一步的，所述采集控制及数据运算模块22用于接收所述数据请求指令，并生成5个时间窗口；在所述每个时间窗口内，所述采集控制及数据运算模块22通过数据采集模块21完成所述泄漏电流传感器单元1的数据模数转换，计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通信单元3和无线通信天线单元4；
在第一时间窗口内，为所述第一组数据采集模块以及所述第1个至第8个泄漏电流传感器供电；所述第一组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第1个至第8个泄漏电流传感器采集第一组泄漏电流数据，并将所述第一组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块22；断开所述第一组数据采集模块以及所述第1个至第8个泄漏电流传感器供电；
在第二时间窗口内，为所述第二组数据采集模块以及所述第9个至第16个泄漏电流传感器供电；所述第二组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第9个至第16个泄漏电流传感器采集第二组泄漏电流数据，并将所述第二组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块22；断开所述第二组数据采集模块以及所述第9个至第16个泄漏电流传感器供电；
在所述5个时间窗口内，分时间段依此完成每组MOV泄漏电流传感器供电、数据采集、计算以及无线传输过程。
物联网通讯单元3，所述物联网通讯单元3一端与无线通信天线单元4相连接；所述物联网通讯单元3用于将所述泄漏电流结果发送至所述无线通信天线单元4；所述物联网通讯单元3用于接收所述无线通信天线单元4发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述数据采集运算单元2；
进一步的，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
无线通信天线单元4，所述无线通信单元4位于所述装置侧面的外壁上半球形镂空屏蔽罩内，所述无线通信单元4通过高频同轴电缆及插座与所述物联网通讯单元相连接；所述无线通信天线单元4用于将所述泄漏电流结果通过地面基站发送至数据中心；所述无线通信天线单元用于接收所述数据中心发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述物联网通讯单元；
所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
图4为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置的无线通信天线单元4中物联网通信天线和屏蔽罩的结构图。如图4所示，所述天线安装在所述装置外部的侧面，而非顶部或底部；在所述装置外壁的侧面，设有一个半球形镂空屏蔽罩，内部装设有物联网无线通信天线；
通信天线安装在一个绝缘支座上，与装置外壁没有电气连接；通信天线通过高频同轴电缆及插座与装置内部的所述物联网通讯单元3相连；所述的屏蔽罩一方面能够大大降低工频电场对天线的耦合及干扰，另一方面能够减小无线通信天线的收发效能影响；
所述的屏蔽罩采用铜、铝或镀锌铁等金属材料，经氧化或防锈等工艺满足户外使用要求；屏蔽罩的厚度在0.1mm至1.5mm；屏蔽罩通过固定螺栓与装置进行固定和电气连接；
屏蔽罩不限于采用4个扇形镂空结构，亦可采用多个矩形或圆形密布的结构，或者其图案镂空结构。
图5为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法的流程图。如图5所示，所述方法包括：
步骤110，接收数据请求；接收所述数据中心每间隔T分钟通过所述地面基站发送的数据请求；所述T为正数；具体的，本实例中，30≤T≤240。
步骤120，采集所述串补限压器的泄漏电流，得到泄露电流数据；所述串补限压器泄漏电流监测系统采用分时分组方法，分别采集所述串补限压器的泄漏电流，得到泄漏电流数据。
步骤130，根据所述泄露电流数据，计算得到泄露电流结果；所述泄露电流结果包括泄漏电流全电流有效值。
步骤140，通过物联网天线以及地面基站，将所述泄露电流结果发送至数据中心。
串补平台上电子设备在高电位条件下，供电受限；在目前多采用电流互感器供电，最高供电功率在8W至10W左右；在40路泄漏传感器供电就需要20W左右，采集板供电和物联网通信模块供电需要3至5W；因此，串补平台MOV较多时，供电存在严重不足，为此本发明采用分时分组方法，分别采集所述串补限压器的泄漏电流，得到泄漏电流数据。
图6为本发明具体实施方式的一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法的分时分组供电控制方法流程图。如图6所示，所述分时分组方法包括：
对硬件进行分组，按照采集模块接入，将40个传感器分为5组，每组8个传感器。第一个采集模块对应第一组8个传感器，编号1-1至1-8。第5个采集模块对应第五组8个传感器，编号5-1至5-8。
远方的数据中心每间隔T时间通过基站向所发明的装置发送数据请求；间隔时间T取30min至240min。
所发明的装置通过物联网通讯单元U_IOT接收数据请求，并通过串口向采集控制及数据运算模块DCU下发该数据请求；
采集控制及数据运算模块DCU接收到数据请求后，生成5个时间窗口；
在第一时间窗口内，采集控制及数据运算模块DCU完成第1组数据采集、数据运算和数据传输；具体如下，
采集控制及数据运算模块DCU通过多路电源控制开关接通第一个数据采集模块和第一组传感器的供电，启动第一组数据采集，并采集数据通过RS485接口传送至DCU模块；
DCU模块接收到数据后，断开第一个数据采集模块和第一组传感器的供电；进行数据运算，并将泄漏电流全电流有效值等计算结果传送至物联网通讯单元U_IOT；联网通讯单元U_IOT接收数据后，通过基站将数据发送至远方的数据中心；完成第一组数据采集、数据运算，数据传输。
在第二个时间窗口内，DCU模块依此分时间段启动第二组传感器的数据采集、数据运算，数据传输。
DCU模块分时间段依此完成每组MOV数据监测过程；直至完成第五组数据采集、数据运算，数据传输；至此，该串补平台上所有MOV的泄流电流监测全部完成。
进一步的，所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
进一步的，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测装置，其特征在于，所述装置包括：
泄漏电流传感器单元，所述泄漏电流传感器单元一端与数据采集运算单元相连接；所述泄漏电流传感器单元用于将泄漏电流信号传输至所述数据采集运算单元；
数据采集运算单元，所述数据采集运算单元一端与物联网通讯单元相连接；所述数据采集运算单元用于采集所述泄漏电流传感器单元发送的所述泄漏电流数据；所述数据采集运算单元用于计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果通过串口发送至所述物联网通讯单元；所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
物联网通讯单元，所述物联网通讯单元一端与无线通信天线单元相连接；所述物联网通讯单元用于将所述泄漏电流结果发送至所述无线通信天线单元；所述物联网通讯单元用于接收所述无线通信天线单元发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述数据采集运算单元；
无线通信天线单元，所述无线通信单元位于所述装置侧面的外壁上半球形镂空屏蔽罩内，所述无线通信单元通过高频同轴电缆及插座与所述物联网通讯单元相连接；所述无线通信天线单元用于将所述泄漏电流结果通过地面基站发送至数据中心；所述无线通信天线单元用于接收所述数据中心发送的数据请求指令，并将所述数据请求指令发送至所述物联网通讯单元；
所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泄漏电流传感器单元包括M个泄漏电流传感器，所述M为正整数,16≤M≤40。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集运算单元包括：
数据采集模块，所述数据采集模块一端与所述泄漏电流传感器单元相连接，另一端与采集控制及数据运算模块相连接；所述数据采集模块用于根据所述采集控制及数据运算模块发送的采集信号，采集所述泄漏电流传感器单元发送的所述泄漏电流数据，并将采集的所述泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；
采集控制及数据运算模块，所述采集控制及数据运算模块一端与所述数据采集模块相连接，另一端与所述物联网通讯单元相连接；所述采集控制及数据运算模块用于根据预设规则发送采集信号至所述数据采集模块进行数据采集控制；所述采集控制及数据运算模块用于计算所述数据采集模块发送的所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通讯单元。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块包括N组，所述N为正整数,2≤N≤5。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：
所述采集控制及数据运算模块用于接收所述数据请求指令，并生成N个时间窗口；在所述每个时间窗口内，所述采集控制及数据运算模块通过数据采集模块完成所述泄漏电流传感器单元的数据模数转换，计算所述泄漏电流数据得到泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果发送至所述物联网通信单元和无线通信天线单元；
在第一时间窗口内，为所述第一组数据采集模块以及所述第一个至第M/N个泄漏电流传感器供电；所述第一组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第一个至第M/N个泄漏电流传感器采集第一组泄漏电流数据，并将所述第一组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；断开所述第一组数据采集模块以及所述第一组至第M/N组泄漏电流传感器供电；所述M/N为正整数；
在第二时间窗口内，为所述第二组数据采集模块以及所述第M/N+1个至第2*M/N个泄漏电流传感器供电；所述第二组数据采集模块用于根据所述数据请求指令通过所述第M/N+1个至第2*M/N个泄漏电流传感器采集第二组泄漏电流数据，并将所述第二组泄漏电流数据发送至所述采集控制及数据运算模块；断开所述第二组数据采集模块以及所述第M/N+1组至第2*M/N组泄漏电流传感器供电；
在所述N个时间窗口内，分时间段依此完成每组MOV泄漏电流传感器供电、数据采集、计算以及无线传输过程；
所述N为正整数,2≤N≤5；所述M为正整数,16≤M≤40。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
7.一种基于物联网的串补限压器泄漏电流监测系统控制方法，其特征在于，所述方法包括:
所述串补限压器泄漏电流监测系统采用分时分组方法，分别采集所述串补限压器的泄漏电流，得到泄漏电流数据；
根据所述泄漏电流数据，计算得到泄漏电流结果；所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
通过物联网天线以及地面基站，将所述泄漏电流结果发送至数据中心。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采集所述串补限压器的泄漏电流前，还包括：
所述数据中心每间隔T分钟通过所述地面基站发送的数据请求；所述T为正整数，10≤T≤120。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
按照数据采集模块接入，将A个传感器分为B组，每组C个传感器；第一个采集模块对应第一组C个传感器，编号1-1至1-C；第B个采集模块对应第B组C个传感器，编号B-1至B-C；所述A、B、以及C均为正整数，且A＝B*C；
接收数据中心每间隔T分钟通过地面基站发送的数据请求；所述T为正整数，10≤T≤120；
接收到数据请求后，采集控制及数据运算模块生成B个时间窗口；
在第一时间窗口内，通过多路电源控制开关接通第一个数据采集模块和第一组传感器的供电，启动第一组数据采集，并将采集数据通过RS485接口传送至采集控制及数据运算模块；
采集控制及数据运算模块接收到数据后，断开第一个数据采集模块和第一组传感器的供电，进行数据运算得泄漏电流结果，并将所述泄漏电流结果传送至物联网通讯单元；物联网通讯单元接收数据后，通过基站将数据发送至远方的数据中心；完成第一组数据采集、数据运算以及数据传输；
在第二个时间窗口内，采集控制及数据运算模块依此分时间段启动第二组传感器的数据采集、数据运算以及数据传输；
采集控制及数据运算模块分时间段依此完成每组MOV数据监测过程；直至完成第B组供电、数据采集、数据运算以及数据传输；
所述泄漏电流结果包括泄漏电流全电流有效值；
所述装置通过激光供能以及电流互感器供电。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述物联网包括4G、5G以及NB-IOT广域的无线通信技术；所述地面基站包括4G、5G、NB-IOT的公共基站以及电力行业无线网专用基站。
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|---|---|---|---|
| CN201910784088.3A CN110531204A (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种基于物联网串补限压器泄漏电流监测装置及控制方法 |
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| CN110531204A true CN110531204A (zh) | 2019-12-03 |
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