CN110931316A - 一种智能断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及断路器状态监测领域，为了解决由于现有的断路器故障检测方式通过定期检修实现，从而不能及时发现故障而导致断路器容易出现损坏的问题，提供了一种智能断路器，包括采集模块，用于采集断路器触头的温度参数；处理模块，用于对采集到的温度参数进行处理得到即时温度信息存储模块，存储有温度阈值；比较模块，用于比较即时温度信息与温度阈值；通信模块，在比较出即时温度信息大于温度阈值时，通信模块用于发送报警信息。本发明能够对断路器的故障发生进行警报，以通知维修人员及时对断路器进行检修。

Description

一种智能断路器

技术领域

本发明涉及断路器状态监测领域，具体为一种智能断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器作为电力系统中的重要设备，其运行状态直接影响整个电力系统的运行稳定性和供电可靠性，因此做好断路器的异常分析对电网的稳定运行有着积极的意义。

由于断路器是接通和切断电路的主要电气设备，由于它的操作非常频繁，因此经常出现一些故障，如断路器的分合闸合不上或拉不开，断路器不正常的自动分闸或自动合闸。断路器出现故障后，需要维修人员及时对断路器进行维修，消除故障，从而保证电网的稳定运行，因此就需要在能够及时检测出断路器故障的发生。而现目前，常采用的检测方法还是通过对断路器定期进行检修，而这种检修的方式，虽然在发现故障的时候能够及时消除故障，但是却不能及时发现故障，这样一来，在故障发生到发现故障被发现这段时间里，故障不能得到及时消除，从而导致断路器容易出现损坏，增大了电力系统的维修成本。

发明内容

本发明意在提供一种智能断路器，以解决由于现有的断路器故障检测方式通过定期检修实现，从而不能及时发现故障而导致断路器容易出现损坏的问题。

本发明提供基础方案是：一种智能断路器，包括采集模块，用于采集断路器触头的温度参数；

处理模块，用于对采集到的温度参数进行处理得到即时温度信息；

存储模块，存储有温度阈值；

比较模块，用于比较即时温度信息与温度阈值；

通信模块，在比较出即时温度信息大于温度阈值时，通信模块用于发送报警信息。

基础方案的工作原理及有益效果是：与现有的定期检修的方式相比，1.考虑到当断路器的触头在大电流或者异常工作状态时，会引起触头接触不良或者接触面的氧化，造成接触电阻增大，使得触头温度过高，引起产品绝缘性能下降，产生高压放电，造成短路致使设备烧毁，因此本方案中对断路器触头的温度进行检测，在即时温度信息大于温度阈值时，也就表示此时断路器的触头在大电流或处于异常工作状态，通信模块则发送报警信息，以通知维修人员及时对断路器进行检修。

优选方案一：作为基础方案的优选，采集模块还用于采集断路器所处环境的声音；

处理模块对采集的到声音进行处理得到即时声音信息；

存储模块还存储有故障声音集合，故障声音集合包括包含不同故障类型对应的标准声音信息的故障类型信息，比较模块还用于从所述故障声音集合中匹配出与即时声音信息相匹配的标准声音信息的故障类型信息，通信模块还用于发送故障类型信息。有益效果：考虑到断路器发生故障时，通常伴随着异常声响，因此本方案中，还利用采集模块采集断路器所处环境的声音并由处理模块进行处理后得到声音信息，在从故障声音集合匹配出相应的故障类型信息后，通信模块发送故障类型信息，便于维修人员知晓故障类型，从而及时确定维修方案。

优选方案二：作为基础方案的优选，处理模块对采集到的声音参数信息经过滤波放大后生成得到即时声音信息。有益效果：本方案中，在生成即时声音信息前，先对采集到的声音参数进行滤波放大处理，从而去除采集到的声音参数信息中的一些干扰信息，从而提高生成的即时声音信息的准确度。

优选方案三：作为基础方案的优选，还包括获取模块，用于获取故障更新信息，存储模块根据故障更新信息更新故障声音集合。有益效果：考本方案中，通过获取故障更新信息并对预存的声音故障信息进行更新，保证了故障声音集合的准确和全面性，从而也就保证了匹配出的故障类型信息的准确性。

优选方案四：作为优选方案一的优选，存储模块还用于将报警信息与故障类型信息作为故障报警事件进行存储。有益效果：本方案中，将报警信息与故障类型信息作为故障报警事件进行存储，便于对断路器故障的追溯。

优选方案五：作为基础方案的优选，还包括有统计模块，用于统计报警信息的发送次数，存储模块还预存有故障次数阈值，比较模块还用于比较发送次数和故障次数阈值，在发送次数大于故障次数阈值时，通信模块发送故障警示信息。有益效果：考虑到断路器在出现过多故障后，已经出现了一定的磨损，因此为了保证电网的正常运行，可能就需要更换该断路器，本方案中还设置有统计模块，通过统计报警信息的发送次数与故障次数阈值进行比较，在发送次数大于故障次数阈值时，也就表示该断路器的故障次数多次，需要重点维修或进行更换，从而保证电网的正常运行。

优选方案六：故障次数阈值包括不同故障类型的次数阈值，统计模块还根据故障类型信息对不同故障的报警信息的发送次数进行分类统计得到故障分类次数，存储模块存储故障分类次数。有益效果：考虑到不同故障类型的诱发原因不一，因此本方案中，还根据故障类型信息对报警信息的发送次数进行分类统计，存储模块存储故障分类次数后，便于维修人员进行查看，从而重点对发生次数多的故障类型进行排查，以保证断路器的正常工作。

优选方案七：作为优选方案六的优选，存储模块还包括故障类型次数阈值，在比较出故障分类次数大于相应的故障类型次数阈值时，通信模块发送故障类型警示信息。有益效果：本方案中通过将故障分类次数与故障类型次数阈值进行比较，在故障分类次数大于相应的故障次数阈值时，说明该类型的故障频发，因此维修人员在接收到故障类型警示信息后，能够及时对该类故障进行检修，以保证断路器的正常运行。

优选方案八：作为优选方案一的优选，存储模块还存储有与故障类型信息相关联的故障紧急程度信息，通信模块还用于与故障类型信息相关联的故障紧急程度信息。有益效果：考虑到一些故障发生时，属于紧急情况，需要维修人员能够第一时间进行检修，因此本方案中存储模块还将故障紧急程度信息与故障类型信息关联存储，在通信模块发送故障类型信息时还一同发送故障紧急程度信息，从而保证在发生紧急故障时，维修人员能够重视该故障并赶在第一时间进行检修。

优选方案九：作为基础方案的优选，通信模块还用于接收故障处理信息，存储模块存储故障处理信息。有益效果：本方案中，通信模块接收维修人员在处理故障时采用的故障处理信息，存储模块存储后，便于后续查看。

附图说明

图1为本发明一种智能断路器实施例一的模块框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

基本如附图1所示：一种智能断路器，包括采集模块，采集模块包括温度采集单元和声音采集单元，温度采集单元用于采集断路器触头的温度参数，声音采集单元用于采集断路器所处环境的声音；

处理模块，用于对采集到的温度参数进行处理得到即时温度信息，还对采集到的声音进行滤波放大处理得到即时声音信息；

存储模块，存储有温度阈值和故障声音集合；故障声音集合包括包含不同故障类型对应的标准声音信息的故障类型信息；

比较模块，用于比较即时温度信息与温度阈值；还用于从故障声音集合中匹配出与即时声音信息相匹配的标准声音信息的故障类型信息；

通信模块，在比较出即时温度信息大于温度阈值时，通信模块用于发送报警信息，还用于发送比较出的故障类型信息；还用于接收故障处理信息，存储模块存储故障处理信息；存储模块还存储有与故障类型信息相关联的故障紧急程度信息，通信模块还用于与故障类型信息相关联的故障紧急程度信息；

获取模块，用于获取故障更新信息，存储模块根据故障更新信息更新故障声音集合；

存储模块还用于将报警信息与故障类型信息作为故障报警事件进行存储；

统计模块，用于统计报警信息的发送次数，存储模块还预存有故障次数阈值，比较模块还用于比较发送次数和故障次数阈值，在发送次数大于故障次数阈值时，通信模块发送故障警示信息；故障次数阈值包括不同故障类型的次数阈值，统计模块还根据故障类型信息对不同故障的报警信息的发送次数进行分类统计得到故障分类次数，存储模块存储故障分类次数；

存储模块还包括故障类型次数阈值，在比较出故障分类次数大于相应的故障类型次数阈值时，通信模块发送故障类型警示信息。

具体实施过程如下：工作时，采集模块中的温度采集单元采集断路器触头的温度参数信息，声音采集单元采集断路器所处环境的声音，然后由处理模块对采集到的温度参数信息和声音进行处理得到即时温度信息和即时声音信息，为了提高即时声音信息，在生成即时声音信息时，对采集到的声音进行滤波放大后处理得到即时声音信息。

存储模块中预存有温度阈值和故障声音集合，由比较模块将得到的即时温度信息与温度阈值进行比较，将即时声音信息与故障声音集合进行比较，在比较出即时温度信息大于温度阈值时，也就是说此时断路器的温度过高，可能是处于大电流或异常工作状态，此时通信模块发送报警信息，通知管理人员对断路器进行维修；在从故障声音集合中匹配出与即时声音信息相匹配的标准声音信息的故障类型信息，通信模块还将匹配出的故障类型信息发送给维修人员，从而便于维修人员及时知晓故障类型，从而快速的选择相应的维修方案对断路器进行维修。

以ABB断路器为例，如果断路器发生异常声响，且这种异常的声响是持续存在的，一般由①：欠压线圈吸合不可靠、②：电流太大、③：电能质量差、④：触点接触不良这四个原因导致。其中，欠压线圈吸合不可靠这种故障发生时，异常声响比较大，电能质量差这种故障发生时，异响的声音一般很小，靠近开关可听到“滋滋”声。

统计模块对报警信息的发送次数进行统计，比较模块比较发送次数和故障次数阈值，在发送次数大于故障次数阈值时，该断路器可能会由于发生过多次故障而导致出现严重磨损的情况，因此此时在发送次数大于故障次数阈值时，通信模块发送故障警示信息，提醒维修人员对该断路器重点监控或及时更换断路器。

统计模块还根据故障类型信息对不同故障的报警信息的发送次数进行分类统计得到故障分类次数，存储模块存储故障分类次数，并且在比较出故障分类次数大于相应的故障类型次数阈值时，通信模块发送故障类型警示信息，维修人员在接收到故障类型警示信息后，能够及时对该类故障进行检修，以保证断路器的正常运行。

实施例二

与实施例一不同之处在于，本实施例中，还包括有更新模块，通信模块还用于接收故障更新信息，更新模块则根据故障更新信息对存储的故障声音集合进行更新。考虑到在继电器的长期使用过程中，可能会出现新的故障类型，因此本实施例中还设置有更新模块，维修人员在检修的过程中，若发现实际的故障类型与匹配出来的故障类型信息不符时，可发送故障更新信息，通过通信模块与更新模块更新存储的故障类型信息，从而提高故障类型的判断准确性。

实施例三

与实施例一和实施例二不同之处在于，本实施例中，存储模块还存储有人员登记信息，人员登记信息包括姓名、处理故障类型、处理相应故障类型次数、擅长处理类型；比较模块还用于从存储模块中比较出与匹配出的故障类型信息相匹配的人员登记信息；还包括有定位信息，用于定位所有的检修人员的位置信息；在比较模块比较出故障类型信息时，通信模块将故障类型信息发送给最近的检修人员，比较模块还根据故障类型信息匹配出相应的检修人员，通信模块还将该故障类型信息发送给匹配出来的检修人员，这样一来，在故障发生时，最近的检修人员可以及时赶在现场，就算最近的检修人员不擅长处理该类故障时，他可以对故障进行简单的处理，控制故障恶化，然后匹配出来的检修人员的到来，就可以对该类型的故障进行检修，从而保证故障能得到解决；上述过程中，比较模块在根据故障类型信息比较出相应的检修人员时，根据人员登记信息中的处理故障类型、处理相应故障类型次数、擅长处理类型按照一定的系数比进行比较，如处理故障类型的系数为A，处理相应故障类型次数的系数为B，擅长处理类型的系数为C，A+B+C＝1，从而比较出擅长处理该类型的检修人员。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种智能断路器，其特征在于：包括采集模块，用于采集断路器触头的温度参数；

处理模块，用于对采集到的温度参数进行处理得到即时温度信息；

存储模块，存储有温度阈值；

比较模块，用于比较即时温度信息与温度阈值；

通信模块，在比较出所述即时温度信息大于所述温度阈值时，所述通信模块用于发送报警信息。

2.根据权利要求1所述的智能断路器，其特征在于：所述采集模块还用于采集智能断路器所处环境的声音；

处理模块对采集的到声音进行处理得到即时声音信息；

存储模块还存储有故障声音集合，所述故障声音集合包括包含不同故障类型对应的标准声音信息的故障类型信息，比较模块还用于从所述故障声音集合中匹配出与即时声音信息相匹配的标准声音信息的故障类型信息，所述通信模块还用于发送所述故障类型信息。

3.根据权利要求1所述的智能断路器，其特征在于：所述处理模块对采集到的声音参数信息经过滤波放大后生成得到即时声音信息。

4.根据权利要求1所述的智能断路器，其特征在于：还包括获取模块，所述获取模块还用于获取故障更新信息，所述存储模块根据所述故障更新信息更新所述故障声音集合。

5.根据权利要求2所述的智能断路器，其特征在于：所述存储模块还用于将所述报警信息与所述故障类型信息作为故障报警事件进行存储。

6.根据权利要求1所述的智能断路器，其特征在于：还包括有统计模块，用于统计报警信息的发送次数，所述存储模块还预存有故障次数阈值，所述比较模块还用于比较所述发送次数和故障次数阈值，在所述发送次数大于所述故障次数阈值时，所述通信模块发送故障警示信息。

7.根据权利要求6所述的智能断路器，其特征在于：所述故障次数阈值包括不同故障类型的次数阈值，所述统计模块还根据故障类型信息对不同故障的报警信息的发送次数进行分类统计得到故障分类次数，所述存储模块存储所述故障分类次数。

8.根据权利要求7所述的智能断路器，其特征在于：所述存储模块还包括故障类型次数阈值，在比较出所述故障分类次数大于相应的故障类型次数阈值时，所述通信模块发送故障类型警示信息。

9.根据权利要求2所述的智能断路器，其特征在于：所述存储模块还存储有与所述故障类型信息相关联的故障紧急程度信息，所述通信模块还用于与所述故障类型信息相关联的故障紧急程度信息。

10.根据权利要求1所述的智能断路器，其特征在于：所述通信模块还用于接收故障处理信息，所述存储模块存储所述故障处理信息。

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