CN111458631A - 一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，该系统通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况，利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发，中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供一个科学、可靠的判断依据，保障了手车开关运行的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及高压断路器检测技术领域，更具体地，涉及一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统。
背景技术
为了保证10kV真空断路器投运后的正常、安全运行，必须在开关柜正式投入运行前对其各项性能指标进行全方位的验收，而对10kV真空断路器接触行程(接触行程是合闸操作中动、静触头接触后绝缘拉杆继续运动的距离，即在合闸过程中触头压簧的压缩量)的验收是其中一个非常重要的项目。开关柜手车动、静触头的接触行程必须要达到设计位置和接触标准，才能使开关手车动触头和静触头完全可靠接触。由于10kV开关柜运行时的电流较大，如果动、静触头接触不到位，接触电阻的增大会引发动、静触头异常发热，严重时甚至烧毁开关柜，造成设备损坏和停电事故的发生，从而影响电网运行安全及供电可靠性。
目前，10kV真空断路器接触行程验证过程中，由于受到中置式开关柜结构和触头位置的限制，验收人员无法直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，主要还是靠运维人员的操作经验和主观感觉判断，针对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果没有一个科学、可靠的判断依据，手车开关运行的安全性和可靠性无法保障。
发明内容
本发明提供一种安全可靠的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，包括无线摄像头，边缘计算网关、中央控制器、电源模块和画面分割控制器；所述无线摄像头与边缘计算网关进行无线通信，边缘计算网关与中央控制器连接；电源模块和画面分割控制器均与中央控制器；
该系统的工作过程如下：
S1：通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况；
S2：利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发；
S3：中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供:判断依据。
优选地，所述无线摄像头采用高清微距摄像头像头，清晰度为1080p，检测灵敏度为1mm，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式，支持红外夜视功能。
优选地，所述边缘计算网关采用一个装有嵌入式Linux系统的迷你型无线路由器，传输速率为300Mbps，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式。
优选地，所述电池电源模块采用内置12V/5Ah的铅酸蓄电池，电池电压为+12V，容量为5Ah。
优选地，所述画面分割控制器选用三画面分割器，实现10kV真空断路器三相触头摄像头视频信号同时接入，并在同一液晶显示屏上显示，分辨率不低于1920*1200/60Hz，色彩深度不低于24bit/1677万色。
优选地，所述中央控制器选用意法半导体公司的STM32F407AGT6芯片，支持串口、以太网、Lora、wifi通行，配置外存接口、USB OTG接口，支持JTAG接口。
进一步地，所述无线摄像头通过安装支架与断路器触头对接，一端对准触头，另一端固定在开关小车动触头臂上。
进一步地，所述电源模块预留充电接口，当蓄电池电量降低时，可以通过外置的电池充电器由220V交流电源对蓄电池充电。
进一步地，系统还包括液晶显示模块，所述液晶显示模块与中央控制器连接。
进一步地，系统还包括外设控制模块，所述外设控制模块与中央控制器连接。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况，利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发，中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供一个科学、可靠的判断依据，保障了手车开关运行的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明结构图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，包括无线摄像头，边缘计算网关、中央控制器、电源模块和画面分割控制器；所述无线摄像头与边缘计算网关进行无线通信，边缘计算网关与中央控制器连接；电源模块和画面分割控制器均与中央控制器；
该系统的工作过程如下：
S1：通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况；
S2：利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发；
S3：中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供:判断依据。
无线摄像头采用高清微距摄像头像头，清晰度为1080p，检测灵敏度为1mm，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式，支持红外夜视功能。
边缘计算网关采用一个装有嵌入式Linux系统的迷你型无线路由器，传输速率为300Mbps，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式。
电池电源模块采用内置12V/5Ah的铅酸蓄电池，电池电压为+12V，容量为5Ah。
画面分割控制器选用三画面分割器，实现10kV真空断路器三相触头摄像头视频信号同时接入，并在同一液晶显示屏上显示，分辨率不低于1920*1200/60Hz，色彩深度不低于24bit/1677万色。
中央控制器选用意法半导体公司的STM32F407AGT6芯片，支持串口、以太网、Lora、wifi通行，配置外存接口、USB OTG接口，支持JTAG接口。
无线摄像头通过安装支架与断路器触头对接，一端对准触头，另一端固定在开关小车动触头臂上。
电源模块预留充电接口，当蓄电池电量降低时，可以通过外置的电池充电器由220V交流电源对蓄电池充电。
系统还包括液晶显示模块，所述液晶显示模块与中央控制器连接；系统还包括外设控制模块，所述外设控制模块与中央控制器连接。
本发明通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况，利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发，中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供一个科学、可靠的判断依据，保障了手车开关运行的安全性和可靠性。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，包括无线摄像头，边缘计算网关、中央控制器、电源模块和画面分割控制器；所述无线摄像头与边缘计算网关进行无线通信，边缘计算网关与中央控制器连接；电源模块和画面分割控制器均与中央控制器；
该系统的工作过程如下：
S1：通过无线摄像头在开关柜内光线较暗的环境下清晰显示开关动、静触头的接触情况；
S2：利用边缘计算网关以服务器的模式运行，将无线摄像头视频数据的传送和控制指令的格式转换及转发；
S3：中央控制器对边缘计算网关传送的数据进行处理和存储，同时和其他模块进行通讯，将数据传输至显示单元，下发指令并接受控制信号，从而使得验收人员可直接观察手车动、静触头的实际位置和接触情，对开关柜手车接触行程是否正常的验收结果提供:判断依据。
2.根据权利要求1所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述无线摄像头采用高清微距摄像头像头，清晰度为1080p，检测灵敏度为1mm，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式，支持红外夜视功能。
3.根据权利要求2所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述边缘计算网关采用一个装有嵌入式Linux系统的迷你型无线路由器，传输速率为300Mbps，支持Lora、wifi、以太网三种通信方式。
4.根据权利要求3所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述电池电源模块采用内置12V/5Ah的铅酸蓄电池，电池电压为+12V，容量为5Ah。
5.根据权利要求4所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述画面分割控制器选用三画面分割器，实现10kV真空断路器三相触头摄像头视频信号同时接入，并在同一液晶显示屏上显示，分辨率不低于1920*1200/60Hz，色彩深度不低于24bit/1677万色。
6.根据权利要求5所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述中央控制器选用意法半导体公司的STM32F407AGT6芯片，支持串口、以太网、Lora、wifi通行，配置外存接口、USB OTG接口，支持JTAG接口。
7.根据权利要求1-6任一项所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述无线摄像头通过安装支架与断路器触头对接，一端对准触头，另一端固定在开关小车动触头臂上。
8.根据权利要求1-6任一项所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，所述电源模块预留充电接口，当蓄电池电量降低时，可以通过外置的电池充电器由220V交流电源对蓄电池充电。
9.根据权利要求1-6任一项所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，系统还包括液晶显示模块，所述液晶显示模块与中央控制器连接。
10.根据权利要求1-6任一项所述的10kV中置式真空断路器小车行程可视化系统，其特征在于，系统还包括外设控制模块，所述外设控制模块与中央控制器连接。
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