CN111965535A - 一种中高压开关设备在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种中高压开关设备在线监测系统，包括：第一传感器模组：设置在开关设备上，用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第一传感器模组上设置有输出端；第二传感器模组：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，第二传感器模组上设置有输出端；微处理器：设置有输入端和输出端，微处理器的输入端与第一传感器模组的输出端和第二传感器模组的输出端分别通讯连接，用于接收第一传感器模组和第二传感器模组传输而来的检测数据。本发明能实时在线监测开关设备的运行环境，维护管理人员能及时的获知监测结果，能有效降低财产损失，提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及开关设备监测技术领域，尤其涉及一种中高压开关设备在线监测系统。
背景技术
中高压开关设备主要用于开断和关合导电回路的电器，是中高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的联结组成的总称，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。
维护管理人员需要及时的获知中高压开关设备运行的环境情况，当开关设备运行环境出现变化而导致开关设备容易出现损坏时，会进一步导致其余设备的损坏，影响电路安全，甚至造成用户的财产和安全损失。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种中高压开关设备在线监测系统，能实时在线监测开关设备的运行环境，维护管理人员能及时的获知监测结果，能有效降低财产损失，提高安全性。
(二)技术方案
本发明提供了一种中高压开关设备在线监测系统，包括：
第一传感器模组：设置在开关设备上，用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第一传感器模组上设置有输出端；
第二传感器模组：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，第二传感器模组上设置有输出端；
微处理器：设置有输入端和输出端，微处理器的输入端与第一传感器模组的输出端和第二传感器模组的输出端分别通讯连接，用于接收第一传感器模组和第二传感器模组传输而来的检测数据，并对检测数据进行分析处理；
远程控制终端：设置有输入端和输出端，远程控制终端的输出端控制连接有报警指示器；
数据传输模块：设置有输入端和输出端，数据传输模块的输入端与微处理器的输出端通讯连接，数据传输模块的输出端与远程控制终端的输入端通讯连接，用于将微处理器分析处理后的数据传输至远程控制终端；
密封壳：用于将第二传感器模组、微处理器和数据传输模块安装在内部；
第二传感器模组设置有进气端和出气端，第二传感器模组的进气端和开关设备之间连接有进气管，第二传感器模组的出气端连接有出气管；进气管和出气管均贯穿密封壳；进气管上设置有第一控制阀；出气管上设置有第二控制阀。
优选的，第一传感器模组包括直线位移传感器、振动传感器和压力传感器，直线位移传感器、振动传感器和压力传感器均设置在开关设备内部。
优选的，第二传感器模组包括：
微水传感器：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度和密度；
气压传感器：用于检测开关设备内的六氟化硫气体压力。
优选的，直线位移传感器上设置有第一输出端，振动传感器上设置有第二输出端，压力传感器上设置有第三输出端，直线位移传感器的第一输出端、振动传感器的第二输出端和压力传感器的第三输出端集成连接有第一输出总线，第一输出总线与微处理器的输入端连接；微水传感器上设置有第四输出端，气压传感器上设置有第五输出端，第四输出端和第五输出端集成连接有第二输出总线，第二输出总线与微处理器的输入端连接。
优选的，密封壳内设置有：
特征库：设置有输入端和输出端，包含故障类别特征数据；
存储器：设置有输入端和输出端，用于储存特征库的数据，存储器的输出端与特征库的输入端通讯连接；
数据比对模块：用于比对经微处理器分析处理后的数据和特征库中的数据，并将比对结果传输至微处理器，数据比对模块上设置有两个输入端和一个输出端，数据比对模块的第一个输入端与微处理器的输出端通讯连接，数据比对模块的第二个输入端与特征库的输出端通讯连接，数据比对模块的输出端与微处理器的输入端通讯连接。
优选的，数据比对模块包括：
特征提取模块：特征提取模块上设置有输入端和输出端，特征提取模块的输入端与微处理器的输出端通讯连接；
特征库提取模块：特征库提取模块上设置有输入端和输出端，特征库提取模块的输入端与特征库的输出端通讯连接；
数据匹配模块：数据匹配模块上设置有两个输入端和输出端，数据匹配模块的两个输入端分别与特征提取模块的输出端和特征库提取模块的输出端通讯连接，数据匹配模块的输出端与微处理器的输入端通讯连接。
优选的，数据传输模块的输出端与存储器的输入端通讯连接。
优选的，远程控制终端包括电脑终端设备和手持终端设备，电脑终端设备和手持终端设备上均设置有用于展示检测结果的显示屏和应用软件。
优选的，远程控制终端通讯连接有虚拟现实模块；虚拟现实模块包括全息投影模块和投影平台。
优选的，远程控制终端与虚拟现实模块无线通讯连接，虚拟现实模块中设置有独立电源，虚拟现实模块采用便携式投影装置。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明能实时在线监测开关设备的运行环境，维护管理人员能及时的获知监测结果，能有效降低财产损失，提高安全性。第一传感器模组用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第二传感器模组用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，在检测六氟化硫气体的湿度、温度、密度和压力时，需要保证检测环境的密封性，才能使检测结果更加准确，因此，将第二传感器模组设置在密封壳内，在使用第二传感器模组进行检测时，通过远程控制终端远程开启第一控制阀和第二控制阀，第一传感器模组和第二传感器模组的检测数据经过微处理器处理后，由数据传输模块传输至远程控制终端，当检测结果表明开关设备运行的环境超过安全运行的数据阈值时，远程控制终端控制报警指示器启动，对维护管理人员进行报警，以便于及时采取相应措施，保障电路安全。
附图说明
图1为本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统的安装结构示意图。
图2为本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统的结构框图。
图3为本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统中数据比对模块的结构框图。
图4为本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统中第一传感器模组的结构框图。
图5为本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统中第二传感器模组的结构框图。
附图标记：1、第一传感器模组；101、直线位移传感器；102、振动传感器；103、压力传感器；2、进气管；3、第一控制阀；4、第二传感器模组；401、微水传感器；402、气压传感器；5、出气管；6、第二控制阀；7、微处理器；8、数据传输模块；9、密封壳；10、远程控制终端；11、数据比对模块；111、特征提取模块；112、特征库提取模块；113、数据匹配模块；12、特征库；13、存储器；14、报警指示器；15、虚拟现实模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-5所示，本发明提出的一种中高压开关设备在线监测系统，包括：
第一传感器模组1：设置在开关设备上，用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第一传感器模组1上设置有输出端；
第二传感器模组4：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，第二传感器模组4上设置有输出端；
微处理器7：设置有输入端和输出端，微处理器7的输入端与第一传感器模组1的输出端和第二传感器模组4的输出端分别通讯连接，用于接收第一传感器模组1和第二传感器模组4传输而来的检测数据，并对检测数据进行分析处理；
远程控制终端10：设置有输入端和输出端，远程控制终端10的输出端控制连接有报警指示器14；
数据传输模块8：设置有输入端和输出端，数据传输模块8的输入端与微处理器7的输出端通讯连接，数据传输模块8的输出端与远程控制终端10的输入端通讯连接，用于将微处理器7分析处理后的数据传输至远程控制终端10；
密封壳9：用于将第二传感器模组4、微处理器7和数据传输模块8安装在内部；
第二传感器模组4设置有进气端和出气端，第二传感器模组4的进气端和开关设备之间连接有进气管2，第二传感器模组4的出气端连接有出气管5；进气管2和出气管5均贯穿密封壳9；进气管2上设置有第一控制阀3；出气管5上设置有第二控制阀6。
本发明能实时在线监测开关设备的运行环境，维护管理人员能及时的获知监测结果，能有效降低财产损失，提高安全性。第一传感器模组1用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第二传感器模组4用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，在检测六氟化硫气体的湿度、温度、密度和压力时，需要保证检测环境的密封性，才能使检测结果更加准确，因此，将第二传感器模组4设置在密封壳9内，在使用第二传感器模组4进行检测时，通过远程控制终端10远程开启第一控制阀3和第二控制阀6，第一传感器模组1和第二传感器模组4的检测数据经过微处理器7处理后，由数据传输模块8传输至远程控制终端10，当检测结果表明开关设备运行的环境超过安全运行的数据阈值时，远程控制终端10控制报警指示器14启动，对维护管理人员进行报警，以便于及时采取相应措施，保障电路安全。
在一个可选的实施例中，第一传感器模组1包括直线位移传感器101、振动传感器102和压力传感器103，直线位移传感器101、振动传感器102和压力传感器103均设置在开关设备内部，从而能更准确的对开关设备的运行情况进行检测。
在一个可选的实施例中，第二传感器模组4包括：
微水传感器401：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度和密度；
气压传感器402：用于检测开关设备内的六氟化硫气体压力。
在一个可选的实施例中，直线位移传感器101上设置有第一输出端，振动传感器102上设置有第二输出端，压力传感器103上设置有第三输出端，直线位移传感器101的第一输出端、振动传感器102的第二输出端和压力传感器103的第三输出端集成连接有第一输出总线，第一输出总线与微处理器7的输入端连接；微水传感器401上设置有第四输出端，气压传感器402上设置有第五输出端，第四输出端和第五输出端集成连接有第二输出总线，第二输出总线与微处理器7的输入端连接。
需要说明的是，通过设置第一输出总线和第二输出总线，在保证数据能准确传输的前提下，提高了连接线路的集成度和整洁性。
在一个可选的实施例中，密封壳9内设置有：
特征库12：设置有输入端和输出端，包含故障类别特征数据；
存储器13：设置有输入端和输出端，用于储存特征库12的数据，存储器13的输出端与特征库12的输入端通讯连接；
数据比对模块11：用于比对经微处理器7分析处理后的数据和特征库12中的数据，并将比对结果传输至微处理器7，数据比对模块11上设置有两个输入端和一个输出端，数据比对模块11的第一个输入端与微处理器7的输出端通讯连接，数据比对模块11的第二个输入端与特征库12的输出端通讯连接，数据比对模块11的输出端与微处理器7的输入端通讯连接。
需要说明的是，数据比对模块11将采集的数据和预先存储的特征库数据进行特征比对，进而确定开关设备的故障类别，以便于维护管理人员及时作出针对性的判断，并对故障的开关设备进行维修。
在一个可选的实施例中，数据比对模块11包括：
特征提取模块111：特征提取模块111上设置有输入端和输出端，特征提取模块111的输入端与微处理器7的输出端通讯连接；
特征库提取模块112：特征库提取模块112上设置有输入端和输出端，特征库提取模块112的输入端与特征库12的输出端通讯连接；
数据匹配模块113：数据匹配模块113上设置有两个输入端和输出端，数据匹配模块113的两个输入端分别与特征提取模块111的输出端和特征库提取模块112的输出端通讯连接，数据匹配模块113的输出端与微处理器7的输入端通讯连接。
在一个可选的实施例中，数据传输模块8的输出端与存储器13的输入端通讯连接。
需要说明的是，经由数据传输模块8传输的数据均存储在存储器13中，对数据进行备份，便于调用，更加安全。
在一个可选的实施例中，远程控制终端10包括电脑终端设备和手持终端设备，电脑终端设备和手持终端设备上均设置有用于展示检测结果的显示屏和应用软件，通过在电脑终端设备和手持终端设备上打开应用软件，能在显示屏上直观观察检测结果。
在一个可选的实施例中，远程控制终端10通讯连接有虚拟现实模块15；虚拟现实模块15包括全息投影模块和投影平台，全息投影模块将检测结果投影在投影平台上，投影出开关设备的运行情况和位置，更加直观。
在一个可选的实施例中，远程控制终端10与虚拟现实模块15无线通讯连接，虚拟现实模块15中设置有独立电源，虚拟现实模块15采用便携式投影装置，便于携带，独立供电，灵活性更高，能根据使用需求而调整安放位置。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，包括：
第一传感器模组(1)：设置在开关设备上，用于检测开关设备内的各部件的直线位移情况、用于检测开关设备开关时的振动情况和用于检测开关设备触头作用时的压力情况，第一传感器模组(1)上设置有输出端；
第二传感器模组(4)：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度、密度和压力，第二传感器模组(4)上设置有输出端；
微处理器(7)：设置有输入端和输出端，微处理器(7)的输入端与第一传感器模组(1)的输出端和第二传感器模组(4)的输出端分别通讯连接，用于接收第一传感器模组(1)和第二传感器模组(4)传输而来的检测数据，并对检测数据进行分析处理；
远程控制终端(10)：设置有输入端和输出端，远程控制终端(10)的输出端控制连接有报警指示器(14)；
数据传输模块(8)：设置有输入端和输出端，数据传输模块(8)的输入端与微处理器(7)的输出端通讯连接，数据传输模块(8)的输出端与远程控制终端(10)的输入端通讯连接，用于将微处理器(7)分析处理后的数据传输至远程控制终端(10)；
密封壳(9)：用于将第二传感器模组(4)、微处理器(7)和数据传输模块(8)安装在内部；
第二传感器模组(4)设置有进气端和出气端，第二传感器模组(4)的进气端和开关设备之间连接有进气管(2)，第二传感器模组(4)的出气端连接有出气管(5)；进气管(2)和出气管(5)均贯穿密封壳(9)；进气管(2)上设置有第一控制阀(3)；出气管(5)上设置有第二控制阀(6)。
2.根据权利要求1所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，第一传感器模组(1)包括直线位移传感器(101)、振动传感器(102)和压力传感器(103)，直线位移传感器(101)、振动传感器(102)和压力传感器(103)均设置在开关设备内部。
3.根据权利要求2所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，第二传感器模组(4)包括：
微水传感器(401)：用于检测开关设备内的六氟化硫气体湿度、温度和密度；
气压传感器(402)：用于检测开关设备内的六氟化硫气体压力。
4.根据权利要求3所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，直线位移传感器(101)上设置有第一输出端，振动传感器(102)上设置有第二输出端，压力传感器(103)上设置有第三输出端，直线位移传感器(101)的第一输出端、振动传感器(102)的第二输出端和压力传感器(103)的第三输出端集成连接有第一输出总线，第一输出总线与微处理器(7)的输入端连接；微水传感器(401)上设置有第四输出端，气压传感器(402)上设置有第五输出端，第四输出端和第五输出端集成连接有第二输出总线，第二输出总线与微处理器(7)的输入端连接。
5.根据权利要求3所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，密封壳(9)内设置有：
特征库(12)：设置有输入端和输出端，包含故障类别特征数据；
存储器(13)：设置有输入端和输出端，用于储存特征库(12)的数据，存储器(13)的输出端与特征库(12)的输入端通讯连接；
数据比对模块(11)：用于比对经微处理器(7)分析处理后的数据和特征库(12)中的数据，并将比对结果传输至微处理器(7)，数据比对模块(11)上设置有两个输入端和一个输出端，数据比对模块(11)的第一个输入端与微处理器(7)的输出端通讯连接，数据比对模块(11)的第二个输入端与特征库(12)的输出端通讯连接，数据比对模块(11)的输出端与微处理器(7)的输入端通讯连接。
6.根据权利要求5所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，数据比对模块(11)包括：
特征提取模块(111)：特征提取模块(111)上设置有输入端和输出端，特征提取模块(111)的输入端与微处理器(7)的输出端通讯连接；
特征库提取模块(112)：特征库提取模块(112)上设置有输入端和输出端，特征库提取模块(112)的输入端与特征库(12)的输出端通讯连接；
数据匹配模块(113)：数据匹配模块(113)上设置有两个输入端和输出端，数据匹配模块(113)的两个输入端分别与特征提取模块(111)的输出端和特征库提取模块(112)的输出端通讯连接，数据匹配模块(113)的输出端与微处理器(7)的输入端通讯连接。
7.根据权利要求5所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，数据传输模块(8)的输出端与存储器(13)的输入端通讯连接。
8.根据权利要求1所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，远程控制终端(10)包括电脑终端设备和手持终端设备，电脑终端设备和手持终端设备上均设置有用于展示检测结果的显示屏和应用软件。
9.根据权利要求1所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，远程控制终端(10)通讯连接有虚拟现实模块(15)；虚拟现实模块(15)包括全息投影模块和投影平台。
10.根据权利要求9所述的一种中高压开关设备在线监测系统，其特征在于，远程控制终端(10)与虚拟现实模块(15)无线通讯连接，虚拟现实模块(15)中设置有独立电源，虚拟现实模块(15)采用便携式投影装置。
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