CN112882411A - 一种仪表故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仪表故障检测系统，该系统包括数据采集模块、控制模块、预警模块、关断驱动模块、通信模块以及电源模块；数据采集模块用于采集仪表运行数据，控制模块用于对仪表运行数据进行分析处理，判断仪表运行数据是否异常，并在检测到异常数据后生成预警指令和断电指令，预警模块用于接收预警指令并发出预警提示，关断驱动模块用于接收断电指令并切断仪表的电源。该系统能采集、分析仪表的运行数据，并能及时准确的提取异常数据，将异常数据快速上报并进行现场预警，便于监管人员和现场人员及时发现故障，该系统还能够在仪表出现异常时及时切断仪表电源，避免触电、火灾等安全事故发生，更加安全可靠，故障检测效率大大提高。

Description

一种仪表故障检测系统

技术领域

本发明涉及仪表故障检测技术领域，更具体的说是涉及一种仪表故障检测系统。

背景技术

目前，电能、电测、运检类仪表的故障检测工作，一般由相关工作人员定期巡检完成，不仅耗费大量人力物力，且故障检测数据时效性不强，故障检测过程效率低下，同时，对于出现故障的仪表，由于漏检或者检测到故障后未及时采取维护措施，很容易因故障未得到及时处理而导致仪表损坏，甚至引起触电、火灾等安全事故发生。

因此，如何提供一种智能、安全、高效的仪表故障检测系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种仪表故障检测系统，该系统解决了现有的仪表故障检测方式耗费人力物力、检测数据时效性不强、效率低、不能及时处理故障等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仪表故障检测系统，该系统包括：

数据采集模块，所述数据采集模块用于采集仪表运行数据；

控制模块，所述控制模块与所述数据采集模块电连接，所述控制模块用于对所述仪表运行数据进行分析处理，判断所述仪表运行数据是否异常，并在检测到异常数据后，生成预警指令和断电指令；

预警模块，所述预警模块与所述控制模块电连接，所述预警模块用于接收所述预警指令，并发出预警提示；

关断驱动模块，所述关断驱动模块与所述控制模块电连接，所述关断驱动模块用于接收所述断电指令并切断仪表的电源；

通信模块，所述通信模块的一端与所述控制模块电连接，所述通信模块的另一端与外部的监管终端通信连接，所述通信模块用于将所述异常数据发送至监管终端，并将监管终端下发的控制信息发送至所述控制模块；

电源模块，所述电源模块与所述控制模块电连接，所述电源模块用于为所述控制模块供电。

本发明的有益效果是：该系统能够采集、分析仪表的运行数据，并能及时、准确的提取异常数据，将异常数据快速上报，并进行现场预警，从而便于监管人员和现场人员及时发现故障，同时，该系统还能够在仪表出现异常时及时切断仪表电源，避免触电、火灾等安全事故发生，更加安全可靠，且故障检测效率大大提高。

进一步地，所述数据采集模块包括电压检测单元和电流检测单元，所述电压检测单元和所述电流检测单元均与仪表的输出端电连接，所述电压检测单元用于采集仪表的运行电压数据，所述电流检测单元用于采集仪表的运行电流数据。

进一步地，所述数据采集模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元设于仪表内部，所述温度检测单元用于采集仪表内的温度数据。

该系统不仅能够采集仪表运行过程中的电压和电流数据，还能够实时获取仪表机壳内的温度信息，通过运行电压、电流以及仪表内的温度综合监控仪表的运行状况，故障检测信息更加全面、可靠。

进一步地，所述控制模块包括数据接收单元、数据处理单元和数据发送单元；

所述数据接收单元用于接收所述仪表运行数据以及所述监管终端下发的控制信息；

所述数据处理单元用于对所述仪表运行数据进行处理并与预设的阈值数据进行比较，提取异常数据并生成相应的控制指令，还用于对所述监管终端下发的控制信息进行分析，获取控制内容并生成相应的控制指令；

所述数据发送单元用于将所述异常数据发送至所述通信模块，并将所述控制指令发送至所述预警模块或所述关断驱动模块。

进一步地，所述关断驱动模块包括关断控制器和自动分合闸断路器，所述关断控制器的输入端与所述控制模块电连接，所述关断控制器的输出端与所述自动分合闸断路器电连接，所述自动分合闸断路器设于仪表与仪表电源之间。

进一步地，所述自动分合闸断路器包括断路器本体和自动分合闸驱动机构，所述断路器本体上具有开关手柄，所述自动分合闸驱动机构与所述关断控制器电连接，所述关断控制器控制所述自动分合闸驱动机构动作拨动所述断路器本体上的所述开关手柄。

进一步地，所述自动分合闸驱动机构包括驱动电机、输出齿轮、离合组件、传动齿轮、连杆以及推动片；

所述驱动电机的输出端与所述关断控制器电连接，所述驱动电机的输出端与输出齿轮传动连接，所述输出齿轮与所述离合组件传动连接，所述离合组件与所述传动齿轮传动连接，所述连杆的一端安装于所述传动齿轮的顶部一侧，所述连杆的另一端与所述推动片固定连接，所述推动片与所述连杆同步运动推动所述开关手柄执行分闸或合闸动作。

进一步地，所述推动片上设有手柄孔，所述开关手柄穿设于所述手柄孔内。

该系统通过自动分合闸断路器实现对仪表的关断控制，在检测到仪表运行出现异常时，通过关断控制器控制自动分合闸断路器动作，将仪表电源断开，切断通电，从而避免安全事故发生，在实现对仪表故障进行检测的同时，也在很大程度上保障了仪表运行安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种仪表故障检测系统的整体结构架构示意图；

图2为本发明实施例中数据采集模块与控制模块的具体结构架构示意图；

图3为本发明实施例中关断驱动模块的结构架构示意图；

图4为本发明实施例中自动分合闸断路器的整体结构示意图；

图5为本发明实施例中自动分合闸驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，本发明实施例公开了一种仪表故障检测系统，该系统包括：

数据采集模块1，数据采集模块1用于采集仪表运行数据；

控制模块2，控制模块2与数据采集模块1电连接，控制模块2用于对仪表运行数据进行分析处理，判断仪表运行数据是否异常，并在检测到异常数据后，生成预警指令和断电指令；

预警模块3，预警模块3与控制模块2电连接，预警模块3用于接收预警指令，并发出预警提示；

关断驱动模块4，关断驱动模块4与控制模块2电连接，关断驱动模块4用于接收断电指令并切断仪表的电源；

通信模块5，通信模块5的一端与控制模块2电连接，通信模块5的另一端与外部的监管终端7通信连接，通信模块5用于将异常数据发送至监管终端7，并将监管终端7下发的控制信息发送至控制模块2；

电源模块6，电源模块6与控制模块2电连接，电源模块6用于为控制模块2供电。

具体地，参见附图2，数据采集模块1包括电压检测单元11和电流检测单元12，电压检测单元11和电流检测单元12均与仪表的输出端电连接，电压检测单元11用于采集仪表的运行电压数据，电流检测单元12用于采集仪表的运行电流数据。

具体地，数据采集模块1还包括温度检测单元13，温度检测单元13设于仪表内部，温度检测单元13用于采集仪表内的温度数据。

本实施例中电压检测单元11可以通过搭建现有的电压检测电路实现，也可以通过常用的电压传感器直接测量，具体可以根据实际需要合理选择。同样的，电流检测单元12也可以通过电流检测电路或电流传感器测量。温度检测单元13采用温度传感器实现。

具体地，参见附图2，控制模块2包括数据接收单元21、数据处理单元22和数据发送单元23；

数据接收单元21用于接收仪表运行数据以及监管终端7下发的控制信息；

数据处理单元22用于对仪表运行数据进行处理并与预设的阈值数据进行比较，提取异常数据并生成相应的控制指令，比如预警指令、断电指令，还用于对监管终端7下发的控制信息进行分析，获取控制内容并生成相应的控制指令，比如如果监管终端7下发的是测试请求信号时，数据处理单元22会根据该请求生成数据采集指令至数据发送单元23，数据发送单元23会将该数据采集指令发送至数据采集模块1；

数据发送单元23用于将异常数据发送至通信模块5，并将控制指令发送至预警模块3、关断驱动模块4或数据采集模块1。

本实施例中仪表主要针对电能表，为了在获得仪表运行数据的同时，尽可能的降低能耗，本实施例中控制模块采用定时检测和测试检测两种方式，下面对两种方式的实现过程进行具体说明：

定时检测：用户预先设定定时时长，当数据处理单元22内部定时器到达定时时间时，其生成检测指令，控制数据采集模块1采集数据，并将采集到的数据进行计算，并与预存阈值数据进行对比，如果数据正常则忽略；如果数据发生异常，则将异常数据及该电能表地址编码通过通信模块5发送到监管终端7，同时控制预警模块3进行现场预警提示。

测试检测：监管终端7通过通信模块5主动向被检测的电能表发送测试数据；控制模块2收到测试数据后，控制数据采集模块1采集仪表运行数据，将采集的到的数据与测试数据对比，并将对比结果通过通信模块5反馈到监管终端7。

具体地，参见附图3，关断驱动模块4包括关断控制器41和自动分合闸断路器42，关断控制器41的输入端与控制模块2电连接，关断控制器41的输出端与自动分合闸断路器42电连接，自动分合闸断路器42设于仪表与仪表电源之间。

具体地，参见附图4，自动分合闸断路器42包括断路器本体421和自动分合闸驱动机构422，断路器本体421上具有开关手柄423，自动分合闸驱动机构422与关断控制器41电连接，关断控制器41控制自动分合闸驱动机构422动作拨动断路器本体421上的开关手柄423实现分闸和合闸操作。

具体地，参见附图5，自动分合闸驱动机构422包括驱动电机4221、输出齿轮4222、离合组件4223、传动齿轮4224、连杆4225以及推动片4226；

驱动电机4221的输出端与关断控制器41电连接，驱动电机4221的输出端与输出齿轮4222传动连接，输出齿轮4222与离合组件4223传动连接，离合组件4223与传动齿轮4224传动连接，连杆4225的一端安装于传动齿轮4224的顶部一侧，连杆4225的另一端与推动片4226固定连接，推动片4226与连杆4225同步运动推动开关手柄423执行分闸或合闸动作。

推动片4226上设有手柄孔4227，开关手柄423穿设于手柄孔4227内，从而开关手柄423可以随推动片4226同步运动，实现自动开合闸操作。

在本实施例中预警模块3可以是安装在仪表上的声光报警器，在仪表出现异常时，通过发出报警提示音和提示灯闪烁进行故障报警，从而便于现场人员及时发现故障，便于快速、及时的采取维护措施，在一定程度上降低了仪表长时间故障导致无法修复的损坏。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种仪表故障检测系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，所述数据采集模块用于采集仪表运行数据；

控制模块，所述控制模块与所述数据采集模块电连接，所述控制模块用于对所述仪表运行数据进行分析处理，判断所述仪表运行数据是否异常，并在检测到异常数据后，生成预警指令和断电指令；

预警模块，所述预警模块与所述控制模块电连接，所述预警模块用于接收所述预警指令，并发出预警提示；

关断驱动模块，所述关断驱动模块与所述控制模块电连接，所述关断驱动模块用于接收所述断电指令并切断仪表的电源；

通信模块，所述通信模块的一端与所述控制模块电连接，所述通信模块的另一端与外部的监管终端通信连接，所述通信模块用于将所述异常数据发送至监管终端，并将监管终端下发的控制信息发送至所述控制模块；

电源模块，所述电源模块与所述控制模块电连接，所述电源模块用于为所述控制模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括电压检测单元和电流检测单元，所述电压检测单元和所述电流检测单元均与仪表的输出端电连接，所述电压检测单元用于采集仪表的运行电压数据，所述电流检测单元用于采集仪表的运行电流数据。

3.根据权利要求2所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元设于仪表内部，所述温度检测单元用于采集仪表内的温度数据。

4.根据权利要求1所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述控制模块包括数据接收单元、数据处理单元和数据发送单元；

所述数据接收单元用于接收所述仪表运行数据以及所述监管终端下发的控制信息；

所述数据处理单元用于对所述仪表运行数据进行处理并与预设的阈值数据进行比较，提取异常数据并生成相应的控制指令，还用于对所述监管终端下发的控制信息进行分析，获取控制内容并生成相应的控制指令；

所述数据发送单元用于将所述异常数据发送至所述通信模块，并将所述控制指令发送至所述预警模块或所述关断驱动模块。

5.根据权利要求1所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述关断驱动模块包括关断控制器和自动分合闸断路器，所述关断控制器的输入端与所述控制模块电连接，所述关断控制器的输出端与所述自动分合闸断路器电连接，所述自动分合闸断路器设于仪表与仪表电源之间。

6.根据权利要求5所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述自动分合闸断路器包括断路器本体和自动分合闸驱动机构，所述断路器本体上具有开关手柄，所述自动分合闸驱动机构与所述关断控制器电连接，所述关断控制器控制所述自动分合闸驱动机构动作拨动所述断路器本体上的所述开关手柄。

7.根据权利要求6所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述自动分合闸驱动机构包括驱动电机、输出齿轮、离合组件、传动齿轮、连杆以及推动片；

所述驱动电机的输出端与所述关断控制器电连接，所述驱动电机的输出端与输出齿轮传动连接，所述输出齿轮与所述离合组件传动连接，所述离合组件与所述传动齿轮传动连接，所述连杆的一端安装于所述传动齿轮的顶部一侧，所述连杆的另一端与所述推动片固定连接，所述推动片与所述连杆同步运动推动所述开关手柄执行分闸或合闸动作。

8.根据权利要求7所述的一种仪表故障检测系统，其特征在于，所述推动片上设有手柄孔，所述开关手柄穿设于所述手柄孔内。

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