CN117388676A - 一种真空断路器的监控装置及监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空断路器的监控装置及监控系统，包括电性检测模组、温度检测模组、存储模块、控制模块以及传输模块，温度检测模组包括第一温度检测模块以及第二温度检测模块，控制模块分别与所述电性检测模组、第一温度检测模块以及第二温度检测模块连接，所述控制模块根据电性信息在存储模块中匹配出相应的温度阈值范围，所述控制模块分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块与第一驱动模块连接以根据判断结果控制第一驱动模块运行，所述控制模块与所述传输模块连接以通过所述传输模块将所述判断结果上传至监控平台，本设计能够防止误触发，自动规避故障风险，提高安全性能。

Description

一种真空断路器的监控装置及监控系统

技术领域

本发明涉及电气设备监控技术领域，特别涉及一种真空断路器的监控装置及监控系统。

背景技术

真空断路器被应用于对电气设备的开关灭弧保护中，但是对于真空断路器本身专用保护较少，现今风能、光能发电被广泛应用，在风能、光能发电领域中，设有监控平台的中控室距离电气设备较远，通常采用远程操控的方式控制真空断路器分合闸操作，但是对真空断路器使用环境的现场监控较少，当出现故障，工作人员无法及时得知现场情况，也无法立即做出判断，待查验出现场情况时，可能已经对电气设备带来不可恢复的损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种真空断路器的监控装置及监控系统，自动规避故障风险，并且在异常情况发生时及时回馈信息，便于工作人员维护，提高安全性能。

根据本发明的第一方面实施例的一种真空断路器的监控装置，包括：电性检测模组，用于检测真空断路器的电性信息，所述电性信息包括工作电流或者工作电压；温度检测模组，包括第一温度检测模块以及第二温度检测模块，所述第一温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的外部以检测第一温度，所述第二温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的内部以检测第二温度；存储模块，储存有与所述电性信息匹配的温度参考样本，其中，不同数值的电性信息在温度参考样本中均有对应的第一温度阈值范围和第二温度阈值范围；控制模块，分别与所述电性检测模组、第一温度检测模块以及第二温度检测模块连接，所述控制模块根据电性信息在存储模块中匹配出相应的温度阈值范围，所述控制模块分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块与第一驱动模块连接，所述第一驱动模块用于驱使第一分合闸进行分闸或者合闸动作，所述控制模块根据判断结果控制第一驱动模块运行；传输模块，所述控制模块与所述传输模块连接以通过所述传输模块将所述判断结果上传至监控平台。

根据本发明实施例的一种真空断路器的监控装置，至少具有如下有益效果：

本发明真空断路器的监控装置，由于在不同的运行特性下，温度存在变化，因此根据真空断路器运行的电性信息来匹配出与现时电性信息符合的温度参考样本，再利用温度检测模块对真空断路器的第一分合闸触点的内外温度进行检测，分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，控制模块根据判断结果控制第一驱动模块运行以驱使第一分合闸进行分闸或者合闸动作，并且将判断结果上传至监控平台，本设计能够有效防止误触发，并且在出现异常时自动规避故障风险，及时回馈信息，便于工作人员维护，提高安全性能。

根据本发明的一些实施例，在所述控制模块分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块根据判断结果控制第一驱动模块运行中包括：当第一温度超出第一温度阈值范围或者第二温度超出第二温度阈值范围时，所述控制模块将判断结果判断为异常；以及，计算第一温度和第二温度的差值，当差值的绝对值大于差值阈值时，所述控制模块将判断结果判断为异常；当判断结果为异常，所述控制模块控制第一驱动模块运行以驱使第一分合闸进行分闸动作。

根据本发明的一些实施例，真空断路器的监控装置还包括视频采集模块，所述控制模块与所述视频采集模块连接，当第一温度超出第一温度阈值范围时，所述控制模块控制所述视频采集模块启动，所述视频采集模块用于采集真空断路器的图像信息，所述控制模块通过所述传输模块上传图像信息至监控平台，所述控制模块能够通过所述传输模块接收监控平台下发的控制指令，所述控制模块根据控制指令控制第一驱动模块运行以驱使第一分合闸进行分闸或者合闸动作。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块计算所述第一温度的第一变化速率，当第一变化速率大于变化速率阈值，控制模块控制所述视频采集模块启动。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块计算所述第二温度的第二变化速率，当第二变化速率大于变化速率阈值，控制模块控制所述视频采集模块启动。

根据本发明的一些实施例，真空断路器的监控装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器用于检测烟雾浓度，所述控制模块与所述烟雾传感器连接以根据烟雾浓度控制所述视频采集模块启动。

根据本发明的一些实施例，所述温度检测模组有两个，另一个所述温度检测模组包括第三温度检测模块以及第四温度检测模块，所述第三温度检测模块设置在真空断路器的第二分合闸触点的外部以检测第三温度，所述第四温度检测模块设置在真空断路器的第二分合闸触点的内部以检测第四温度，所述控制模块分别与所述第三温度检测模块以及所述第四温度检测模块连接，所述控制模块根据第三温度以及第四温度形成判断结果，所述控制模块与第二驱动模块连接，所述第二驱动模块用于驱使第二分合闸进行分闸或者合闸动作，所述控制模块根据判断结果控制第二驱动模块运行。

根据本发明的一些实施例，所述电性检测模组包括电压检测模块以及电流检测模块，所述电压检测模块用于检测真空断路器的进线电压以作为工作电压，所述电流检测模块用于检测真空断路器的回路电流以作为工作电流。

根据本发明第二方面实施例的监控系统，包括真空断路器、监控平台以及上述任一实施例公开的监控装置，电性检测模组用于检测真空断路器的电性信息，第一温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的外部以检测第一温度，第二温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的内部以检测第二温度，所述控制模块通过所述传输模块将判断结果上传至监控平台。

根据本发明实施例的监控系统，至少具有如下有益效果：

本发明监控系统，应用了上述任一实施例公开的监控装置，自动规避故障风险，并且在异常情况发生时及时回馈信息，便于工作人员维护，提高安全性能。

根据本发明的一些实施例，所述真空断路器还包括第二分合闸触点，所述第一分合闸触点和第二分合闸触点串联。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明监控装置其中一种实施例的原理结构框图；

图2为本发明监控装置其中一种实施例的流程图；

图3为本发明监控系统其中一种实施例的原理结构框图。

附图标记：

电性检测模组100；温度检测模组200；第一温度检测模块210；第二温度检测模块220；第三温度检测模块230；第四温度检测模块240；存储模块300；控制模块400；传输模块510；视频采集模块520；烟雾传感器530；第一驱动模块710；第一分合闸720；第二驱动模块730；第二分合闸740；监控平台800。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2、3所示，根据本发明的第一方面实施例的一种真空断路器的监控装置，包括电性检测模组100、温度检测模组200、存储模块300、控制模块400以及传输模块510，电性检测模组100用于检测真空断路器的电性信息，所述电性信息包括工作电流或者工作电压，温度检测模组200包括第一温度检测模块210以及第二温度检测模块220，所述第一温度检测模块210设置在真空断路器的第一分合闸720触点的外部以检测第一温度，所述第二温度检测模块220设置在真空断路器的第一分合闸720触点的内部以检测第二温度，存储模块300储存有与所述电性信息匹配的温度参考样本，其中，不同数值的电性信息在温度参考样本中均有对应的第一温度阈值范围和第二温度阈值范围，控制模块400分别与所述电性检测模组100、第一温度检测模块210以及第二温度检测模块220连接，所述控制模块400根据电性信息在存储模块300中匹配出相应的温度阈值范围，所述控制模块400分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块400与第一驱动模块710连接，所述第一驱动模块710用于驱使第一分合闸720进行分闸或者合闸动作，所述控制模块400根据判断结果控制第一驱动模块710运行，所述控制模块400与所述传输模块510连接以通过所述传输模块510将所述判断结果上传至监控平台800。

其中，存储模块300可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件，存储模块300记录温度参考样本，温度参考样本可以是电性信息与温度阈值变化曲线，控制模块400根据电性信息在温度阈值变化曲线中匹配出相应的温度阈值范围；或者，温度参考样本可以是数据表格形式，每一个电性信息均有对应的温度阈值范围，根据电性信息的数值匹配出相应的温度阈值范围，需要说明的是，温度阈值范围随电性信息数值的不同而相应地变化。

控制模块400可以是MCU、CPU等处理器及其附属电路构成，传输模块510可以是W iF i、蓝牙、4G、5G等无线通信模块，也可以是宽带光纤网络端口等。

在本发明的一些实施例中，所述电性检测模组100包括电压检测模块以及电流检测模块，所述电压检测模块用于检测真空断路器的进线电压以作为工作电压，所述电流检测模块用于检测真空断路器的回路电流以作为工作电流。

本发明真空断路器的监控装置，由于在不同的运行特性下，温度存在变化，因此根据真空断路器运行的电性信息来匹配出与现时电性信息符合的温度参考样本，再利用温度检测模块对真空断路器的第一分合闸720触点的内外温度进行检测，分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，控制模块400根据判断结果控制第一驱动模块710运行以驱使第一分合闸720进行分闸或者合闸动作，并且将判断结果上传至监控平台800，本设计能够有效防止误触发，并且在出现异常时自动规避故障风险，及时回馈信息，便于工作人员维护，提高安全性能。

在本发明的一些实施例中，在所述控制模块400分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块400根据判断结果控制第一驱动模块710运行中包括：

S610，当第一温度超出第一温度阈值范围或者第二温度超出第二温度阈值范围时，所述控制模块400将判断结果判断为异常；

S620、以及，计算第一温度和第二温度的差值，当差值的绝对值大于差值阈值时，所述控制模块400将判断结果判断为异常；

S630、当判断结果为异常，所述控制模块400控制第一驱动模块710运行以驱使第一分合闸720进行分闸动作。

本设计对真空断路器的第一分合闸720触点内外侧进行检测，当任意一侧的温度出现异常，超过了温度阈值范围，则认定为出现了高温或者着火情况，控制模块400及时控制第一分合闸720进行分闸动作，断开真空断路器，保障电气设备的安全，另外，当真空断路器的第一分合闸720触点内外侧的温度差值较大，则判断为有可能内部或者外部出现了火灾，热量还未传导至另一侧，此时也应当判断为异常情况，及时驱使第一分合闸720进行分闸动作。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，真空断路器的监控装置还包括视频采集模块520，所述控制模块400与所述视频采集模块520连接，当第一温度超出第一温度阈值范围时，所述控制模块400控制所述视频采集模块520启动，所述视频采集模块520用于采集真空断路器的图像信息，所述控制模块400通过所述传输模块510上传图像信息至监控平台800，所述控制模块400能够通过所述传输模块510接收监控平台800下发的控制指令，所述控制模块400根据控制指令控制第一驱动模块710运行以驱使第一分合闸720进行分闸或者合闸动作。

视频采集模块520可以是设置在电气设备内的摄像头，当第一温度超出第一温度阈值范围时，则真空断路器的外部可能出现火灾等异常情况，视频采集模块520可以对真空断路器的外部环境的图像进行获取，并且将图像信息及时回传至监控平台800，工作人员通过图像信息作出及时判断，形成控制指令后下发至控制模块400，控制模块400再根据控制指令进行分闸或者合闸动作。

在本发明的一些实施例中，所述控制模块400计算所述第一温度的第一变化速率，当第一变化速率大于变化速率阈值，控制模块400控制所述视频采集模块520启动。

同样地，所述控制模块400计算所述第二温度的第二变化速率，当第二变化速率大于变化速率阈值，控制模块400控制所述视频采集模块520启动。

在电压或者电流增大或者降低的过程中，温度会随之升高或者降低，但是，温度的变化速率应当在一定的变化速率阈值内，当温度的变化速率过高，则可以认为存在某些故障原因，此时需要工作人员人工排查，因此，当出现以上两种情况时，视频采集模块520启动，对现场情况进行视频采集，再回传至监控平台800，由工作人员来判断并下发相应的控制指令。

在本发明的一些实施例中，真空断路器的监控装置还包括烟雾传感器530，所述烟雾传感器530用于检测烟雾浓度，所述控制模块400与所述烟雾传感器530连接以根据烟雾浓度控制所述视频采集模块520启动，当电气设备中温度没有超出阈值，但是烟雾浓度过高，则仍然存在被点燃的风险，因此，设置烟雾传感器530，根据烟雾浓度控制视频采集模块520启动来采集视频数据，工作人员也可以对现场环境进行观察，提高安全监控性能。

在本发明的一些实施例中，所述温度检测模组200有两个，所述真空断路器为双分合闸真空断路器，真空断路器还包括第二分合闸740触点，真空断路器设置有两个真空灭弧室，第一分合闸720触点和第二分合闸740触点各自位于两个真空灭弧室中，所述第一分合闸720触点和第二分合闸740触点串联，第一分合闸720触点和第二分合闸740触点任意一个断开，真空断路器的线路相应断开，而为了提高安全性能，真空断路器上还可以设置有联锁机构，联锁机构分别与第一分合闸720触点和第二分合闸740触点连接，第一分合闸720触点和第二分合闸740触点联动合闸以及联动分闸。

在本发明的一些实施例中，另一个所述温度检测模组200包括第三温度检测模块230以及第四温度检测模块240，所述第三温度检测模块230设置在真空断路器的第二分合闸740触点的外部以检测第三温度，所述第四温度检测模块240设置在真空断路器的第二分合闸740触点的内部以检测第四温度，所述控制模块400分别与所述第三温度检测模块230以及所述第四温度检测模块240连接，所述控制模块400根据第三温度以及第四温度形成判断结果，所述控制模块400与第二驱动模块730连接，所述第二驱动模块730用于驱使第二分合闸740进行分闸或者合闸动作，所述控制模块400根据判断结果控制第二驱动模块730运行。

具体地，控制模块400根据第三温度以及第四温度形成判断结果的方式基本与控制模块400根据第一温度以及第二温度形成判断结果的方式一致，此处不具体赘述。

根据本发明第二方面实施例的监控系统，如图3所示，包括真空断路器、监控平台800以及上述任一实施例公开的监控装置，电性检测模组100用于检测真空断路器的电性信息，第一温度检测模块210设置在真空断路器的第一分合闸720触点的外部以检测第一温度，第二温度检测模块220设置在真空断路器的第一分合闸720触点的内部以检测第二温度，所述控制模块400通过所述传输模块510将判断结果上传至监控平台800。

本发明监控系统，应用了上述任一实施例公开的监控装置，自动规避故障风险，并且在异常情况发生时及时回馈信息，便于工作人员维护，提高安全性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种真空断路器的监控装置，其特征在于，包括：

电性检测模组，用于检测真空断路器的电性信息，所述电性信息包括工作电流或者工作电压；

温度检测模组，包括第一温度检测模块以及第二温度检测模块，所述第一温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的外部以检测第一温度，所述第二温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的内部以检测第二温度；

存储模块，储存有与所述电性信息匹配的温度参考样本，其中，不同数值的电性信息在温度参考样本中均有对应的第一温度阈值范围和第二温度阈值范围；

控制模块，分别与所述电性检测模组、第一温度检测模块以及第二温度检测模块连接，所述控制模块根据电性信息在存储模块中匹配出相应的温度阈值范围，所述控制模块分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块与第一驱动模块连接，所述第一驱动模块用于驱使第一分合闸进行分闸或者合闸动作，所述控制模块根据判断结果控制第一驱动模块运行；

传输模块，所述控制模块与所述传输模块连接以通过所述传输模块将所述判断结果上传至监控平台。

2.根据权利要求1所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，在所述控制模块分别将第一温度与第一温度阈值范围以及第二温度与第二温度阈值范围进行判断以形成判断结果，所述控制模块根据判断结果控制第一驱动模块运行中包括：

当第一温度超出第一温度阈值范围或者第二温度超出第二温度阈值范围时，所述控制模块将判断结果判断为异常；

以及，计算第一温度和第二温度的差值，当差值的绝对值大于差值阈值时，所述控制模块将判断结果判断为异常；

当判断结果为异常，所述控制模块控制第一驱动模块运行以驱使第一分合闸进行分闸动作。

3.根据权利要求1所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，还包括视频采集模块，所述控制模块与所述视频采集模块连接，当第一温度超出第一温度阈值范围时，所述控制模块控制所述视频采集模块启动，所述视频采集模块用于采集真空断路器的图像信息，所述控制模块通过所述传输模块上传图像信息至监控平台，所述控制模块能够通过所述传输模块接收监控平台下发的控制指令，所述控制模块根据控制指令控制第一驱动模块运行以驱使第一分合闸进行分闸或者合闸动作。

4.根据权利要求3所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，所述控制模块计算所述第一温度的第一变化速率，当第一变化速率大于变化速率阈值，控制模块控制所述视频采集模块启动。

5.根据权利要求3所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，所述控制模块计算所述第二温度的第二变化速率，当第二变化速率大于变化速率阈值，控制模块控制所述视频采集模块启动。

6.根据权利要求3所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器用于检测烟雾浓度，所述控制模块与所述烟雾传感器连接以根据烟雾浓度控制所述视频采集模块启动。

7.根据权利要求1所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，所述温度检测模组有两个，另一个所述温度检测模组包括第三温度检测模块以及第四温度检测模块，所述第三温度检测模块设置在真空断路器的第二分合闸触点的外部以检测第三温度，所述第四温度检测模块设置在真空断路器的第二分合闸触点的内部以检测第四温度，所述控制模块分别与所述第三温度检测模块以及所述第四温度检测模块连接，所述控制模块根据第三温度以及第四温度形成判断结果，所述控制模块与第二驱动模块连接，所述第二驱动模块用于驱使第二分合闸进行分闸或者合闸动作，所述控制模块根据判断结果控制第二驱动模块运行。

8.根据权利要求1所述的一种真空断路器的监控装置，其特征在于，所述电性检测模组包括电压检测模块以及电流检测模块，所述电压检测模块用于检测真空断路器的进线电压以作为工作电压，所述电流检测模块用于检测真空断路器的回路电流以作为工作电流。

9.一种监控系统，其特征在于，包括真空断路器、监控平台以及如权利要求1-8任意一项所述的监控装置，电性检测模组用于检测真空断路器的电性信息，第一温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的外部以检测第一温度，第二温度检测模块设置在真空断路器的第一分合闸触点的内部以检测第二温度，所述控制模块通过所述传输模块将判断结果上传至监控平台。

10.根据权利要求9所述的一种监控系统，其特征在于，所述真空断路器还包括第二分合闸触点，所述第一分合闸触点和第二分合闸触点串联。