CN204536448U - 一种高压供电线路避雷器无线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压供电线路避雷器无线监测装置，包括避雷器监测单元、手持巡检终端和监测分析平台；避雷器监测单元包括雷击信号接收模块、整流模块、DC-DC转换模块、电流监测模块、雷击次数监测模块、单片机处理模块、无线通信模块和取样电阻；手持巡检终端包括第二单片机处理模块、第二无线通信模块、显示模块、键盘模块、USB接口模块和电源模块；使用时，避雷器监测单元将监测存储的雷击泄漏电流和雷击次数信息无线传输给手持巡检终端；手持巡检终端通过USB传输给监测分析平台。本实用新型结构简单、使用方便，能够大幅度地提高劳动效率，降低人力物力成本，更准确地收集避雷器运行状态信息，保障供电线路安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压供电线路避雷设施，具体涉及一种高压供电线路避雷器无线监测装置。
背景技术
避雷器是保护高压电气设备免遭过电压损坏的重要设备，避雷器的可靠运行，直接影响到高压电缆的安全。避雷器漏电流及动作计数器（又称监测器）是交流高压电力系统专门用于避雷器在线监测的仪器，常规的监测器将避雷器的动作次数计数器与检测漏电流的毫安表设计成一个在整体结构，监测器中的毫安表用于监测运行电压下通过测量避雷器的持续电流（峰值），动作记数器则记录避雷器的过电压动作次数。常规监测器虽然能够客观反映避雷器的运行状态，但其存在的不足之处在于：一是高压电缆线路上的避雷器的数量众多，现有监测器需要人工进行定期抄录并对监测数据人工进行分析，费时费力；二是现有监测器采用毫安级电流表监测指示泄漏电流，当读取人不同、读数时站的位置不同，都会导致读数误差；三是若监测器进水导致玻璃面板模糊，使得巡查人员无法看清数据，还可能导致表计指针锈蚀卡涩，无法指示真实数据；四是现有监测器只记录避雷器动作次数，不记录动作时间。
当前，避雷器在线监测系统已见研究，但目前常见的避雷器在线监测系统，其在各个避雷器上设置的监测点通常需要设置电源和敷设数据传输线缆，与设置在变电站内的工作站相连接，工作站再通过网络把接收的数据传输到总的分析平台，导致系统构成复杂，建设成本高，维护成本也很高。
实用新型内容
本实用新型的目的是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、安装方便、使用时自动读取监测数据、便于巡检和数据处理、能够有效完成避雷器泄漏电流和累计雷击次数计数监测的高压供电线路避雷器无线监测装置。
本实用新型的技术方案是：本实用新型的高压供电线路避雷器无线监测装置，其结构特点是：包括避雷器监测单元、手持巡检终端和监测分析平台；
上述的避雷器监测单元包括雷击信号接收模块、整流模块、DC-DC转换模块、电流监测模块、雷击次数监测模块、单片机处理模块、无线通信模块和取样电阻R；
雷击信号接收模块设有输入端和输出端；整流模块设有输入端、第一输出端和第二输出端；DC-DC转换模块设有第一输入端、第二输入端和电源输出端；电流监测模块设有第一信号输入端、第二信号输出端和信号输出端；雷击次数监测模块设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块设有电流监测信号输入端、雷击次数监测信号输入端、通信端和电源端；无线通信模块设有对内通信端和无线通信端；整流模块的输入端与雷击信号接收模块的输出端电连接；DC-DC转换模块的第一输入端与整流模块的第一输出端电连接；整流模块的第二输出端、电流监测模块的第一信号输入端以及取样电阻R的一端共线；电流监测模块的第二信号输入端、取样电阻R的另一端以及DC-DC转换模块的第二输入端共线；雷击次数监测模块 的信号输入端与雷击信号接收模块的输出端电连接；单片机处理模块的电流监测信号输入端与电流监测模块的信号输出端电连接；单片机处理模块的雷击次数监测信号输入端与雷击次数监测模块的信号输出端电连接；单片机处理模块的电源端与DC-DC转换模块的电源输出端电连接；无线通信模块的对内通信端与单片机处理模块的通信端双向信号电连接；
上述的手持巡检终端包括第二单片机处理模块、第二无线通信模块、显示模块、键盘模块、USB接口模块和电源模块；
第二单片机处理模块设有通信端、显示信号输出端、键盘信号输入端以及USB通信端；第二无线通信模块设有对内通信端和无线通信端；显示模块设有信号输入端；键盘模块设有信号输出端；USB接口模块设有对内信号输入输出端和对外信号输入输出端；第二单片机处理模块的通信端与第二无线通信模块的对内通信端双向信号电连接；显示模块的信号输入端与第二单片机处理模块的显示信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块的键盘信号输入端与键盘模块的信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块的USB通信端与USB接口模块的对内信号输入输出端双向信号电连接；电源模块用于提供手持巡检终端的工作电源；
使用时，避雷器监测单元的雷击信号接收模块的输入端与被检测的避雷器电连接；手持巡检终端的第二无线通信模块的无线通信端与避雷器监测单元的无线通信模块的无线通信端通信；手持巡检终端的USB接口模块的对外信号输入输出端用于与监测分析平台信号电连接。
本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的高压供电线路避雷器无线监测装置，与传统的模拟毫安表指示泄漏电流和采用数字码盘来指示雷击次数不同，其通过避雷器监测单元实现对避雷器的泄漏电流和雷击次数自动监测，巡检人员巡检时只需通过手持巡检终端与避雷器监测单元以无线通信的方式自动读取避雷器监测单元检测的数据并进行存储，检测过程无需人力读表和抄录，因而可大幅度地提高劳动效率，降低人力物力成本，且可有效避免人工读表的误差，能够更准确地收集避雷器运行状态信息。（2）本实用新型的高压供电线路避雷器无线监测装置，其避雷器监测单元直接利用避雷器的泄漏电流作为工作电源，解决了大量测量节点在户外全天候环境下的供电问题，避免了频繁更换众多测量节点的供电电池的问题。（3）本实用新型的高压供电线路避雷器无线监测装置，无需敷设线缆，无需工作站，安装方便。（4）本实用新型的高压供电线路避雷器无线监测装置，其使用时，巡检人员巡检完毕后，可通过手持巡检终端的USB接口方便地将巡检信息上传给监测分析平台，监测分析平台可将收集的数据自动进行对比、分析，判断各避雷器的工作状态，及时发现存在的问题，保障供电线路安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中避雷器监测单元的结构示意图；
图3为图1中手持巡检终端的结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
避雷器监测单元1，雷击信号接收模块11，整流模块12，DC-DC转换模块13，电流监测模块14，雷击次数监测模块15，单片机处理模块16，无线通信模块17，
手持巡检终端2，第二单片机处理模块21，第二无线通信模块22，显示模块23，键盘模块24，USB接口模块25，电源模块26，
监测分析平台3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1至图3，本实施例的高压供电线路避雷器无线监测装置，主要由避雷器监测单元1、手持巡检终端2和监测分析平台3组成。
避雷器监测单元1主要由雷击信号接收模块11、整流模块12、DC-DC转换模块13、电流监测模块14、雷击次数监测模块15、单片机处理模块16、无线通信模块17和取样电阻R组成。
雷击信号接收模块11设有输入端和输出端；整流模块12设有输入端、第一输出端和第二输出端；DC-DC转换模块13设有第一输入端、第二输入端和电源输出端；电流监测模块14设有第一信号输入端、第二信号输出端和信号输出端；雷击次数监测模块15设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块16设有电流监测信号输入端、雷击次数监测信号输入端、通信端和电源端；无线通信模块17设有对内通信端和无线通信端。整流模块12的输入端与雷击信号接收模块11的输出端电连接；DC-DC转换模块13的第一输入端与整流模块12的第一输出端电连接；整流模块12的第二输出端、电流监测模块14的第一信号输入端以及取样电阻R的一端共线；电流监测模块14的第二信号输入端、取样电阻R的另一端以及DC-DC转换模块13的第二输入端共线；雷击次数监测模块15 的信号输入端与雷击信号接收模块11的输出端电连接；单片机处理模块16的电流监测信号输入端与电流监测模块14的信号输出端电连接；单片机处理模块16的雷击次数监测信号输入端与雷击次数监测模块15的信号输出端电连接；单片机处理模块16的电源端与DC-DC转换模块13的电源输出端电连接；无线通信模块17的对内通信端与单片机处理模块16的通信端双向信号电连接。
手持巡检终端2主要由第二单片机处理模块21、第二无线通信模块22、显示模块23、键盘模块24、USB接口模块25和电源模块26组成。
第二单片机处理模块21设有通信端、显示信号输出端、键盘信号输入端以及USB通信端；第二无线通信模块22设有对内通信端和无线通信端；显示模块23设有信号输入端；键盘模块24设有信号输出端；USB接口模块25设有对内信号输入输出端和对外信号输入输出端；第二单片机处理模块21的通信端与第二无线通信模块22的对内通信端双向信号电连接；显示模块23的信号输入端与第二单片机处理模块21的显示信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块21的键盘信号输入端与键盘模块24的信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块21的USB通信端与USB接口模块25的对内信号输入输出端双向信号电连接；电源模块26提供手持巡检终端2的工作电源。
使用时，避雷器监测单元1的雷击信号接收模块11的输入端与避雷器电连接；手持巡检终端2的第二无线通信模块22的无线通信端与避雷器监测单元1的无线通信模块17的无线通信端通信；手持巡检终端2的USB接口模块25的对外信号输入输出端用于与监测分析平台3信号电连接。
本实施例的高压供电线路避雷器无线监测装置，其在使用时的工作原理和工作过程简述如下：
巡检人员通过手持巡检终端2对安装在线塔顶部的各避雷器进行巡检，巡检人员通过手持巡检终端2的键盘模块24进行操作，操作命令通过第二单片机处理模块21处理后由第二无线通信模块22向避雷器监测单元1的无线通信模块17发出，唤醒避雷器监测单元1，避雷器监测单元1将其监测并存储于单片机处理模块16内的避雷器的泄漏电流以及雷击次数的监测信息通过无线通信模块17发送给手持巡检终端2，手持巡检终端2对接收的信息进行存储并通过显示模块23进行实时显示以使工作人员可方便了解当前避雷器的工作状态；巡检人员巡检完毕后，将手持巡检终端2存储的信息通过其USB接口模块25传输给监测分析平台3进行存储和统计分析。
避雷器监测单元1将避雷器的泄漏电流通过雷击信号接收模块11、整流模块12和DC-DC转换模块13转换成DC3.3V电源作为自身工作电源。
综上，本实施例的高压供电线路避雷器无线监测装置，与传统的模拟毫安表指示泄漏电流和采用数字码盘来指示雷击次数不同，其通过避雷器监测单元实现对避雷器的泄漏电流和雷击次数自动监测，巡检人员巡检时只需通过手持巡检终端与避雷器监测单元以无线通信的方式自动读取避雷器监测单元检测的数据并进行存储，检测过程无需人力读表和抄录，因而可大幅度地提高劳动效率，降低人力物力成本，且可有效避免人工读表的误差，能够更准确地收集避雷器运行状态信息；其避雷器监测单元直接利用避雷器的泄漏电流作为工作电源，解决了大量测量节点在户外全天候环境下的供电问题，避免了频繁更换众多测量节点的供电电池的问题；无需敷设线缆，无需工作站，安装方便；其使用时，巡检人员巡检完毕后，可通过手持巡检终端的USB接口方便地将巡检信息上传给监测分析平台，监测分析平台可将收集的数据自动进行对比、分析，判断各避雷器的工作状态，及时发现存在的问题，保障供电线路安全。
以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。
Claims (1)
1. 一种高压供电线路避雷器无线监测装置，其特征在于：包括避雷器监测单元（1）、手持巡检终端（2）和监测分析平台（3）；
所述的避雷器监测单元（1）包括雷击信号接收模块（11）、整流模块（12）、DC-DC转换模块（13）、电流监测模块（14）、雷击次数监测模块（15）、单片机处理模块（16）、无线通信模块（17）和取样电阻R；
雷击信号接收模块（11）设有输入端和输出端；整流模块（12）设有输入端、第一输出端和第二输出端；DC-DC转换模块（13）设有第一输入端、第二输入端和电源输出端；电流监测模块（14）设有第一信号输入端、第二信号输出端和信号输出端；雷击次数监测模块（15）设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块（16）设有电流监测信号输入端、雷击次数监测信号输入端、通信端和电源端；无线通信模块（17）设有对内通信端和无线通信端；整流模块（12）的输入端与雷击信号接收模块（11）的输出端电连接；DC-DC转换模块（13）的第一输入端与整流模块（12）的第一输出端电连接；整流模块（12）的第二输出端、电流监测模块（14）的第一信号输入端以及取样电阻R的一端共线；电流监测模块（14）的第二信号输入端、取样电阻R的另一端以及DC-DC转换模块（13）的第二输入端共线；雷击次数监测模块（15） 的信号输入端与雷击信号接收模块（11）的输出端电连接；单片机处理模块（16）的电流监测信号输入端与电流监测模块（14）的信号输出端电连接；单片机处理模块（16）的雷击次数监测信号输入端与雷击次数监测模块（15）的信号输出端电连接；单片机处理模块（16）的电源端与DC-DC转换模块（13）的电源输出端电连接；无线通信模块（17）的对内通信端与单片机处理模块（16）的通信端双向信号电连接；
所述的手持巡检终端（2）包括第二单片机处理模块（21）、第二无线通信模块（22）、显示模块（23）、键盘模块（24）、USB接口模块（25）和电源模块（26）；
第二单片机处理模块（21）设有通信端、显示信号输出端、键盘信号输入端以及USB通信端；第二无线通信模块（22）设有对内通信端和无线通信端；显示模块（23）设有信号输入端；键盘模块（24）设有信号输出端；USB接口模块（25）设有对内信号输入输出端和对外信号输入输出端；第二单片机处理模块（21）的通信端与第二无线通信模块（22）的对内通信端双向信号电连接；显示模块（23）的信号输入端与第二单片机处理模块（21）的显示信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块（21）的键盘信号输入端与键盘模块（24）的信号输出端信号电连接；第二单片机处理模块（21）的USB通信端与USB接口模块（25）的对内信号输入输出端双向信号电连接；电源模块（26）用于提供手持巡检终端（2）的工作电源；
使用时，避雷器监测单元（1）的雷击信号接收模块（11）的输入端与被检测的避雷器电连接；手持巡检终端（2）的第二无线通信模块（22）的无线通信端与避雷器监测单元（1）的无线通信模块（17）的无线通信端通信；手持巡检终端（2）的USB接口模块（25）的对外信号输入输出端用于与监测分析平台（3）信号电连接。
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