CN205304410U - 一种故障检测设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种故障检测设备，涉及故障检测领域。通过电压检测模块检测电气设备的空气开关两端的电压值，由数据处理器对电气设备的工作状态进行判断，并将判断结果通过无线通信模块发出，使得工作人员能够远程监控电气设备，当电气设备出现故障时，能够根据故障检测装置发送的信息灵活应对，不用每次都派遣工作人员进行现场维护。降低了对电气设备的维护成本，节约了人力物力，并且使得对电气设备的维护更加方便。

Description

一种故障检测设备
技术领域
本实用新型涉及故障检测技术领域，具体而言，涉及一种故障检测设备。
背景技术
在供电系统中，设置有许多电气设备，包括维持供电系统正常工作的工作设备以及用于监控电路的工作状态是否正常的监控设备。电气设备的供电通常是使用就近的市电电源，其工作状态会受到多种因素的影响。导致电气设备工作异常的原因很多，但是有些故障并不影响监控设备的正常工作，或者可以延迟处理。如果一旦监控设备出现故障，就派遣工作人员进行维护，到时维护工作非常频繁，尤其是对于设置于一些复杂环境(如山区、沙漠)的电气设备，频繁的维护工作消耗的过多的人力物力，提高的使用成本，而且操作非常不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种故障检测设备，以解决上述的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：
一种故障检测设备，用于对电气设备的故障进行检测，所述电气设备包括空气开关和负载，所述空气开关的输入端与外部电源连接，所述空气开关的输出端与所述负载连接，所述故障检测设备包括数据处理器、电压检测模块、无线通信模块以及电源模块。
所述电压检测模块包括第一电压检测单元和第二电压检测单元，所述第一电压检测单元的数据输入端与所述空气开关的输入端连接，所述第一电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接，所述第二电压检测单元的数据输入端与所述空气开关的输出端连接，所述第二电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
所述无线通信模块与所述数据处理器的数据输出端连接，所述电源模块的输入端与所述空气开关的输出端连接，所述电源模块的输出端与所述数据处理器的电源输入端连接。
进一步地，所述第一电压检测单元包括第一互感器和第一模数转换器，所述第二电压检测单元包括第二互感器和第二模数转换器。
第一电压检测单元和第二电压检测单元检测的是电压值较大的外部电源的电压。需要互感器将检测到的电压按比例转换为低电压，然后再由模数转换器将互感器产生的感应电压转换为数字信号。数据处理器通过该数字信号即可计算出需要检测的电压值。
进一步地，所述故障检测设备还包括提供备用电源的不间断电源以及控制所述数据处理器的电源输入的电源控制电路，所述电源模块以及所述不间断电源分别通过所述电源控制电路与所述数据处理器的电源输入端连接。
进一步地，所述电压检测模块还包括第三电压检测单元，所述第三电压检测单元的数据输入端与所述不间断电源的输出端连接，所述第三电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
进一步地，所述第三电压检测单元包括第三模数转换器。
进一步地，所述故障检测设备还包括提供备用电源的电池，所述电源控制电路包括控制所述电池充放电的充放电逻辑电路，所述电池通过所述充放电逻辑电路分别与所述数据处理器的电源输入端以及所述电源模块的输出端连接。
进一步地，所述电压检测模块还包括第四电压检测单元，所述第四电压检测单元的数据输入端与所述电池连接，所述第四电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
进一步地，所述第四电压检测单元包括第四模数转换器。
进一步地，所述故障检测设备还包括第一继电器，所述空气开关的输出端通过所述第一继电器与所述负载连接，所述电压检测模块还包括第五电压检测单元，所述第五电压检测单元的数据输入端与所述第一继电器连接所述负载的一端连接，所述第五电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
进一步地，所述故障检测设备还包括温湿度传感器、散热器以及第二继电器，所述温湿度传感器的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接，所述散热器通过所述第二继电器与所述空气开关的输出端连接，所述数据处理器的数据输出端与所述第二继电器的控制端连接。
与现有技术相比，本实用新型提供的故障检测设备，通过电压检测模块检测电气设备的空气开关两端的电压值，由数据处理器对电气设备的工作状态进行判断，并将判断结果通过无线通信模块发出，使得工作人员能够远程监控电气设备，当电气设备出现故障时，能够根据故障检测装置发送的信息灵活应对，不用每次都派遣工作人员进行现场维护。降低了对电气设备的维护成本，节约了人力物力，并且使得对电气设备的维护更加方便。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为本实用新型实施例提供的故障检测设备与电气设备的连接示意图；
图2为本实用新型较佳实施例提供的故障检测设备的电路连接示意图。
主要元件符号说明
故障检测设备100、数据处理器101、无线通信模块102、电源模块103、不间断电源104、电源控制电路105、电池106、充放电逻辑电路107、第一继电器108、温湿度传感器109、散热器110、第二继电器111。
空气开关201、负载202、外部电源203
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1，是本实用新型实施例提供的故障检测设备100与电气设备的连接示意图。本实用新型实施例提供的故障检测设备100，用于对电气设备的故障进行检测。所述电气设备包括空气开关201和负载202，所述空气开关201的输入端与外部电源203连接，所述空气开关201的输出端与所述负载202连接。电气设备既可以是监控设备(如摄像头、监视器等)也可以是其他的电力设备(如电灯、变压器等)。负载202工作所需的电能由外部电源203提供，空气开关201用于对负载202进行保护，当与负载202连接的电路出现短路、严重过载或欠电压等情况时，空气开关201跳闸，切断负载202与外部电源203的连接。故障检测设备100连接于空气开关201和负载202之间，故障检测设备100工作所需的电能由外部电源203通过所述空气开关201提供，故障检测设备100同时与空气开关201的两端连接，以检测空气开关201两端的电压。
参阅图2，为本实用新型较佳实施例提供的故障检测设备100的电路连接示意图。所述故障检测设备100包括数据处理器101、电压检测模块、无线通信模块102以及电源模块103。
所述电压检测模块包括第一电压检测单元和第二电压检测单元，所述第一电压检测单元的数据输入端与所述空气开关201的输入端连接，所述第一电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接，所述第二电压检测单元的数据输入端与所述空气开关201的输出端连接，所述第二电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接。
所述无线通信模块102与所述数据处理器101的数据输出端连接，所述电源模块103的输入端与所述空气开关201的输出端连接，所述电源模块103的输出端与所述数据处理器101的电源输入端连接。
数据处理器101通过第一电压检测单元和第二电压检测单元对空气开关201两端的电压进行检测，分别得到第一电压值和第二电压值。正常状态下，由于空气开关201的输入端和外部电源203是直接连接的，通过第一电压检测单元检测到的第一电压值应该与外部电源203的输出电压相同。而空气开关201本身是几乎没有阻值的，当空气开关201正常闭合时，通过第二电压检测单元检测到的第二电压值也应该与外部电源203的输出电压相同。如果出现导致电气设备停止工作的故障，检测到的第一电压值和第二电压值可能出现为0的情况，根据检测结果，即可判断对应的故障状态。
在本实施例中，以外部电源203是220V的市电接口为例，第一电压值和第二电压值分别的检测结果可能有两种，220V和0。第一电压值和第二电压值组合起来的检测结果有多种，分别对应了导致电气设备故障的多种状态。具体地，当电气设备正常时，第一电压值和第二电压值应该都是220V。当第一电压值为220V，第二电压值为0时，判断为空气开关201跳闸。当第一电压值为0时，判断为外部电源203停电。
数据处理器101通过无线通信模块102与外部的服务主机进行远程通信，将检测的结果发送到服务主机。数据处理器101发送的可以是检测的第一电压值和第二电压值，也可以是根据第一电压值和第二电压值得到的判断结果。数据处理器101可以是CPU、MCU等具有数据处理功能的装置。无线通信模块102可以GPRS、zigbee等具有无线通信功能的装置。
当电气设备出现故障时，操作服务主机的工作人员能够根据故障检测设备100发送的信息灵活应对，不用每次都派遣工作人员进行现场维护。降低了对电气设备的维护成本，节约了人力物力，并且使得对电气设备的维护更加方便。
数据处理器101的工作电能由外部电源203通过空气开关201提供，电源模块103用于将外部电源203输出的电压转换为数据处理器101可用的电压。电源模块103可以是变压器、交直流转换器等。
在本实施例中，所述第一电压检测单元包括第一互感器和第一模数转换器，所述第二电压检测单元包括第二互感器和第二模数转换器。
第一电压检测单元和第二电压检测单元检测的是电压值较大的外部电源203的电压。需要互感器将检测到的电压按比例转换为低电压，然后再由模数转换器将互感器产生的感应电压转换为数字信号。数据处理器101通过该数字信号即可计算出需要检测的电压值。
所述故障检测设备100还包括提供备用电源的不间断电源104以及控制所述数据处理器101的电源输入的电源控制电路105，所述电源模块103以及所述不间断电源104分别通过所述电源控制电路105与所述数据处理器101的电源输入端连接。
当外部电源203正常时，电源控制电路105控制电源模块103的输出端与数据处理器101连通，由外部电源203对数据处理器101供电。当外部电源203停电时，电源控制电路105控制不间断电源104对数据处理器101供电，以保证故障检测设备100的正常工作。
为了保证不间断电源104的正常工作，电压检测模块还包括第三电压检测单元，所述第三电压检测单元的数据输入端与所述不间断电源104的输出端连接，所述第三电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接。第三电压检测单元检测不间断电源104输出端的第三电压值。如果检测到第三电压值为0，可判断不间断电源104出现故障。
不间断电源104的输出电压优选设置为数据处理器101的工作电压，其输出端就可以直接与数据处理器101连接，不需要经过电源模块103的转换。所述第三电压检测单元包括第三模数转换器。数据处理器101通过模数转换器直接检测不间断电源104的输出电压。在通过无线通信模块102向外发送的信息中，还包括有第三电压值或者不间断电源104的状态信息。
除了不间断电源104，所述故障检测设备100还包括提供备用电源的电池106，所述电源控制电路105包括控制所述电池106充放电的充放电逻辑电路107，所述电池106通过所述充放电逻辑电路107分别与所述数据处理器101的电源输入端以及所述电源模块103的输出端连接。
所述电池106为可充电电池106，由充放电逻辑电路107控制其充放电。当外部电源203故障时，可由电池106为数据处理器101提供电源，此时充放电逻辑电路107控制电池106的输出端与数据处理器101导通。当外部电源203恢复正常时，停止电池106对数据处理器101的电源输出，并通过外部电源203对电池106进行充电。
所述电压检测模块还包括第四电压检测单元，所述第四电压检测单元的数据输入端与所述电池106连接，所述第四电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接。所述第四电压检测单元包括第四模数转换器。
数据处理器101通过第四电压检测单元检测电池106的电压，得到第四电压值。根据第四电压值判断电池106的状态，确定是否需要对其进行充电。
在本实施例中，所述故障检测设备100还包括第一继电器108，所述空气开关201的输出端通过所述第一继电器108与所述负载202连接，所述电压检测模块还包括第五电压检测单元，所述第五电压检测单元的数据输入端与所述第一继电器108连接所述负载202的一端连接，所述第五电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接。其中，第五电压检测单元包括第三互感器和第五数转换器。
空气开关201的输出端经过第一继电器108之后为负载202供电，通过第五电压检测单元检测到的第五电压值，可以判断由故障检测设备100到负载202的电压输出是否正常。正常状态下，第五电压值应该与外部电源203的输出电压相等，如果第五电压值等于0，说明由故障检测设备100到负载202的电压输出现问题。
为了保证故障检测设备100自身的正常工作，所述故障检测设备100还包括温湿度传感器109、散热器110以及第二继电器111，所述温湿度传感器109的数据输出端与所述数据处理器101的数据输入端连接，所述散热器110通过所述第二继电器111与所述空气开关201的输出端连接，所述数据处理器101的数据输出端与所述第二继电器111的控制端连接。
通过温湿度传感器109检测故障检测设备100内部的温湿度值，当温湿度值过高时，由数据处理器101控制第二继电器111使得散热器110与空气开关201的输出端连通。外部电源203开始对散热器110供电，散热器110开始工作，使得检测故障检测设备100内部的温湿度值降低。散热器110可以是风扇或者其他具有降低温湿度功能的设备。
综上所述，本实用新型提供的故障检测设备100，通过电压检测模块检测电气设备的空气开关201两端的电压值，由数据处理器101对电气设备的工作状态进行判断，并将判断结果通过无线通信模块102发出，使得工作人员能够远程监控电气设备，当电气设备出现故障时，能够根据故障检测装置发送的信息灵活应对，不用每次都派遣工作人员进行现场维护。降低了对电气设备的维护成本，节约了人力物力，并且使得对电气设备的维护更加方便。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种故障检测设备，用于对电气设备的故障进行检测，所述电气设备包括空气开关和负载，所述空气开关的输入端与外部电源连接，所述空气开关的输出端与所述负载连接，其特征在于，所述故障检测设备包括数据处理器、电压检测模块、无线通信模块以及电源模块，
所述电压检测模块包括第一电压检测单元和第二电压检测单元，所述第一电压检测单元的数据输入端与所述空气开关的输入端连接，所述第一电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接，所述第二电压检测单元的数据输入端与所述空气开关的输出端连接，所述第二电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接，
所述无线通信模块与所述数据处理器的数据输出端连接，所述电源模块的输入端与所述空气开关的输出端连接，所述电源模块的输出端与所述数据处理器的电源输入端连接。
2.根据权利要求1所述的故障检测设备，其特征在于，所述第一电压检测单元包括第一互感器和第一模数转换器，所述第二电压检测单元包括第二互感器和第二模数转换器。
3.根据权利要求1所述的故障检测设备，其特征在于，所述故障检测设备还包括提供备用电源的不间断电源以及控制所述数据处理器的电源输入的电源控制电路，所述电源模块以及所述不间断电源分别通过所述电源控制电路与所述数据处理器的电源输入端连接。
4.根据权利要求3所述的故障检测设备，其特征在于，所述电压检测模块还包括第三电压检测单元，所述第三电压检测单元的数据输入端与所述不间断电源的输出端连接，所述第三电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
5.根据权利要求4所述的故障检测设备，其特征在于，所述第三电压检测单元包括第三模数转换器。
6.根据权利要求3所述的故障检测设备，其特征在于，所述故障检测设备还包括提供备用电源的电池，所述电源控制电路包括控制所述电池充放电的充放电逻辑电路，所述电池通过所述充放电逻辑电路分别与所述数据处理器的电源输入端以及所述电源模块的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的故障检测设备，其特征在于，所述电压检测模块还包括第四电压检测单元，所述第四电压检测单元的数据输入端与所述电池连接，所述第四电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
8.根据权利要求7所述的故障检测设备，其特征在于，所述第四电压检测单元包括第四模数转换器。
9.根据权利要求1所述的故障检测设备，其特征在于，所述故障检测设备还包括第一继电器，所述空气开关的输出端通过所述第一继电器与所述负载连接，所述电压检测模块还包括第五电压检测单元，所述第五电压检测单元的数据输入端与所述第一继电器连接所述负载的一端连接，所述第五电压检测单元的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接。
10.根据权利要求1所述的故障检测设备，其特征在于，所述故障检测设备还包括温湿度传感器、散热器以及第二继电器，所述温湿度传感器的数据输出端与所述数据处理器的数据输入端连接，所述散热器通过所述第二继电器与所述空气开关的输出端连接，所述数据处理器的数据输出端与所述第二继电器的控制端连接。
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