CN207215180U - 一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，包括采集单元、激光供能单元、装置端处理单元和主控室，所述采集单元包括振动及温度采集单元、电机电流采集单元、转轴角度采集单元和视图采集单元，主控室包括服务器端处理单元、WEB服务器端和后台显示单元。本基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统通过振动加速度传感器、温度传感器、电流互感器、角度传感器分别采集高压隔离开关振动信号、触头温度信号、传动机构电机电流信号及转轴角度信号；视图采集单元通过摄像头辅助监测可实时影像监测；整体可实时对温度，角度，电流大小，影像进行监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔离开关技术领域，尤其是一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统。
背景技术
隔离开关在电路中起隔离作用，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响较大；隔离开关种类很多，按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱剪刀式、双柱曲臂式、双柱水平旋转式、三柱水平旋转双断口式等，但是本系统软、硬件设计兼具有通用性，针对不同型号、不同结构的隔离开关均可实现状态监测与故障趋势预测功能，仅在安装方式上需要针对特定的型号、环境进行设计，因此需一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，具有可实时对温度，角度，电流大小，影像进行监测的优点，以解决上述背景技术中不可实时对隔离开关的使用状态进行实时监测的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，包括采集单元、激光供能单元、装置端处理单元和主控室，所述采集单元包括振动及温度采集单元、电机电流采集单元、转轴角度采集单元和视图采集单元，主控室包括服务器端处理单元、WEB服务器端和后台显示单元，振动及温度采集单元、电机电流采集单元、转轴角度采集单元和视图采集单元均通过无线通信与装置端处理单元连接，振动及温度采集单元、电机电流采集单元、转轴角度采集单元和视图采集单元的侧端分别对应电连接有振动及温度传感器、电流互感器、角度传感器和摄像头，装置端处理单元的输出端电连接激光供能单元的输入端，激光供能单元的输出端与振动及温度采集单元的输入端电连接；所述装置端处理单元与服务器端处理单元互相连接，服务器端处理单元与WEB服务器端互相连接，服务器端处理单元的输出端电连接后台显示单元；所述振动 及温度传感器分别为振动加速度传感器和温度传感器，振动及温度采集单元的内部设置有AD转换模块和无线模块，振动加速度传感器、温度传感器和电流互感器与AD转换模块电连接，AD转换模块与无线模块连接，无线模块的前端与装置端处理单元连接；所述激光供能单元包括激光采集单元和激光单元，激光单元包括激光发生器、控制模块和无线模块，无线模块与装置端处理单元通过无线信号连接，无线模块与控制模块连接，控制模块与激光发生器电连接。
作为本实用新型进一步的方案：所述视图采集单元的侧端设置有红外辅助照明系统，红外辅助照明系统与视图采集单元对应安装。
作为本实用新型进一步的方案：所述角度传感器的侧端设置有支架、立柱、传动杆和隔离开关控制箱，角度传感器固定安装在支架的侧端，支架的另一端固定安装在立柱上，传动杆的底端与隔离开关控制箱连接，隔离开关控制箱的上端与角度传感器连接。
作为本实用新型进一步的方案：所述温度传感器的型号为PT100。
作为本实用新型进一步的方案：所述主控室、激光供能单元、采集单元和装置端处理单元的比例为1:3n：3n：1。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统通过振动加速度传感器、温度传感器、电流互感器、角度传感器分别采集高压隔离开关振动信号、触头温度信号、传动机构电机电流信号及转轴角度信号；视图采集单元通过摄像头辅助监测隔离开关分合状态，实现一对一的图片、实时影像监测；振动加速度传感器检测隔离开关操作时触头的振动信号，用以对隔离开关的振动特性进行评判，必要时告警；温度传感器对温度进行监测，出现异常情况时报警；振动加速度传感器对振动幅度进行监测，波峰出现突变时隔离开关触头卡涩故障报警；采集单元与激光供能单元共有两路，一路为无线数据传输，即采集单元的采样数据通道。另一路为激光供能单元，即发射激光至采集单元太阳能面板，为采集板提供工作电源；整体可实时对温度，角度，电流大小，影像进行监测。
附图说明
图1为本实用新型的系统组成图；
图2为本实用新型的系统整体结构图；
图3为本实用新型的振动及温度信号采集单元流程图；
图4为本实用新型的激光单元流程图；
图5为本实用新型的转轴角度信号采集单元流程图；
图6为本实用新型的视图采集单元流程图；
图7为本实用新型的转轴角度信号采集单元安装示意图。
图中：1采集单元、2激光供能单元、3装置端处理单元、4主控室、5振动及温度采集单元、6电机电流采集单元、7转轴角度采集单元、8视图采集单元、9服务器端处理单元、10WEB服务器端、11后台显示单元、12振动及温度传感器、13电流互感器、14角度传感器、15摄像头、16振动加速度传感器、17温度传感器、18AD转换模块、19无线模块、20激光采集单元、21激光单元、22激光发生器、23控制模块、24红外辅助照明系统、25支架、26立柱、27传动杆、28隔离开关控制箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-7，本实用新型实施例中，一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，包括采集单元1、激光供能单元2、装置端处理单元3和主控室4，主控室4、激光供能单元2、采集单元1和装置端处理单元3的比例为1:3n：3n：1；采集单元1包括振动及温度采集单元5、电机电流采集单元6、转轴角度采集单元7和视图采集单元8，主控室4包括服务器端处理单元9、WEB服务器端10和后台显示单元11，振动及温度采集单元5、电机电流采集单元6、转轴角度采集单元7和视图采集单元8均通过无线通信与装置端处理单元3连接，振动及温度采集单元5、电机电流采集单元6、转轴角度采集单元7 和视图采集单元8的侧端分别对应电连接有振动及温度传感器12、电流互感器13、角度传感器14和摄像头15，角度传感器14的侧端设置有支架25、立柱26、传动杆27和隔离开关控制箱28，角度传感器14固定安装在支架25的侧端，支架25的另一端固定安装在立柱26上，传动杆27的底端与隔离开关控制箱28连接，隔离开关控制箱28的上端与角度传感器14连接，通过安装在传动杆27上的角度传感器14采集传动杆27转动角度，可以实现隔离开关的分合闸状态的判断；装置端处理单元3的输出端电连接激光供能单元16的输入端，激光供能单元2的输出端与振动及温度采集单元5的输入端电连接，视图采集单元8的侧端设置有红外辅助照明系统24，红外辅助照明系统24与视图采集单元8对应安装，录制视频以及图像保存时，红外辅助照明系统24会点亮；装置端处理单元3与服务器端处理单元9互相连接，服务器端处理单元9与WEB服务器端10互相连接，服务器端处理单元9的输出端电连接后台显示单元11；振动及温度传感器12分别为振动加速度传感器16和温度传感器17，温度传感器17的型号为PT100，振动及温度采集单元5的内部设置有AD转换模块18和无线模块19，振动加速度传感器16、温度传感器17和电流互感器13与AD转换模块18电连接，AD转换模块18与无线模块19连接，无线模块19的前端与装置端处理单元3连接，输出信号进入采样及处理环节，经过信号提取、信号调理、AD转换、数据打包后，通过无线模块传输到装置端处理单元3；激光供能单元2包括激光采集单元20和激光单元21，激光单元21包括激光发生器22、控制模块23和无线模块19，无线模块19与装置端处理单元3通过无线信号连接，无线模块19与控制模块23连接，控制模块23与激光发生器22电连接，激光单元21收到装置端处理单元3的启动命令后(通过无线模块19)，发出光能量到激光采集单元20；同时整合自身的状态信息，通过无线模块19送到装置端处理单元3，装置端处理单元3完成振动信号的接收、滤波、处理、录波工作，装置端处理单3由电源模件、CPU模件、辅助模件构成，辅助模件采集隔离开关电机电流信号和隔离开关辅助接点信号，并将采到的信息送给CPU模件，CPU模件包含光纤端口，算法工作都在CPU模件上进行，辅助模件发现有电机电流信号后通知CPU模件，CPU模件通过程序通知激光单元，激光单元21从热备用状态进入工作状态，发出 光能量，激光采集单元20工作；装置端处理单元3将处理完的信号传递给服务器端处理单元9，服务器端处理单元9与数据库里的波形进行比较学习，及时发现问题并得出故障诊断的结果，上送至WEB端服务器10，后台显示系统11；通过振动加速度传感器16、温度传感器17、电流互感器13、角度传感器14分别采集高压隔离开关振动信号、触头温度信号、传动机构电机电流信号及转轴角度信号；视图采集单元8通过摄像头15辅助监测隔离开关分合状态，实现一对一的图片、实时影像监测；振动加速度传感器16检测隔离开关操作时触头的振动信号，用以对隔离开关的振动特性进行评判，必要时告警；温度传感器17对温度进行监测，出现异常情况时报警；振动加速度传感器16对振动幅度进行监测，波峰出现突变时隔离开关触头卡涩故障报警；采集单元1与激光供能单元2共有两路，一路为无线数据传输，即采集单元1的采样数据通道。另一路为激光供能单元2，即发射激光至采集单元太阳能面板，为采集板提供工作电源；整体可实时对温度，角度，电流大小，影像进行监测。
综上所述：本基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统通过振动加速度传感器16、温度传感器17、电流互感器13、角度传感器14分别采集高压隔离开关振动信号、触头温度信号、传动机构电机电流信号及转轴角度信号；视图采集单元8通过摄像头15辅助监测隔离开关分合状态，实现一对一的图片、实时影像监测；振动加速度传感器16检测隔离开关操作时触头的振动信号，用以对隔离开关的振动特性进行评判，必要时告警；温度传感器17对温度进行监测，出现异常情况时报警；振动加速度传感器16对振动幅度进行监测，波峰出现突变时隔离开关触头卡涩故障报警；采集单元1与激光供能单元2共有两路，一路为无线数据传输，即采集单元1的采样数据通道。另一路为激光供能单元2，即发射激光至采集单元太阳能面板，为采集板提供工作电源；整体可实时对温度，角度，电流大小，影像进行监测。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，包括采集单元(1)、激光供能单元(2)、装置端处理单元(3)和主控室(4)，其特征在于：所述采集单元(1)包括振动及温度采集单元(5)、电机电流采集单元(6)、转轴角度采集单元(7)和视图采集单元(8)，主控室(4)包括服务器端处理单元(9)、WEB服务器端(10)和后台显示单元(11)，振动及温度采集单元(5)、电机电流采集单元(6)、转轴角度采集单元(7)和视图采集单元(8)均通过无线通信与装置端处理单元(3)连接，振动及温度采集单元(5)、电机电流采集单元(6)、转轴角度采集单元(7)和视图采集单元(8)的侧端分别对应电连接有振动及温度传感器(12)、电流互感器(13)、角度传感器(14)和摄像头(15)，装置端处理单元(3)的输出端电连接激光供能单元(2)的输入端，激光供能单元(2)的输出端与振动及温度采集单元(5)的输入端电连接；所述装置端处理单元(3)与服务器端处理单元(9)互相连接，服务器端处理单元(9)与WEB服务器端(10)互相连接，服务器端处理单元(9)的输出端电连接后台显示单元(11)；所述振动及温度传感器(12)分别为振动加速度传感器(16)和温度传感器(17)，振动及温度采集单元(5)的内部设置有AD转换模块(18)和无线模块(19)，振动加速度传感器(16)、温度传感器(17)和电流互感器(13)与AD转换模块(18)电连接，AD转换模块(18)与无线模块(19)连接，无线模块(19)的前端与装置端处理单元(3)连接；所述激光供能单元(2)包括激光采集单元(20)和激光单元(21)，激光单元(21)包括激光发生器(22)、控制模块(23)和无线模块(19)，无线模块(19)与装置端处理单元(3)通过无线信号连接，无线模块(19)与控制模块(23)连接，控制模块(23)与激光发生器(22)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，其特征在于：所述视图采集单元(8)的侧端设置有红外辅助照明系统(24)，红外辅助照明系统(24)与视图采集单元(8)对应安装。
3.根据权利要求1所述的一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，其特征在于：所述角度传感器(14)的侧端设置有支架(25)、立柱(26)、传动杆(27)和 隔离开关控制箱(28)，角度传感器(14)固定安装在支架(25)的侧端，支架(25)的另一端固定安装在立柱(26)上，传动杆(27)的底端与隔离开关控制箱(28)连接，隔离开关控制箱(28)的上端与角度传感器(14)连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，其特征在于：所述温度传感器(17)的型号为PT100。
5.根据权利要求1所述的一种基于模态分析法的高压隔离开关在线监测系统，其特征在于：所述主控室(4)、激光供能单元(2)、采集单元(1)和装置端处理单元(3)的比例为1:3n：3n：1。
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