CN207717895U - 一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置，包括电源模块、电压检测模块、数模转换模块、S51单片机处理模块、信息存储模块、无线通信模块和服务器PC。本实用新型结构简单，能够根据成本和需要设置在任意楼层或任意用电设备上，同时通过存储的位置信息和被监测设备信息能够实现快速定位和提前告知检修任意携带相应的替换设备或工具，提高工作效率。例如当某楼层配电间设备发生外壳接地故障时，楼内工作人员能够在第一时间定位到故障设备的站房位置和故障设备的信息，避免工作人员逐层检查耗时费力，极大提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于电气故障监测技术领域，具体涉及一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置。
背景技术
设备外壳接地体腐蚀、外力破坏等因素往往会造成电网设备接地损坏，从而导致漏电现象。设备漏电对供电可靠性以及人身安全和公共财产安全产生重大威胁。当设备发生漏电时，运维人员通常采用地毯式故障排除法来查找漏电设备，即采用万用表或验电笔来逐个检测设备外壳是否带电，从而判断该设备是否发生漏电现象。但因电网设备存在数量多、分布范围分散以及所处环境恶劣等原因，发生故障时需要运维人员对设备进行逐个测试，劳动强度大且很难快速有效地查找出漏电设备，费时费力。设备异常如果不能被及时发现，也不利于故障的后续及时处理，从而严重影响生产、生活安全和电网运行稳定性。目前智能电力设备的运用突破到了一个新的高度，特别是故障定位仪器，小电流接地选线装置设备等都得到了广泛的运用，智能电网是电网技术发展的必然趋势，但是在智能电网改造过程中，不可能将整个电力系统全部智能化，第一，那样会耗费大量资金；第二，很多设备其实还没有进入淘汰期，如果现在将其换掉只会造成材料的严重浪费。因此在传统存在安全隐患的工器具上研究一套能够实时监测设备外壳状态信息并能够快速定位故障设备的装置是非常有必要的，对于缩短故障设备查找时间，减少人身触电事故发生、减小经济损失以及提高供电可靠性都具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够监测电器设备外壳接地故障、并能快速定位的一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，
一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置，包括电源模块、电压检测模块、数模转换模块、S51单片机处理模块、信息存储模块、无线通信模块和服务器PC，其特征在于，
所述电源模块给所述电压检测模块供电；
所述电压检测模块采集被测设备上面电压的模拟量；
所述数模转换模块将模拟信号装换成数字信号；
所述S51单片机处理模块具有比较器，将收集到的数字信号与比较器预设值比较后发出相对应的报警信号，所述S51单片机处理模块还通过TTL电平与无线通信模块连接；
所述信息存储模块记录所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号；
所述无线通信模块包括发送端和接收端，送端和接收端通过无线射频来进行数据的交互，所述送端和接收端分别与所述S51单片机处理模块和服务器PC连接，维持所述S51单片机处理模块和服务器PC的数据传输；
所述服务器PC接收所述S51单片机处理模块发送的所述信息存储模块记录信息，并进行位置信息及电压信息的显示。
作为优化，所述数模转换模块为ADC0832模组；
作为优化，所述S51单片机处理模块还包括定时器，所述定时器设置所述S51单片机处理模块向服务器PC发送数据传输的触发周期，所述定时器在设置的触发周期将所述信息存储模块记录的信息通过所述无线通信模块主动发送至所述服务器PC；
作为优化，还有所述声光报警模块，接收报警信号后通过声音和/或灯光进行报警；
作为优化，所述输入输出模块包括LCD1602液晶接口，输出电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号；
作为优化，所述输入输出模块包括红外通讯接口，维修人员通过随身携带掌机通过红外通讯接口发送维修完成信号，消除报警信号。
本实用新型结构简单，能够根据成本和需要设置在任意楼层或任意用电设备上，同时通过存储的位置信息和被监测设备信息能够实现快速定位和提前告知检修任意携带相应的替换设备或工具，提高工作效率。例如当某楼层配电间设备发生外壳接地故障时，楼内工作人员能够在第一时间定位到故障设备的站房位置和故障设备的信息，避免工作人员逐层检查耗时费力，极大提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构框图；
图2为本实用新型实施例电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步详细阐述本实用新型的内容。
实施例
一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置，包括电源模块、电压检测模块、数模转换模块、S51单片机处理模块、信息存储模块、无线通信模块、服务器PC、声光报警模块、输入输出模块，结构框图见图1，
所述电源模块给所述电压检测模块供电；
所述电压检测模块采集被测设备上面电压的模拟量；
所述数模转换模块将模拟信号装换成数字信号；所述数模转换模块为ADC0832模组；
所述S51单片机处理模块具有比较器，将收集到的数字信号与比较器预设值比较后发出相对应的报警信号，所述S51单片机处理模块还通过TTL电平与无线通信模块连接；
所述信息存储模块记录所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号；
所述S51单片机处理模块还包括定时器，所述定时器设置所述S51单片机处理模块向服务器PC发送数据传输的触发周期，所述定时器在设置的触发周期将所述信息存储模块记录的信息通过所述无线通信模块主动发送至所述服务器PC；
电路连接图见图2，S51单片机处理模块给所述数模转换模块的CS端一个低电平，所述电压检测模块开始工作，采集被测设备上的模拟信号，并把采集到的模拟信号转换成数字信号，所述数模转换模块的CLK端输出一个脉冲信号，同时，所述数模转换模块的Do 端输出串行数据给S51单片机处理模块，如电压满足预测的范围，S51单片机处理模块输出一个低电平给PNP型三极管，低电平导通，驱动蜂鸣器发出报警信号，并在显示屏上显示；
还有所述声光报警模块，接收报警信号后通过声音和/或灯光进行报警；
所述输入输出模块包括LCD1602液晶接口，输出信息存储模块记录所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号；
所述输入输出模块包括红外通讯接口，维修人员通过随身携带掌机通过红外通讯接口发送维修完成信号，消除报警信号；
所述无线通信模块包括发送端和接收端，送端和接收端通过无线射频来进行数据的交互，所述送端和接收端分别与所述S51单片机处理模块和服务器PC连接，维持所述S51单片机处理模块和服务器PC的数据传输；
所述服务器PC接收所述S51单片机处理模块发送的所述信息存储模块记录信息，并进行位置信息及电压信息的显示。
工作时，本实用新型一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置分成两部分，一部分为现场设备，包括电源模块、电压检测模块、数模转换模块、S51单片机处理模块、信息存储模块、无线通信模块、声光报警模块和输入输出模块，另一部分为终端设备，包括无线通信模块和服务器PC。现场设备安装在电气设备现场，通过现场设备的电压检测模块监测电气设备外壳接地状况；终端设备安装在监控室，接收报警信息。
本实用新型本工作流程是，首先通过电压检测模块检测到电气设备外壳的漏电电压，在通过数模转换模块转化为装换成数字信号，经过S51单片机处理模块的比较器与预设值比较后发出相对应的报警信号，并存储在信息存储模块中，同时声光报警模块接收报警信号后通过声音和/或灯光进行报警；接着S51单片机处理模块将信息存储模块存储的所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号通过无线通信模块送给服务器PC，服务器PC将上述信息通知检修人员，随后检修人员到指定的现场进行故障的处理，检修人员处理完成故障后，通过随身携带的掌机向S51单片机处理模块发送维修完成信号，消除报警信号，形成故障的闭环处理，最大限度的缩短了设备带故障运行的时间。检修人员在检修过程中，还可以通过将显示设备连接输入输出模块的LCD1602液晶接口，查看信息存储模块记录的所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号信息。
使用本实用新型后，申请人进行了应用实验，安排20位检修人员进行了故障定位和排查工作，用时如下，
。
通过实际应用发现，和常规检测方法对比，检修人员将发生外壳漏电故障的配电设备查找时间由48.825min降低到1.005min，活动达到了且超过了预期目标，大大提升了工作效率，有效的保障了作业人员工作安全，提高了工作效率和服务质量。
由此可见，在本实用新型运行中，不需要工作人员对电气设备进行逐个检测，提高了生产调度、工作等方面的效率，节省了大量的人力、物力、财力，提高了企业的经济效益。除此之外，本实用新型还能够辅助运维人员快速、准确的发现并处理设备漏电故障，减少漏电跳闸事件的发生，为居民生活提供安全可靠的电力供应，为公司树立良好的企业形象以及创造无形的社会效益。据统计，应用本实用新型后，发现故障时间降为原先的3.2%，排除故障时间降为原先的48%，人员触电事故率降为原先的1%。
对比例
在常规检测电气设备外壳接地故障方法中，基本是检修工人使用万用表或验电笔人工对每一个电气设备逐一进行检测。与实施例相同条件下，采用常规检测方法安排20位检修人员进行了故障定位和排查工作，已知一栋高层办公楼有一个配电箱外壳带电，统计了作业人员找出故障配电箱的时间，用时如下，
。
由上述调查可知，作业人员使用验电笔平均时间是36.55min，使用万用表平均时间是61.1min，总平均时间是48.825min，操作过程的劳动强度较大，严重影响了工作效率。
Claims (5)
1.一种电气设备外壳接地故障监测定位报警装置，包括电源模块、电压检测模块、数模转换模块、S51单片机处理模块、信息存储模块、无线通信模块和服务器PC，其特征在于，
所述电源模块给所述电压检测模块供电；
所述电压检测模块采集被测设备上面电压的模拟量；
所述数模转换模块将模拟信号装换成数字信号；
所述S51单片机处理模块具有比较器，将收集到的数字信号与比较器预设值比较后发出相对应的报警信号，所述S51单片机处理模块还通过TTL电平与无线通信模块连接；
所述信息存储模块记录所述电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号；
所述无线通信模块包括发送端和接收端，送端和接收端通过无线射频来进行数据的交互，所述送端和接收端分别与所述S51单片机处理模块和服务器PC连接，维持所述S51单片机处理模块和服务器PC的数据传输；
所述服务器PC接收所述S51单片机处理模块发送的所述信息存储模块记录信息，并进行位置信息及电压信息的显示。
2.如权利要求1所述定位报警装置，其特征在于，所述S51单片机处理模块还包括定时器，所述定时器设置所述S51单片机处理模块向服务器PC发送数据传输的触发周期，所述定时器在设置的触发周期将所述信息存储模块记录的信息通过所述无线通信模块主动发送至所述服务器PC。
3.如权利要求1所述定位报警装置，其特征在于，还有声光报警模块，所述声光报警模块接收报警信号后通过声音和/或灯光进行报警。
4.如权利要求1所述定位报警装置，其特征在于，还有输入输出模块，所述输入输出模块包括LCD1602液晶接口，输出电压检测模块的位置信息、被监测设备信息、所述电压检测模块监测的电压信息和所述S51单片机处理模块发出的报警信号。
5.如权利要求1所述定位报警装置，其特征在于，还有输入输出模块，所述输入输出模块包括红外通讯接口，维修人员通过随身携带掌机通过红外通讯接口发送维修完成信号，消除报警信号。
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| CN108051692A (zh) * | 2017-12-03 | 2018-05-18 | 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 | 电气设备外壳接地故障监测定位报警装置 |
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2017
- 2017-12-03 CN CN201721657987.XU patent/CN207717895U/zh not_active Expired - Fee Related
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