CN207994732U - 一种gis刀闸机械位置监测设备及系统 - Google Patents

Abstract

一种GIS刀闸机械位置监测设备，其包括指向装置和测量装置，指向装置包括指针和磁铁，指针的第一端连接至三相传动轴；测量装置包括表盘以及测量磁铁位置的测量组件，测量组件安装至表盘，测量组件包括测量隔离开关接合的第一测量组，第一测量组包括相互间隔设置的第一测量件、第二测量件和第三测量件，磁铁的位置与测量组件的位置对应。一种GIS刀闸机械位置监测系统，其包括上述GIS刀闸机械位置监测设备、连接至测量组件的霍尔检测模块、连接至霍尔检测模块的中央处理单元、连接至的中央处理单元的隔离输出模块、连接至隔离输出模块的终端设备以及提供电源的电源模块。其结构紧凑，测量精度更高。

Description

一种GIS刀闸机械位置监测设备及系统

技术领域

本实用新型涉及监测领域，具体而言，涉及一种气体绝缘全封闭组合电器(GASisolated Switchgear，GIS)刀闸机械位置监测设备及系统。

背景技术

目前变电站内实现机械位置的远程监控方案主要通过视频监控方式，在特定位置安装摄像头，后台监控计算机通过调整摄像头旋转方向、角度、焦距等参数，拍摄设备状态图像，上传到后台服务器，通过相应图像识别算法，实现远程监视断路器、刀闸等设备的机械位置。

现有技术的缺点主要有如下几点：1、由于设备种类和数量较多，需要摄像头较多，导致变电站通过视频的方式，图像获取、传输、处理等设备的成本偏高；2、安装摄像头需要重新布置电源线和视频传输线，需要在变电站场地上开挖、埋管，且摄像头点位较多，对于已投运变电站的技改大大增加变电站安全管控风险。3、当夜晚光线不足时，拍摄的图片将比较昏暗，容易产生无法识别等情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种GIS刀闸机械位置监测设备，其结构紧凑并且检测精准。

本实用新型的另一目的在于提供一种运用上述GIS刀闸机械位置监测设备的GIS刀闸机械位置监测系统。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种GIS刀闸机械位置监测设备，其包括指向装置和测量装置，指向装置包括指针和磁铁，指针的第一端连接至三相传动轴；测量装置包括表盘以及测量磁铁位置的测量组件，测量组件安装至表盘，测量组件包括测量隔离开关接合的第一测量组，第一测量组包括相互间隔设置的第一测量件、第二测量件和第三测量件，磁铁的位置与测量组件的位置对应。

在本实用新型较佳的实施例中，上述测量组件还包括测量刀闸分闸的第二测量组，第二测量组包括相互间隔设置的第四测量件、第五测量件和第六测量件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述测量组件还包括测量接地开关接合的第三测量组，第三测量组包括相互间隔设置的第七测量件、第八测量件和第九测量件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述磁铁安装于指针的第二端。

在本实用新型较佳的实施例中，上述表盘的形状为圆形。

在本实用新型较佳的实施例中，上述测量组件沿表盘的边缘位置设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监测设备还包括将指针固定至三相传动轴的紧固件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述指针与表盘平行。

在本实用新型较佳的实施例中，上述测量件是霍尔传感器。

一种GIS刀闸机械位置监测系统，其包括上述GIS刀闸机械位置监测设备、连接至测量组件的霍尔检测模块、连接至霍尔检测模块的中央处理单元、连接至的中央处理单元的隔离输出模块、连接至隔离输出模块的终端设备以及提供电源的电源模块。

本实用新型实施例的有益效果是：GIS刀闸机械位置监测设备包括指向装置和测量装置，指向装置包括指针和磁铁，测量装置包括表盘和测量组件，其结构紧凑。测量组件安装至表盘，测量组件包括测量隔离开关接合的第一测量组，第一测量组包括相互间隔设置的第一测量件、第二测量件和第三测量件，磁铁的位置与测量组件的位置对应，不同的测量件测量指向装置的位置，精度更高。

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。

图1为本实用新型实施例中GIS刀闸机械位置监测设备的立体示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2中表盘以内区域的放大图；

图4为本实用新型实施例中指针的位置图；

图5为本实用新型实施例中GIS刀闸机械位置监测系统的示意图。

图标：100-GIS刀闸机械位置监测设备；110-指向装置；111-指针；112-磁铁；120-测量装置；121-表盘；122-测量组件；130-第一测量组；131-第一测量件；132-第二测量件；133-第三测量件；140-第二测量组；144-第四测量件；145-第五测量件；146-第六测量件；150-第三测量组；157-第七测量件；158-第八测量件；159-第九测量件；160-紧固件；200-GIS设备；210-三相传动轴；300-GIS刀闸机械位置监测系统；310-霍尔检测模块；320-电源模块；330-中央处理单元；340-隔离输出模块；350-终端设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。

第一实施例

请参照图1-3，本实施例提供一种GIS刀闸机械位置监测设备100，其包括指向装置110和测量装置120。

指向装置110包括指针111，指针111的第一端连接至GIS设备200的三相传动轴210，指针111通过紧固件160安装至三相传动轴210的端部，三相传动轴210开设有沿轴向延伸的安装孔，紧固件160与安装孔配合。通过紧固件160将指针111与三相传动轴210可拆卸连接，针对不同的GIS设备200调整指针111的位置，校准指针111位置后通过紧固件160将紧固，从而GIS刀闸机械位置监测设备100可以针对不同GIS设备200调节指针111的位置。

指向装置110还包括磁铁112，磁铁112的位置与所述测量组件122的位置对应，每个测量件代表刀闸的不同状态。磁铁112安装在指针111的第二端，指针111的第二端为尖端，磁铁112安装于该尖端，从而增加检测的精度。

测量装置120包括表盘121和测量组件122，测量组件122安装至表盘121，表盘121的形状为圆形，测量组件122沿所述表盘121的边缘位置设置。在另一个实施例中，表盘121的形状为环形，从而降低表盘121的制作成本。测量组件122包括第一测量组130、第二测量组140和第三测量组150。

第一测量组130包括相互间隔设置的第一测量件131、第二测量件132和第三测量件133，第一测量件131和第三测量件133分别位于第二测量件132的两侧；第二测量组140包括相互间隔设置的第四测量件144、第五测量件145和第六测量件146，第四测量件144和第六测量件146分别位于第五测量件145的两侧；第三测量组150包括相互间隔设置的第七测量件157、第八测量件158和第九测量件159，第七测量件157和第九测量件159位于第八测量件158的两侧。第一测量组130位于表盘121的顶部，第三测量组150位于表盘121的底部，第二测量组140位置表盘121的中部。

在本实施例中，第一测量件131、第二测量件132、第三测量件133、第四测量件144、第五测量件145、第六测量件146、第七测量件157、第八测量件158和第九测量件159分别是霍尔传感器。

请参照图4，第一测量组130用于测量隔离开关(DS)的接合，指针111上的磁铁112位于第一测量件131上方时，第一测量件131的信号线电压降低，指示隔离开关处于接合的预行程位置；指针111上的磁铁112位于第二测量件132上方时，第二测量件132的信号线电压降低，指示隔离开关处于接合的标准位置；指针111上的磁铁112位于第三测量件133上方时，第三测量件133的信号线电压降低，指示隔离开关处于接合的超行程位置。

当中间的第二测量件132检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合到位，当第一测量件131检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合欠行程，当第三测量件133检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合超行程。

第二测量组140测量刀闸的分闸，指针111上的磁铁112位于第四测量件144上方时，第四测量件144的信号线电压降低，指示刀闸处于分闸的预行程位置；指针111上的磁铁112位于第五测量件145上方时，第五测量件145的信号线电压降低，指示刀闸处于分闸的标准位置；指针111上的磁铁112位于第六测量件146上方时，第六测量件146的信号线电压降低，指示刀闸处于分闸的超行程位置。

当中间的第五测量件145检测到磁铁112时，表示GIS刀闸分闸到位，当第四测量件144检测到磁铁112时，表示GIS刀闸分闸欠行程，当第六测量件146检测到磁铁112时，表示GIS刀闸分闸超行程。

第三测量组150用于测量接地开关(ES)的接合。指针111上的磁铁112位于第七测量件157上方时，第七测量件157的信号线电压降低，指示接地开关处于接合的预行程位置；指针111上的磁铁112位于第八测量件158上方时，第八测量件158的信号线电压降低，指示接地开关处于接合的标准位置；指针111上的磁铁112位于第九测量件159上方时，第九测量件159的信号线电压降低，指示接地开关处于接合的超行程位置。

当中间的第八测量件158检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合到位，当第七测量件157检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合欠行程，当第九测量件159检测到磁铁112时，表示GIS刀闸接合超行程。

需要指出的是，指针111指示的中间位置为理想的分、合闸位置，即第二测量件132的位置是隔离开关的理想合闸位置，第五测量件145的位置是理想的分闸位置，第八测量件158的位置是接地开关的理想合闸位置。

GIS刀闸机械位置监测设备100的工作原理是通过霍尔传感器感应磁铁112，霍尔传感器的电压发生变化，从而指针111指示三相传动轴210的转动位置和刀闸的状态。

在指针111的尖端嵌入了强力磁铁112，用于产生强磁场，在表盘121刀闸分合指示区间内嵌入了9颗霍尔传感器，霍尔元件是一种磁传感器，用于检测磁场及其变化，具有线性度好，无触点等优点。用于检测指针111尖端强力磁铁112位置，从而判断刀闸是否分合到位。当中间的霍尔传感器检测到强力磁铁112时，表示GIS刀闸分合到位，当1号霍尔传感器检测到强力磁铁112时，表示GIS刀闸分合欠行程，当3号霍尔传感器检测到强力磁铁112时，表示GIS刀闸分合超行程。

应理解，首先测量得出刀闸的行程、超行程及三相传动轴210的转动角度范围，标记出刀闸分闸、刀闸合闸以及地刀合闸的区间。

请参照图5，本实用新型还提供一种GIS刀闸机械位置监测系统300,电气部分由霍尔检测模块310、电源模块320、中央处理单元330、隔离输出模块340四部分组成。电源模块320为整个电气装置内部芯片提供稳定可靠的电压源。当测量组件122或霍尔传感器上方有强磁场时，其信号线电压降低，霍尔检测模块310检测到电压降低时，通过比较器滤除杂波信号输出给中央处理器，中央处理器结合霍尔传感信号判断GIS刀闸分合闸位置及其质量，将刀闸位置信号通过由继电器组成的隔离输出模块340输出到终端设备350或智能终端开入量板卡上，监控后台通过配置对应智能终端点位即可实现GIS刀闸机械位置远程监测功能。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

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。

Claims (10)

1.一种GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，其包括指向装置和测量装置，所述指向装置包括指针和磁铁，所述指针的第一端连接至三相传动轴；所述测量装置包括表盘以及测量所述磁铁位置的测量组件，所述测量组件安装至所述表盘，所述测量组件包括测量隔离开关接合的第一测量组，所述第一测量组包括相互间隔设置的第一测量件、第二测量件和第三测量件，所述磁铁的位置与所述测量组件的位置对应。

2.根据权利要求1所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述测量组件还包括测量刀闸分闸的第二测量组，所述第二测量组包括相互间隔设置的第四测量件、第五测量件和第六测量件。

3.根据权利要求2所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述测量组件还包括测量接地开关接合的第三测量组，第三测量组包括相互间隔设置的第七测量件、第八测量件和第九测量件。

4.根据权利要求1所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述磁铁安装于所述指针的第二端。

5.根据权利要求1所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述表盘的形状为圆形。

6.根据权利要求5所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述测量组件沿所述表盘的边缘位置设置。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述监测设备还包括将所述指针固定至三相传动轴的紧固件。

8.根据权利要求1所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述指针与所述表盘平行。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的GIS刀闸机械位置监测设备，其特征在于，所述测量件是霍尔传感器。

10.一种GIS刀闸机械位置监测系统，其特征在于，其包括权利要求1-9任一项所述的GIS刀闸机械位置监测设备、连接至所述测量组件的霍尔检测模块、连接至所述霍尔检测模块的中央处理单元、连接至所述的中央处理单元的隔离输出模块、连接至所述隔离输出模块的终端设备以及提供电源的电源模块。