CN211577348U - 变电站高压开关分合闸姿态传感器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，包括有主控模块，主控模块连接姿态传感器，主控模块连接信息传输模块和电源模块，电源模块提供工作电源。本实用新型实时监测隔离开关运行状态，提前发现转动装置的故障状态，提高操作可靠性，提升高压开关操作自动化、智能化水平。

Description

变电站高压开关分合闸姿态传感器装置

技术领域

本实用新型涉及变电站高压开关分合闸姿态传感器装置。

背景技术

高压开关作为输变电系统的一个重要元件，是电网中使用量最大的一次设备，在运行中实时监测开关本体分合闸到位、触头夹紧力大小、触头触指接触处温度监测、开关运行操作力监测，对于提高电网操作效率，减少巡查人员工作量，提高操作准确度有着重要作用。

目前国内高压变电站高压隔离开关通常采用遥信信号及现场工作人员通过观测判断开关分合闸是否到位，这样的方式容易受到工作人员的经验因素和工作状态的影响，工作效率较低，在无人值守站，遥控操作现场无法进行人工确认是否已经分合到位，现有的隔离开关分合闸状态监测技术具有一定的局限性，无法实现现场分合闸位置的精确判断。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的人工观测分合闸存在判断不精确的问题，提供变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，实时监测隔离开关运行状态，提前发现转动装置的故障状态，提高操作可靠性，提升高压开关操作自动化、智能化水平。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：包括有接收装置和传感器装置，传感器装置包括有外壳，外壳内设有主控模块，主控模块连接姿态传感器，主控模块连接信息传输模块和电源模块，电源模块提供工作电源；接收装置包括有主控模块，主控模块连接信息接收模块，主控模块连接后台监控系统和电源模块。

本方案中，变电站高压开关分合闸姿态传感器装置包括有接收装置和传感器装置，传感器装置包括有外壳，在外壳内设有主控模块，主控模块连接姿态传感器，通过姿态传感器来监测隔离开关的运行状态，主控模块对监测结果进行分析，通过信息传输模块将分析信息进行传输，电源模块为装置的运行提供电源。接收装置通过信息接收模块接收信息传输模块的信息，并将信息传输到后台监控系统，进行监控。

在一个实施方式中，姿态传感器包括有陀螺仪。

优选地，姿态传感器还包括有加速度计。

优选地，姿态传感器还包括有磁力计。

在一个实施方式中，变电站高压开关分合闸姿态传感器装置还包括有根据采集到的姿态数据判断开关量状态判断。

在一个实施方式中，信息传输模块采用有线通讯方式。

在一个实施方式中，主控模块连接有复位电路模块。

在一个实施方式中，主控模块采用STM32L系统芯片。

在一个实施方式中，主控模块连接有ESAM加密芯片。

优选地，主控模块连接看门狗模块。

本实用新型与现有技术相比，具有以下特点：

本方案准确测量高压开关分合闸状态并自动上传至上层网络系统，实现远程监控，使线路中各处隔离开关均可实时监测运行状态的功能，提前发现转动装置的故障状态，在此基础上进一步对常用高压隔离开关可能存在的各种故障状态下的结构进行模态分析，提取模态特征值并进行对比，设置阈值，在该特征值超过正常工作的数值范围时，给出告警信号，从而实现基于模态分析的隔离开关实时监测，从而进一步完善故障监测系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例中模块连接示意图。

图2是本实用新型实施例中传感器工作流程示意图。

图3是本实用新型实施例中接收装置示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，包括有接收装置和传感器装置，传感器装置包括有外壳，外壳内设有主控模块，主控模块连接姿态传感器、信息传输模块和电源模块，电源模块提供工作电源。

主控模块芯片采用STM32L系统芯片，快速计算实时数据，该芯片相比目前市场占有率高的F1系统芯片具有性能不变前提下更低功耗的特点，

姿态传感器包括有陀螺仪、加速度计、磁力计，姿态传感器实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移三维姿态方位数据。

陀螺仪同时测定高压开关的6个方向的位置，移动轨迹，加速等信息。姿态传感器采集高压开关的姿态数据。

加速度计，具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。

磁力计，具有测试磁场强度和方向，从而定位设备的方位的功能，用于对高压开关进行指向。

变电站高压开关分合闸姿态传感器装置还包括有与主控模块连接的开关量采集模块和复位电路模块。

开关量采集模块:根据已采集到的数据信息，利用算法判断隔离开关分合闸状态。

复位电路模块：使系统进入初始状态，防止程序运行错误、死机的情况，以便设备正常工作。

如图3所示，接收装置包括有主控模块，主控模块连接信息接收模块，主控模块连接后台监控系统和电源模块，信息接收模块接收信息传输模块的信息后传输给主控模块，主控模块将信息传输给后台监控系统。

如图3所示，接收装置的主控模块采用STM32系列芯片，具有低功耗和完整的电源管理模块，时钟频率可达72MHZ，满足高速处理信息是需求，实现快速计算传感器实时姿态数据(准确度：静态测量精度±0.5°，动态测量精度± 1°)；实现快速测量线性位移量。经过多传感数据融合，准确判断开关位置。同时具有丰富的外设接口，例如IIC、SPI、UART、USB等。主控模块连接看门狗模块，提高系统可靠性。信息接收模块采用433MHz通信方式，穿透性强，传输距离远，传输速率大，可实现传感器数据高速上传。

如图2所示，本实用新型利用自动识别检测运动轨迹高效算法(俯仰角，航向角，横滚角)，利用基于四元数的三维算法和特殊数据融合技术，得到全角度无盲区三维姿态方位数据输出。

外壳经特殊工艺处理，能够满足耐高温(>200℃)、耐压＞600Kv，绝缘强度达500Kv/100A，户外环境抗氧化50年，抗外力强度≥100kg，防水防尘满足IP67标准。

本实用新型信息传输模块可以采用有线传输或无线传输方式，信息传输模块具有信息通讯功能，通过该模块实现将讯息传输到上层网络系统。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，包括有接收装置和传感器装置，所述传感器装置包括有外壳，所述外壳内设有主控模块，所述主控模块连接姿态传感器，所述主控模块连接信息传输模块和电源模块，所述电源模块提供工作电源；所述接收装置包括有主控模块，所述主控模块连接信息接收模块，所述主控模块连接后台监控系统和电源模块。

2.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述姿态传感器包括有陀螺仪。

3.根据权利要求2所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述姿态传感器还包括有加速度计。

4.根据权利要求3所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述姿态传感器还包括有磁力计。

5.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，还包括有与主控模块连接的开关量采集模块。

6.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述信息传输模块为无线通讯模块。

7.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述主控模块连接有复位电路模块。

8.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述主控模块采用STM32L系统芯片。

9.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述主控模块连接有ESAM加密芯片。

10.根据权利要求1所述的变电站高压开关分合闸姿态传感器装置，其特征在于，所述主控模块连接看门狗模块。

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