CN214895679U - 一种瓦斯继电器保护动作的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，涉及瓦斯继电器监测技术领域，包括传感器检测模块，信号调理模块，瓦斯继电器动作信号检测模块，主控制模块，无线通信模块；传感器检测模块用于检测瓦斯继电器内部的气体、压力和油流速信号，信号调理模块用于放大检测的信号，瓦斯继电器动作信号检测模块用于检测瓦斯继电器的动作信号，主控制模块用于接收处理信号并传输数据，无线通信模块用于对瓦斯继电器监测和与用户端进行数据传输。本实用新型瓦斯继电器保护动作的监测装置通过对瓦斯继电器气体浓度，油压和油流速进行检测配合瓦斯继电器的动作信号，并通过用户端进行无线通信，对瓦斯继电器动作进行智能监测和判断瓦斯继电器的好坏。

Description

一种瓦斯继电器保护动作的监测装置

技术领域

本实用新型涉及瓦斯继电器监测技术领域，具体是一种瓦斯继电器保护动作的监测装置。

背景技术

变压器是电网中必不可少的重要电气设备，电力系统依靠它改变交流电的大小，并且变电站中大都采用的是高压变电，电力变压器以油侵式居多，配置瓦斯继电器保护是保证油侵式变压器安全稳定运行的有效技术之一，其取代了传统的电磁式继电器，瓦斯继电器的综合误差小于等于5%，操作简单，输出精度高，其中瓦斯继电器工作的三种原因有变压器内部故障，变压器的辅助设备异常和瓦斯继电器发出误动作。但是目前市面上，由于没有对瓦斯继电器的保护动作实施有效的监测，仅仅知道设备出现故障，无法准确得知瓦斯继电器动作的缘由，增加维修工作的难度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，该瓦斯继电器保护动作的监测装置包括：传感器检测模块，信号调理模块，瓦斯继电器动作信号检测模块，主控制模块，无线通信模块；

所述传感器检测模块，用于通过气体传感器、压力传感器和油流速传感器对瓦斯内部的气体、压力和油流速进行检测并输出电压信号；

所述信号调理模块，用于放大所述传感器检测模块输出的电压信号；

所述瓦斯继电器动作信号检测模块，用于采集瓦斯继电器的动作信号；

所述主控制模块，用于接收所述传感器检测模块和瓦斯继电器动作信号检测模块输出的电压信号和动作信号，用于处理接收到的电压信号并传输数据信号；

所述无线通信模块，用于接收所述主控制模块输出的数据信号，用于对瓦斯继电器进行多点分布式监测，用于无线传输接收到的数据信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型瓦斯继电器保护动作的监测装置通过对瓦斯继电器的气体浓度、油压、油流速进行检测和处理，提高检测的精度，并对瓦斯继电器动作时发出的信号进行检测，通过无线通信将信号传输给用户端，用户端可智能的监测并判断瓦斯继电器的动作原因，提高了对瓦斯继电器的监测。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实例提供的瓦斯继电器保护动作的监测装置的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的信号调理模块电路图。

图3为本实用新型实例提供的无线通信模块的原理方框示意图。

图4为本实用新型实例提供的无线通信模块的连接示意图。

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。

参见图1，本实用新型实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，该瓦斯继电器保护动作的监测装置包括：传感器检测模块1，信号调理模块2，瓦斯继电器动作信号检测模块3，主控制模块4，无线通信模块5；

具体地，传感器检测模块1，用于通过气体传感器、压力传感器和油流速传感器对瓦斯内部的气体、压力和油流速进行检测并输出电压信号；所述传感器检测模块1连接信号调理模块2的第一端；

信号调理模块2，用于放大所述传感器检测模块1输出的电压信号；所述信号调理模块2的第二端连接主控制模块4的第一端；

瓦斯继电器动作信号检测模块3，用于采集瓦斯继电器的动作信号；所述瓦斯继电器动作信号检测模块3连接主控制模块的第二端；

主控制模块4，用于接收所述传感器检测模块1和瓦斯继电器动作信号检测模块3输出的电压信号和动作信号，用于处理接收到的电压信号并传输数据信号；

无线通信模块5，用于接收所述主控制模块4输出的数据信号，用于对瓦斯继电器进行多点分布式监测，用于无线传输接收到的数据信号；所述无线通信模块5连接主控制模块4的第三端。

在具体实施例中，上述传感器检测模块1可采用气体传感器、压力传感器和流速传感器对瓦斯传继电器内部的气体浓度、受压程度和油流流速进行检测；上述信号调理模块2选用三个运放组成的放大电路，也可采用仪表放大器对检测信号进行放大抗干扰处理；上述主控制模块4可选用单片机或者CPU对数据进行采集处理和传输；上述无线通信模块5选用ZIGBEE通信的方式对多个瓦斯继电器进行信号的检测，并通过网络网关进行数据网通信；上述瓦斯继电器动作信号检测模块3为瓦斯继电器输出的轻瓦斯控制信号和重瓦斯控制信号，在此不做赘述。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2，在本实用新型所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置的一个具体实施例中，所述信号调理模块2包括前级放大单元201和后级放大单元202；

前级放大单元201，用于增加输入阻抗和抑制信号工频的干扰；

后级放大单元202，用于对所述前级放大单元201进行进一步放大处理；

该前级放大单元201的第一端连接所述传感器检测模块1的输出端，前级放大单元201的第二端通过后级放大单元202连接主控制模块4的第一端。

进一步地，所述前级放大单元201包括第一运放A1、第二运放A2、第一电阻R1和第二电阻R2；

具体地，第一运放A1的同相端和第二运放A2的同相端连接传感器检测模块，第一运放A1的反相端连接第一运放A1的输出端和第一电阻R1的第一端，第二运放A2的反相端连接第二运放A2的输出端和第二电阻R2的第一端。

进一步地，所述后级放大单元202包括第三运放A3、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第一电容C1；

具体地，第三运放A3的反相端连接第一电阻R1的第二端和第三电阻R3，第三运放A3的同相端连接第二电阻R2的第二端和第四电阻R4，第四电阻R4的另一端连接第七电阻R7和第八电阻R8，第三电阻R3的另一端连接第五电阻R5和第七电阻R7的另一端，第三运放A3的输出端连接第五电阻R5的另一端并通过第六电阻R6连接控制器的模数端，第一电容C1的另一端和第八电阻R8的另一端连接地端。

在具体实施例中，上述第一运放A1、第二运放A2和第三运放A3可选用LM324运算放大器或者OP07系列运算放大器对接收到的电压信号进行检测，其中第一运放A1和第二运放A2采用两个通相输入运算放大器，增加输入的阻抗，差模信号按差模增益放大，抑制共模干扰向差模干扰转换，第三运放A3组成后级放大电路，低噪声漂移，放大信号并对信号源的影响小；上述控制器在此可选用STM32系统单片机进行数据接收和传输。

实施例3：在实施例1的基础上，请参阅图3和图4，在本实用新型所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置的一个具体实施例中，所述无线通信模块5包括ZIGBEE终端节点501，ZIGBEE协调单元502，网络协调单元503，GPRS单元504，用户终端505；

具体地，ZIGBEE终端节点501，用于接收和传输所述主控制模块4输出的数据信号；

ZIGBEE协调单元502，用于接收所有ZIGBEE终端节点501传输的数据信号；

网络协调单元503，用于负责所述ZIGBEE协调单元502和GPRS单元504之间的数据传递；

GPRS单元504，用于通过Internet网络与用户端进行远程网络的接入；

该ZIGBEE终端节点501的第一端连接主控制模块4的第三端，ZIGBEE终端节点501的第二端与ZIGBEE协调单元502进行无线连接，ZIGBEE协调单元502的输出端通过网络协调单元503连接GPRS单元504的第一端，GPRS单元504的另一端与用户端无线连接。

进一步地，所述ZIGBEE协调单元502包括射频收发器U2；所述网络协调单元503选用网络协调器U3和异步收发传输器；所述GPRS单元504选用远程通信器U4；

具体地，射频收发器U2通过SPI通信端口连接网络协调器U3的第一端，网络协调器U3的第二端通过异步收发传输器连接远程通信器U4。

在具体实施例中，上述ZIGBEE终端节点501接收每个瓦斯继电器动作数据和传感器检测数据并传输给ZIGBEE协调单元502；上述ZIGBEE协调单元502中的射频收发器U2可选用整合了ZIGBEE无线收发器、内存、8050微控制器、ADC和DMA的CC2430 芯片实现多点数据的传输；上述网络协调单元503中的网络协调器U3可选用S3C2410芯片进行数据的处理；上述GPRS单元504中的远程通信器U4可选用GTM900芯片，支持TCP/IP协议，可与Internet网络进行互联。

在本实用新型实施例中，通过传感器检测模块对瓦斯继电器内部的气体浓度，压力信号和油流速进行检测，并通过信号调理模块2进行处理，使采样信号满足控制器对输入信号电平的要求，另一边通过瓦斯继电器工作信号检测模块对瓦斯继电器的动作信号进行检测并获取此时瓦斯继电器发出的轻瓦斯信号或者重瓦斯信号，最终将检测到的数据传输给主控制模块4，主控制模块4再通过无线通信模块5将数据传输给用户端；其中，在无线通信模块5中，ZIGBEE终端节点501通过接收每个瓦斯继电器采样的信号并传输给ZIGBEE协调单元502，再通过网络协调单元503将ZIGBEE协调单元502接收的数据传输给GPRS单元504，最终GPRS单元504与Internet网络交互，将检测数据传输给用户端；在传感器检测模块中，通过对瓦斯继电器油流速、气体浓度和压力值检测的数据与瓦斯继电器发出的工作信号进行对比判断瓦斯继电器的工作是否正常，是否需要重新校准；当检测到的油流速、气体浓度和压力值与瓦斯继电器的整定值数据一致，则瓦斯继电器的保护动作正常；如果油流速大于整定值且瓦斯继电器没有发出保护时，则可判断瓦斯继电器出现故障需重新校准；如果瓦斯继电器频繁动作，且检测的气体浓度不稳定，则可能是变压器的辅助系统出现故障；如果传感器检测的数据不稳定，则变压器或者其辅助系统出现故障。

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 (6)

1.一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于：

该瓦斯继电器保护动作的监测装置包括：传感器检测模块，信号调理模块，瓦斯继电器动作信号检测模块，主控制模块，无线通信模块；

所述传感器检测模块，用于通过气体传感器、压力传感器和油流速传感器对瓦斯内部的气体、压力和油流速进行检测并输出电压信号；

所述信号调理模块，用于放大所述传感器检测模块输出的电压信号；

所述瓦斯继电器动作信号检测模块，用于采集瓦斯继电器的动作信号；

所述主控制模块，用于接收所述传感器检测模块和瓦斯继电器动作信号检测模块输出的电压信号和动作信号，用于处理接收到的电压信号并传输数据信号；

所述无线通信模块，用于接收所述主控制模块输出的数据信号，用于对瓦斯继电器进行多点分布式监测，用于无线传输接收到的数据信号。

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述信号调理模块包括前级放大单元和后级放大单元；

所述前级放大单元，用于增加输入阻抗和抑制信号工频的干扰；

所述后级放大单元，用于对所述前级放大单元进行进一步放大处理；

所述前级放大单元的第一端连接所述传感器检测模块的输出端，前级放大单元的第二端通过后级放大单元连接主控制模块的第一端。

3.根据权利要求2所述的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述前级放大单元包括第一运放、第二运放、第一电阻和第二电阻；

所述第一运放的同相端和第二运放的同相端连接传感器检测模块，第一运放的反相端连接第一运放的输出端和第一电阻的第一端，第二运放的反相端连接第二运放的输出端和第二电阻的第一端。

4.根据权利要求3所述的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述后级放大单元包括第三运放、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一电容；

所述第三运放的反相端连接第一电阻的第二端和第三电阻，第三运放的同相端连接第二电阻的第二端和第四电阻，第四电阻的另一端连接第七电阻和第八电阻，第三电阻的另一端连接第五电阻和第七电阻的另一端，第三运放的输出端连接第五电阻的另一端并通过第六电阻连接控制器的模数端，第一电容的另一端和第八电阻的另一端连接地端。

5.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述无线通信模块包括ZIGBEE终端节点，ZIGBEE协调单元，网络协调单元，GPRS单元，用户中端；

所述ZIGBEE终端节点，用于接收和传输所述主控制模块输出的数据信号；

所述ZIGBEE协调单元，用于接收所有ZIGBEE终端节点传输的数据信号；

所述网络协调单元，用于负责所述ZIGBEE协调单元和GPRS单元之间的数据传递；

所述GPRS单元，用于通过Internet网络与用户端进行远程网络的接入；

所述ZIGBEE终端节点的第一端连接主控制模块的第三端，ZIGBEE终端节点的第二端与ZIGBEE协调单元进行无线连接，ZIGBEE协调单元的输出端通过网络协调单元连接GPRS单元的第一端，GPRS单元的另一端与用户端无线连接。

6.根据权利要求5所述的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述ZIGBEE协调单元包括射频收发器；所述网络协调单元选用网络协调器和异步收发传输器；所述GPRS单元选用远程通信器；

所述射频收发器通过SPI通信端口连接网络协调器的第一端，网络协调器的第二端通过异步收发传输器连接远程通信器。

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