CN216870741U - 一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，包括采集终端主体、通讯模块和电压测量模块；采集终端主体通过三个金属插入式端子与电压测量模块可拆卸连接，采集终端主体能够接收电压测量模块对高压隔离开关驱动电机输出功率的电压检测信号；采集终端主体通过RS485接口和两个金属插入式端子与通讯模块可拆卸连接，采集终端主体通过通讯模块能够进行数据通讯。本实用新型通过在采集终端主体上搭载不同的电压测量模块能够实现对驱动电机供电类型不同的高压隔离开关进行电压测量；通过在采集终端主体上搭载不同的通讯模块能够适应不同通讯需求的变电站通讯，从而达到实现标准化的生产安装过程以及对各种工况的变电站的良好适应性。

Description

一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端

技术领域

本实用新型涉及高压隔离开关监测技术领域，特别涉及一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端。

背景技术

高压隔离开关是电力系统中关键的开关设备，其用量大，起到隔离电压保证检修人员安全的重要作用，所以应工业实际需求高压隔离开关机械状态监测与故障检测装置被大量的加装于在运的隔离开关机构箱中。其中采用对高压隔离开关驱动电机输出功率的检测进而分析机械状态与故障的方式有较好的效果。

但是存在以下问题：一，不同种类、型号的高压隔离开关运动所需的驱动电机力矩特性不同。二，行业对高压隔离开关驱动电机没有明确的设计标准。导致同型号不同厂家以及同厂家不同型号的高压隔离开关驱动电机的供电方式各不相同。

此外，由于不同变电站因实际情况对通讯要求不同，比如部分较高电压等级的敞开式隔离开关变电站，因其占地面积较大，隔离开关操作机构箱或汇控柜与主控室之间遮挡较多，不适用LORA无线通讯，须采用为4G通讯。部分较高电压等级的变电站，因涉及数据安全，不便采用4G通讯，则须采用LORA通讯。从而导致部分变电站的运维人员要求在检修某一台高压隔离开关时，需要实地看到当前开关的状态及通讯方式，才可进行检修。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端。

本实用新型采用的技术方案为：

一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端包括采集终端主体、通讯模块和电压测量模块；采集终端主体为柱体结构，其一侧上部和另一侧的下部分别设有与通讯模块和电压测量模块连接的L形端面；采集终端主体通过三个金属插入式端子与电压测量模块可拆卸连接，采集终端主体通过电压测量模块供电，且能够接收电压测量模块对高压隔离开关驱动电机输出功率的电压检测信号；采集终端主体通过RS485接口和两个金属插入式端子与通讯模块可拆卸连接，通讯模块通过采集终端主体供电，且采集终端主体通过通讯模块能够进行数据通讯。

进一步，所述通讯模块包括LORA无线通讯模块、4G通讯模块和蓝牙通讯模块。

进一步，所述电压测量模块内部搭载换流设备或隔离调压电源，以及与换流设备或隔离调压电源匹配的直流或交流模数转化电路和模数转换芯片。

进一步，所述采集终端主体上设有能够保证与通讯模块和电压测量模块连接稳定性的梯台型滑槽；通讯模块和电压测量模块上设有与梯台型滑槽配合的梯台型滑块。

本实用新型的有益效果是：

该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端通过在采集终端主体上搭载不同的电压测量模块能够实现对驱动电机供电类型不同的高压隔离开关进行电压测量；该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端通过在采集终端主体上搭载不同的通讯模块能够适应不同通讯需求的变电站通讯，从而达到实现标准化的生产安装过程以及对各种工况的变电站的良好适应性。

附图说明

图1为本实用新型采集终端主体的结构示意图；

图2为本实用新型电压测量模块的结构示意图；

图3为本实用新型通讯模块的结构示意图；

图1—3中，1—采集终端主体、2—通讯模块、3—电压测量模块、4—L形端面、5—三个金属插入式端子、6—RS485接口、7—两个金属插入式端子、8—梯台型滑槽、9—梯台型滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例的附图、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付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。

如图1—3所示，本实用新型是一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端包括采集终端主体1、通讯模块2和电压测量模块3。采集终端主体1为柱体结构，其一侧上部和另一侧的下部分别设有与通讯模块2和电压测量模块3连接的L形端面4。采集终端主体1通过三个金属插入式端子5与电压测量模块3可拆卸连接，采集终端主体1通过电压测量模块3供电，且能够接收电压测量模块3对高压隔离开关驱动电机输出功率的电压检测信号；采集终端主体1通过RS485接口6和两个金属插入式端子7与通讯模块2可拆卸连接，通讯模块2通过采集终端主体1供电，且采集终端主体1通过通讯模块2能够进行数据通讯。

其中，采集终端主体1内部设有STM32单片机及其外围电路，如负载匹配电容，外部高速时钟源等，其中时钟源的作用是给定时钟信号，向整个采集模块的所有芯片提供时钟脉冲支持，以供决定时序、时长。外围电路是以STM32单片机使用手册推荐配置，其主要作用是使不符合STM32单片机输入的电信号转换成符合STM32输入标准的信号。STM32能够完成整个采集模块的处理工作，如将采集到的电压电流信号处理之后通过其指定信号输出口向数据传输模块发送，预设通讯逻辑，如定时重发等功能。

所述通讯模块2包括LORA无线通讯模块或4G通讯模块或蓝牙通讯模块，其内部采用对应的LORA芯片，4G芯片或者蓝牙芯片，芯片的主要作用是将STM32单片机通过RS485线路传输来的信号转换成对应的通讯协议向外发射，同时将信号发送成功与否的标志位通过RS485线路传输至STM32单片机，并等待STM32单片机的进一步指令，通讯模块2另包含对应数据传输芯片的外围电路，其目的在于使STM32单片机传输过来的信号符合对应通讯模块2的输入要求，如电压幅值等。

所述电压测量模块3包括检测组件和供电组件；供电组件内部搭载换流设备或隔离调压电源，以及与换流设备或隔离调压电源匹配的直流或交流模数转化电路和模数转换芯片。检测组件包括电压传感器及其外围电路，其中电压传感器的作用是采集外部电压信号，其外围电路的作用是将电压传感器的输出信号进行预处理以符合RS485线路通讯的信号要求，以便进一步向终端主体的STM32单片机传输。

该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端的工作原理：

以高压隔离开关驱动电机为直流驱动，需要LORA传输为例。将适应的电压测量模块3和LORA无线通讯模块2与采集终端主体1连接；电压测量模块3利用其内部搭载的隔离调压电源、直流模数转化电路和模数转换芯片，通过选取固定输出、输入范围适当的隔离调压电源，使其输出电压为采集终端主体1供电电压；供电电压通过三个金属插入式端子5传输至采集终端主体1为采集终端主体1进行供电，采集终端主体1则通过两个金属插入式端子7为LORA无线通讯模块进行供电。

同时，电压测量模块3将电压传感器的正负极接线通过带端子的导线引出，图中未示出，导线引出端分别连接在所需测量电压的隔离开关对应端子处，电压测量模块3的供电电压和电压检测信号通过三个金属插入式端子5传输至采集终端主体1；当电压信号传输进采集终端主体1后，通过STM32单片机预设的电压采样程序，首先对输入的电压信号按照预设的频率进行采样，然后通过外围电路整理为RS485线路可以传输的电信号，采集终端主体1处理完毕后，通过RS485线路向LORA无线通讯模块发送控制信号以及生成的电压数据，通过LORA无线通讯模块及其预设通讯协议向外发射，如果此时外界有相匹配的数据接收终端，如在隔离开关应用中通常为搭载了相应接收模块并预设了通讯规约与协议的用户服务器，则可以完成由采集终端向接受终端的数据传输。

在上述技术方案的基础上，为了进一步保证通讯模块2和电压测量模块3与采集终端主体1连接的稳定性，所述采集终端主体1上还设有能够保证与通讯模块2和电压测量模块3连接稳定性的梯台型滑槽8；同时在通讯模块2和电压测量模块3上设有与梯台型滑槽8配合的梯台型滑块9。

Claims (4)

1.一种模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，其特征在于：该模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端包括采集终端主体、通讯模块和电压测量模块；采集终端主体为柱体结构，其一侧上部和另一侧的下部分别设有与通讯模块和电压测量模块连接的L形端面；采集终端主体通过三个金属插入式端子与电压测量模块可拆卸连接，采集终端主体通过电压测量模块供电，且能够接收电压测量模块对高压隔离开关驱动电机输出功率的电压检测信号；采集终端主体通过RS485接口和两个金属插入式端子与通讯模块可拆卸连接，通讯模块通过采集终端主体供电，且采集终端主体通过通讯模块能够进行数据通讯。

2.根据权利要求1所述的模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，其特征在于：所述通讯模块包括LORA无线通讯模块、4G通讯模块和蓝牙通讯模块。

3.根据权利要求1所述的模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，其特征在于：所述电压测量模块内部搭载换流设备或隔离调压电源，以及与换流设备或隔离调压电源匹配的直流或交流模数转化电路和模数转换芯片。

4.根据权利要求1所述的模块化隔离开关机械故障检测装置数据采集终端，其特征在于：所述采集终端主体上设有能够保证与通讯模块和电压测量模块连接稳定性的梯台型滑槽；通讯模块和电压测量模块上设有与梯台型滑槽配合的梯台型滑块。

Images