CN217427771U - 一种基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，包括高频电流互感器、监测主机，所述监测主机配置包括若干路脉冲输入检测电路，所述脉冲输入检测电路的输入端接脉冲输入信号，所述脉冲输入信号检测电路的输入端还与ADC模块的输入端连接，所述ADC模块的输出端还与滤波电路连接；所述滤波电路的输出端通过放大器与开路检测模块连接，所述开路检测模块连接所述脉冲输入检测电路的输出端，本实用新型具有如下优点：通过监测主机接入高频电流互感器，能够有效监控电力设备在运行过程中产生的脉冲信号，通过不同标定的滤波电路进行滤波，再接入处理单元进行反馈。

Description

一种基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力设备设计领域，尤其涉及一种能够对电力设备的脉冲信号是否异常进行检测、监控的系统。

背景技术

华电集团将紧密结合风电场站的地理特点和实际需要，坚持能源资源综合利用，以建设“智能、高效、可靠、绿色”的多能互补电网为目标，高起点规划风电场智能电网。

为切实贯彻执行上述电网建设思想，本技术方案提出风电场站电力设备状态在线监控和智能运维概念，希望能够对相关重要电力设备进行在线监控和智能运维，密切监控设备的运行状态和设备劣化程度，及时、准确地发现这些设备的潜在缺陷，避免电力设备突发事故发生，减少经济损失。系统的规划将兼顾眼前和未来的应用需求，用长远的眼光，以保证规划的科学性、先进性，现有技术中缺少一种能够对电力设备运行过程中产生的脉冲信号进行收集的相关设备，同时也需要对脉冲信号进行实时收集监控。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种脉冲信号监控系统，解决电力设备异常脉冲信号的监控问题。

本实用新型是这样实现的：基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，包括高频电流互感器、监测主机，所述监测主机配置包括若干路脉冲输入检测电路，所述脉冲输入检测电路的输入端接脉冲输入信号，所述脉冲输入信号检测电路的输入端还与ADC模块的输入端连接，所述ADC模块的输出端还与滤波电路连接；所述滤波电路的输出端通过放大器与开路检测模块连接，所述开路检测模块连接所述脉冲输入检测电路的输出端，所述脉冲输入检测电路输出端还接处理单元的输入端，所述处理单元还与网络模块连接；

所述监测主机包括机箱，所述高频电流互感器与所述监测主机连接。

进一步地，所述网络模块为4G、5G通信模块，所述网络模块包括SIM 卡及制式通讯子模块。

进一步地，至少一个滤波电路用于过滤250KHz以上频率。

进一步地，所述高频电流互感器为夹钳式高频电流互感器，所述机箱的表面包括提手。

进一步地，所述高频电流互感器设置在电力设备开关柜中，所述机箱贴合设置在电力设备开关柜的内壁。

进一步地，还包括位置感应器，所述位置感应器用于感应所述监测主机的地理位置信息，并发送所述地理位置信息至所述处理单元。

进一步地，还包括时钟模块，所述时钟模块与处理单元连接，用于定时向所述处理单元发出时钟信号。

进一步地，所述开路检测模块还包括指示灯。

本实用新型具有如下优点：通过监测主机接入高频电流互感器，能够有效监控电力设备在运行过程中产生的脉冲信号，通过不同标定的滤波电路进行滤波，再接入处理单元进行反馈，若能够监测到特定频率的脉冲信号，则可以通过网络模块向云端进行传输。

附图说明

图1为本实用新型的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统示意图；

图2为本实用新型脉冲输入检测电路示意图。

附图标记说明：

1、高频电流互感器，

2、监测主机；

20、脉冲输入检测电路；

200、ADC模块；

202、滤波电路；

204、放大器；

206、开路检测模块；

22、处理单元；

24、网络模块；

26、位置感应器；

28、时钟模块。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本实用新型介绍一种基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，包括高频电流互感器1、监测主机2，所述监测主机2 配置包括若干路脉冲输入检测电路20，所述脉冲输入检测电路的输入端接脉冲输入信号，所述脉冲输入检测电路20的输入端还与ADC模块200的输入端连接，所述ADC模块200的输出端还与滤波电路202连接；不同路的脉冲输入检测电路的滤波电路的额定频率不同；所述滤波电路202的输出端通过放大器204与开路检测模块206连接，所述开路检测模块206连接所述脉冲输入检测电路20的输出端，所述脉冲输入信号检测电路20输出端还接处理单元22的输入端，所述处理单元还与网络模块24连接；所述监测主机2 包括机箱，所述高频电流互感器1与所述监测主机2连接。

其中，高频电流互感器(high frequency current transformer，HFCT)专为拾取局部放电信号而设计。它具有分芯铁氧体,可无需拆线即可追溯安装到接地电缆等位置，测量局部放电信号设计的非入侵式传感器。瞬间反应能力强,线性度好,标定容易,精度高,可测量不规则导体,安装方便,无须破坏导体。可以应用在传统的电流测量装置无法使用的场合，如露天的电缆或者机柜内部的电缆表面。在实际应用中，高频电流互感器产生的信号可以一分多接入脉冲输入检测电路，也可以设置多个高频电流互感器，分别接入不同的脉冲输出检测电路的输入端。

ADC模块，即模数转换模块/AD转换模块,功能是将电压信号转换为相应的数字信号。实际应用中,这个电压信号可能由温度、湿度、压力等实际物理量经过传感器和相应的变换电路转化而来。经过AD转换，MCU就可以处理这些物理量。滤波电路即用于滤去电信号中的纹波的电路，一般由电抗元件组成，可以通过若干电容、负载电阻、电感而组成不同额定频率的滤波电路，可以参考现有技术设计。这样，多路的脉冲输入检测电路输出端输出的便是经过滤波后的不同频率的电信号。放大器可以用于将滤波后的信号进行放大，开路检测模块可以用于检测放大器所在的支路信号是否到达阈值，开路检测模块可以是开关管，如三极管、晶体管等等。处理单元用于接收放大器放大后的滤波信号，处理单元可以设置多个接收端口，每个端口对应不同的脉冲输入检测电路和放大器所在支路。处理单元可以根据需要设置为 FPGA、PCB、MCU等，只需要能够接收开路检测单元传回的内容即可，处理单元还可以与存储单元连接，所述存储单元用于存储不同支路接收到的具体的脉冲波形，处理单元与网络模块连接，可以根据实际需要发出控制指令将保存的脉冲波形的时序记录全部或部分地发送给远端接收者。

因此在上述的实施例中，通过设计本申请的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，能够获取电力设备运行过程中产生的脉冲信号，通过多路分析分离不同频段的脉冲信号，能够方便地进行不同脉冲信号频谱的输入，最后再将脉冲信号发送至云端等方式，能够有效达到对电力设备产生的脉冲信号监控效果。

一些可选的实施例中，所述网络模块24为4G、5G通信模块，所述网络模块包括SIM卡及制式通讯子模块。通过上述设计能够达到大范围通信的技术效果，便于进行电力设备状态的实时更新。

其他一些进一步的实施例中，至少一个滤波电路202用于过滤250KHz 以上频率。通过设计250KHz以上频率的滤波电容，能够有效提升对于电力设备工作状态下产生的高频脉冲信号的侦测范围，现有技术中难有针对较高频率脉冲信号的侦测手段。

其他一些进一步的实施例中，所述高频电流互感器1为夹钳式高频电流互感器，夹钳式的高频电流互感器可以将线圈元件设计在钳头中，钳头部形成围绕电缆的环状，因此夹钳式高频电阻器能够方便地适配于任意设置的电缆，所述机箱的表面包括提手，机箱与夹钳式高频电流互感器能够随时移动，便于在任意电力设备的电缆处进行安装检测。

其他一些进一步的实施例中，所述高频电流互感器1设置在电力设备开关柜中，所述机箱贴合设置在电力设备开关柜的内壁。通过上述方案将本电力设备的智能监控系统与电力设备开关柜固定装配，能够达到实时监控分布式电力设备的脉冲信号的技术效果。

其他一些进一步的实施例中，还包括位置感应器28，所述位置感应器用于感应所述监测主机的地理位置信息，并发送所述地理位置信息至所述处理单元。无论是分布式电力设备开关柜中集成本申请的智能检测系统，还是通过手提式智能监测系统反馈任意位置的被测电路，都需要通过收集到对的地理位置信息达到快速与设备信息匹配的技术效果。位置感应器可以选用GPS 定位系统、北斗定位系统等。

进一步的实施例中，所述开路检测模块还包括指示灯，所述指示灯可以设置为LED二极管，当开路信号使能时指示灯能够进入工作状态，发出光信号。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，包括高频电流互感器、监测主机，所述监测主机配置包括若干路脉冲输入检测电路，所述脉冲输入检测电路的输入端接脉冲输入信号，所述脉冲输入检测电路的输入端还与ADC模块的输入端连接，所述ADC模块的输出端还与滤波电路连接；所述滤波电路的输出端通过放大器与开路检测模块连接，所述开路检测模块连接所述脉冲输入检测电路的输出端，所述脉冲输入检测电路输出端还接处理单元的输入端，所述处理单元还与网络模块连接；

所述监测主机包括机箱，所述高频电流互感器与所述监测主机连接。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，所述网络模块为4G、5G通信模块，所述网络模块包括SIM卡及制式通讯子模块。

3.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，至少一个滤波电路用于过滤250KHz以上频率。

4.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，所述高频电流互感器为夹钳式高频电流互感器，所述机箱的表面包括提手。

5.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，所述高频电流互感器设置在电力设备开关柜中，所述机箱贴合设置在电力设备开关柜的内壁。

6.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，还包括位置感应器，所述位置感应器用于感应所述监测主机的地理位置信息，并发送所述地理位置信息至所述处理单元。

7.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与处理单元连接，用于定时向所述处理单元发出时钟信号。

8.根据权利要求1所述的基于脉冲信号的电力设备状态智能在线监控系统，其特征在于，所述开路检测模块还包括指示灯。

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