CN218634306U - 一种物联网多功能智能巡检仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种物联网多功能智能巡检仪，物联网多功能智能巡检仪包括：信号采集模块，与设置于电力设备的无线传感器通信连接，信号采集模块用于接收无线传感器发送的电力设备的局部放电信号；数据处理模块，包括单片机，用于根据信号采集模块发送的局部放电信号生成图谱数据；人机交互模块，用于显示数据处理模块输出的图谱数据；数据存储模块，用于存储数据处理模块处理得到的数据；辅助功能模块，辅助功能模块与数据处理模块相连接，辅助功能模块用于为数据处理模块提供工作电源。根据本实施例的技术方案，能够通过信号采集模块采集局部放电信号，并通过数据处理模块处理后显示，有利于及时发现局部放电现象，提高电力设备的安全性。

Description

一种物联网多功能智能巡检仪

技术领域

本实用新型属于电力检测技术领域，尤其涉及一种物联网多功能智能巡检仪。

背景技术

随着国家电力需求的高速增长，对电力设备的安全可靠运行也有了更高的要求。自小型化的电力设备诞生之初，就因其节省占地面积而广受大众的青睐。然而随着电力设备内部的高度集成化，结构与结构之间的距离大大缩减，再加上绝缘材料单一化，以及工艺未创新等因素的限制，都会导致设备内部的局部区域场强突然升高的分布不均情况，在这过程中，一旦电场强度高于绝缘材料的耐受程度，就会造成局部放电。

局部放电主要是通过电磁形式、声波形式和气体形式来释放能量的。目前国内外在局部放电检测上，主要利用停电检测、带电检测及在线监测这3种方法。带电检测一般使用便携式检测设备，在电网正常运行时进行短时间内的检测，从而及时、准确地掌握设备的运行状态，现场可操作性强。随着物联网技术、通信技术、信息处理技术的蓬勃发展，带电检测逐步走向实用化阶段，国内的带电检测技术也得到了迅猛发展，如变电站、GIS等局部放电超声波检测技术、高频、超高频检测技术等。

但是，目前对于电网运行中的电力设备故障维修还停留在停电检修的层面，这样的方式存在着诸多弊端。如果局部放电不被及时发现，长期而言必然会造成设备损坏，导致供电事故；而加大检修频率则会影响正常的生产发展，损害社会和人民的利益。鉴于此，对于带电运行中的故障发生前局部放电现象的检测尤为重要。

实用新型内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本实用新型实施例提供了一种物联网多功能智能巡检仪，能够检测电力设备的局部放电，提高电力事故预防能力，增强整个电网的安全运行水平。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种物联网多功能智能巡检仪，包括：

信号采集模块，所述信号采集模块与设置于电力设备的无线传感器通信连接，所述信号采集模块用于接收所述无线传感器发送的所述电力设备的局部放电信号；

数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机，所述单片机与所述信号采集模块相连接，所述单片机用于根据所述信号采集模块发送的所述局部放电信号生成图谱数据；

人机交互模块，所述人机交互模块与所述数据处理模块相连接，所述人机交互模块用于显示所述数据处理模块输出的所述图谱数据；

数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据处理模块相连接，所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块处理得到的数据；

辅助功能模块，所述辅助功能模块与所述数据处理模块相连接，所述辅助功能模块用于为所述数据处理模块提供工作电源。

在一些实施例中，所述无线传感器包括如下至少之一：

特高频传感器；

超声波传感器；

高频电流传感器；

暂态地电压传感器。

在一些实施例中，所述特高频传感器的检测频带范围为300MHz至1500MHz，所述特高频传感器的内置滤波器包括全通滤波器、低通滤波器和高通滤波器，所述内置滤波器的等效高度为10mm，所述内置滤波器的检测动态范围为-78dBm至-5dBm。

在一些实施例中，所述超声波传感器包括AE接触式超声波传感器和AA非接触式超声波传感器，其中，所述AE接触式超声波传感器的检测频带范围为20kHz至300kHz，所述AA非接触式超声波传感器的检测频带为40±1kHz，所述超声波传感器检测的动态范围为60dB。

在一些实施例中，所述高频电流传感器的检测频带为0.5MHz至20MHz，传输阻抗为10mV/mA，检测的动态范围为-5至5V。

在一些实施例中，所述暂态地电压传感器的检测频带范围为20MHz至80MHz，检测的动态范围为80dB。

在一些实施例中，所述人机交互模块与智能设备通信连接，所述人机交互模块还用于向所述智能设备发送所述图谱数据。

在一些实施例中，所述数据存储模块的内置存储空间为32G。

在一些实施例中，所述辅助功能模块包括电源模块和报警模块，所述电源模块包括锂电池和USB充电接口，所述报警模块包括蜂鸣器。

在一些实施例中，所述物联网多功能智能巡检仪的尺寸为147mm×110mm×34mm。

本实用新型实施例包括：信号采集模块，所述信号采集模块与设置于电力设备的无线传感器通信连接，所述信号采集模块用于接收所述无线传感器发送的所述电力设备的局部放电信号；数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机，所述单片机与所述信号采集模块相连接，所述单片机用于根据所述信号采集模块发送的所述局部放电信号生成图谱数据；人机交互模块，所述人机交互模块与所述数据处理模块相连接，所述人机交互模块用于显示所述数据处理模块输出的所述图谱数据；数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据处理模块相连接，所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块处理得到的数据；辅助功能模块，所述辅助功能模块与所述数据处理模块相连接，所述辅助功能模块用于为所述数据处理模块提供工作电源。根据本实施例的技术方案，能够通过信号采集模块采集局部放电信号，并通过数据处理模块处理后显示，有利于及时发现局部放电现象，提高电力设备的安全性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1是本实用新型一个实施例提供的物联网多功能智能巡检仪的模块示意图；

图2是本实用新型另一个实施例提供的物联网多功能智能巡检仪的主视图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的物联网多功能智能巡检仪的左视图；

图4是本实用新型另一个实施例提供的物联网多功能智能巡检仪的右视图；

图5是本实用新型另一个实施例提供的人机交互模块输出的图谱数据的示意图；

图6是本实用新型另一个实施例提供的人机交互模块输出的图谱数据的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型提供了一种物联网多功能智能巡检仪，包括：信号采集模块，所述信号采集模块与设置于电力设备的无线传感器通信连接，所述信号采集模块用于接收所述无线传感器发送的所述电力设备的局部放电信号；数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机，所述单片机与所述信号采集模块相连接，所述单片机用于根据所述信号采集模块发送的所述局部放电信号生成图谱数据；人机交互模块，所述人机交互模块与所述数据处理模块相连接，所述人机交互模块用于显示所述数据处理模块输出的所述图谱数据；数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据处理模块相连接，所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块处理得到的数据；辅助功能模块，所述辅助功能模块与所述数据处理模块相连接，所述辅助功能模块用于为所述数据处理模块提供工作电源。根据本实施例的技术方案，能够通过信号采集模块采集局部放电信号，并通过数据处理模块处理后显示，有利于及时发现局部放电现象，提高电力设备的安全性。

如图1所示，本实用新型提供了一种物联网多功能智能巡检仪，包括：

信号采集模块1，信号采集模块1与设置于电力设备的无线传感器11通信连接，信号采集模块1用于接收无线传感器11发送的电力设备的局部放电信号；

数据处理模块2，数据处理模块2与信号采集模块1相连接，数据处理模块2用于根据信号采集模块1发送的局部放电信号生成图谱数据；

人机交互模块3，人机交互模块3与数据处理模块2相连接，人机交互模块3用于显示数据处理模块2输出的图谱数据；

数据存储模块4，数据存储模块4与数据处理模块2相连接，数据存储模块4用于存储数据处理模块2处理得到的数据；

辅助功能模块5，辅助功能模块5与数据处理模块2相连接，辅助功能模块5用于为数据处理模块2提供工作电源。

需要说明的是，信号采集模块1通过无线传感器11对局部放电进行监测，无线传感器11安装在被测电力设备附近或被测电力设备上，用于采集被测电力设备的局部放电信号。

需要说明的是，单片机21具有功耗低、性能高且可以快速中断的优点，通过高速算法处理，提取图谱中的相关特征信息，从而实现对高速图谱的刷新和累积。

需要说明的是，人机交互模块3与数据处理模块2中的单片机21数据处理器相连，支持智能手机或平板操作，使用非常简单便捷，可以显示出各类无线传感器检测到的图谱数据。

需要说明的是，本实用新型在每个电力设备上都安装无线传感器，无线传感器用于检测电力设备的局部放电，并与信号采集模块1相连，使得物联网多功能智能巡检仪能够通过物联网技术以APN方式连入电力专网，接入数据处理模块2中的单片机21数据处理器。物联网多功能智能巡检仪对每个通道上的局部放电信号进行实时采集、分析，如发生报警，通过物联网技术将报警信息发送至单片机21数据处理器，由处理器在人机交互模块3上显示，并将报警信息推送至智能手机或平板上，从而及时发现放电现象并处理，减少因放电造成的危险和危害发生。

值得注意的是，数据处理模块2的单片机21具有功耗低、性能高且可以快速中断的优点，实现对高速图谱的刷新和累积；人机交互模块3与数据处理模块2中的单片机21数据处理器相连，支持智能手机或平板操作，可以显示出各类无线传感器检测到的图谱数据；数据存储模块4与数据处理模块2中的单片机21数据处理器相连，对处理后的信号进行存储，实现数据的存储与传输；辅助功能模块5与数据处理模块2中的单片机21数据处理器相连，包括电源模块和报警模块。

需要说明的是，本实施例的物联网多功能智能巡检仪可以采用模拟滤波、脉冲分组、周期脉冲剔除、设置动态阈值等综合抗干扰措施，使测试数据真实可靠，通过人机交互模块3提供的工频周期放电图、二维谱图、放电趋势图，可以及时发现电力设备的绝缘缺陷，并为评估电力设备的绝缘水平及老化程度提供判据，为电力设备的检修工作提供依据。

可以理解的是，本实施例的物联网多功能智能巡检仪可以内置可选频段滤波器，通过软件切换，有效滤除环境噪声；可调内同步频率，适用于串谐耐压试验期间的局部放电检测；可在现场拍摄照片、视频，并作为附件加入检测数据中；检测数据及附件可实时通过微信、邮件等进行分享；支持基于移动互联网的远程控制和远程辅助诊断；支持条形码、二维码、NFC、RF I D扫码识别被测设备；可定制检测流程和数据规范，实现流程可控、数据可控的带电检测作业；生物识别技术，可通过指纹及面部识别对检测人员进行身份验证；仪器软件和固件均支持在线一键升级。

值得注意的是，本实施例的信号采集模块1、数据处理模块2、人机交互模块3、数据存储模块4和辅助功能模块5的具体结构可以是现有方案，本实施例仅涉及功能模块的组合以实现局部放电的检测，本领域技术人员有动机根据实际需求选取具体的电路，在此不多作赘述。

另外，在一实施例中，无线传感器11包括如下至少之一：

特高频传感器；

超声波传感器；

高频电流传感器；

暂态地电压传感器。

特高频传感器的检测频带范围为300MHz至1500MHz，特高频传感器的内置滤波器包括全通滤波器、低通滤波器和高通滤波器，内置滤波器的等效高度为10mm，内置滤波器的检测动态范围为-78dBm至-5dBm。

超声波传感器包括AE接触式超声波传感器和AA非接触式超声波传感器，其中，AE接触式超声波传感器的检测频带范围为20kHz至300kHz，AA非接触式超声波传感器的检测频带为40±1kHz，超声波传感器检测的动态范围为60dB。

高频电流传感器的检测频带为0.5MHz至20MHz，传输阻抗为10mV/mA，检测的动态范围为-5至5V。

暂态地电压传感器的检测频带范围为20MHz至80MHz，检测的动态范围为80dB。

需要说明的是，上述无线传感器11可以采用现有技术中的部件，能够实现相应的功能即可，在此不多作赘述。

另外，在一实施例中，人机交互模块3与智能设备通信连接，人机交互模块3还用于向智能设备发送图谱数据。

需要说明的是，图谱数据可以根据实际需求配置，例如图4和图5所示的示例，通过波形图显示电子设备的局部放电情况，本实施例不涉及图谱数据的处理方法，在此不多作限定。

另外，在一实施例中，数据存储模块4的内置存储空间为32G。

需要说明的是，内置存储空间为32G仅为本实施例的示例，也可以根据实际需求调整为其他存储空间，并且该内置存储空间也可以通过扩展的方式增加容量。

另外，在一实施例中，辅助功能模块5包括电源模块51和报警模块52，电源模块51包括锂电池和USB充电接口，报警模块52包括蜂鸣器。

需要说明的是，电源模块51的供电方式为内置锂电池，并且通过USB接口可外接充电宝，对锂电池进行充电时，利用配套的交流适配器，通过USB接口与装置连接，就可以实现电池的充电。

报警模块52利用一个常见的蜂鸣器即可实现，蜂鸣器由5V电源供电，在接收到单片机传来的报警信号后，接通蜂鸣器，实现报警。

另外，参照图2至图4，在一实施例中，物联网多功能智能巡检仪的尺寸为147mm×110mm×34mm。

需要说明的是，物联网多功能智能巡检仪包括检测主机120、无线传感器11信号调理器。检测主机120与信号调理器之间无线连接，信号调理器与传感器11有线连接。检测主机120为手持式智能终端设备，进行测试控制和数据查看。信号调理器内置超声波、TEV传感器，无需外接传感器即可完成相应检测。仪器支持外接传感器检测，具备自动识别外接传感器类型，可外接超声波传感器、高频传感器、特高频传感器。

需要说明的是，信号调理器内置高效锂电池，无需接外接电源，可外接充电宝进行供电/充电。当设备处于开机状态，电源指示灯124由熄灭状态变为红色进行指示，开机后指示灯124由红色变为蓝色。信号调理器与检测主机通过蓝牙进行连接，连接之前需确保检测主机蓝牙功能为开启状态。

另外，物联网多功能智能巡检仪还包括特高频接口121，接口类型为N型接口；设备机械固定接口122，用于将设备固定在绝缘杆等固定物上；USB通讯接口123，USB接口类型Micro-B 5Pin；电源开关125；外接传感器接口126，用于自动识别传感器类型，支持高频、超声外接传感器；内置式TEV传感器127；内置空气式超声波传感器128；还包括把手129，能够便于携带。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种物联网多功能智能巡检仪，其特征在于，包括：

信号采集模块，所述信号采集模块与设置于电力设备的无线传感器通信连接，所述信号采集模块用于接收所述无线传感器发送的所述电力设备的局部放电信号；

数据处理模块，所述数据处理模块包括单片机，所述单片机与所述信号采集模块相连接，所述单片机用于根据所述信号采集模块发送的所述局部放电信号生成图谱数据；

人机交互模块，所述人机交互模块与所述数据处理模块相连接，所述人机交互模块用于显示所述数据处理模块输出的所述图谱数据；

数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据处理模块相连接，所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块处理得到的数据；

辅助功能模块，所述辅助功能模块与所述数据处理模块相连接，所述辅助功能模块用于为所述数据处理模块提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于，所述无线传感器包括如下至少之一：

特高频传感器；

超声波传感器；

高频电流传感器；

暂态地电压传感器。

3.根据权利要求2所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于，所述特高频传感器的检测频带范围为300MHz至1500MHz，所述特高频传感器的内置滤波器包括全通滤波器、低通滤波器和高通滤波器，所述内置滤波器的等效高度为10mm，所述内置滤波器的检测动态范围为-78dBm至-5dBm。

4.根据权利要求2所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述超声波传感器包括AE接触式超声波传感器和AA非接触式超声波传感器，其中，所述AE接触式超声波传感器的检测频带范围为20kHz至300kHz，所述AA非接触式超声波传感器的检测频带为40±1kHz，所述超声波传感器检测的动态范围为60dB。

5.根据权利要求2所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述高频电流传感器的检测频带为0.5MHz至20MHz，传输阻抗为10mV/mA，检测的动态范围为-5至5V。

6.根据权利要求2所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述暂态地电压传感器的检测频带范围为20MHz至80MHz，检测的动态范围为80dB。

7.根据权利要求1所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述人机交互模块与智能设备通信连接，所述人机交互模块还用于向所述智能设备发送所述图谱数据。

8.根据权利要求1所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述数据存储模块的内置存储空间为32G。

9.根据权利要求1所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述辅助功能模块包括电源模块和报警模块，所述电源模块包括锂电池和USB充电接口，所述报警模块包括蜂鸣器。

10.根据权利要求1所述的物联网多功能智能巡检仪，其特征在于：所述物联网多功能智能巡检仪的尺寸为147mm×110mm×34mm。

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