便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，包括裝置箱、傳感器、電路模塊和電源模塊，電路模塊包括信號(hào)采集、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，傳感器通過(guò)信號(hào)接口與信號(hào)采集電路連接，信號(hào)采集電路用過(guò)信號(hào)處理電路連接DSP處理器，DSP處理器通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路分別連接Flash存儲(chǔ)芯片和通訊接口，DSP處理器通過(guò)觸屏顯示和觸屏輸入電路連接觸屏；通訊模塊電路與DSP處理器連接；傳感器和電路模塊通過(guò)電源模塊供電，電源模塊連接所述充電接口、電池電源按鈕和交流電源按鈕。該監(jiān)測(cè)分析儀具有體積小、方便攜帶的特點(diǎn)，并且可以預(yù)先安裝進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也可以進(jìn)行臨時(shí)在線檢測(cè)，且具有較高的測(cè)量精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器，尤其是一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中檢修維護(hù)工作量最大的設(shè)備，傳統(tǒng)的斷路器檢修模式是以時(shí)間為基礎(chǔ)的周期性檢修，不管斷路器的實(shí)際狀況、制造水平、安裝質(zhì)量和斷路器是否有缺陷，一律按規(guī)定的檢修周期和檢修項(xiàng)目進(jìn)行大、小修。因?yàn)殡y以準(zhǔn)確反映運(yùn)行中斷路器的狀態(tài)，且存在維修過(guò)剩、操作頻繁等不足，所以為提高斷路器運(yùn)行的可靠性、保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，開(kāi)展斷路器狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行。
[0003]在線監(jiān)測(cè)是基于斷路器的實(shí)際運(yùn)行狀況，根據(jù)其在運(yùn)行狀態(tài)下的各種技術(shù)參數(shù)和特性現(xiàn)狀，結(jié)合斷路器的故障歷史和現(xiàn)狀，并參考運(yùn)行環(huán)境及其他同類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)行綜合判斷分析，從而確定斷路器是否需要檢修、檢修哪些部件、故障和異常的性質(zhì)，以及預(yù)測(cè)隱患的發(fā)展趨勢(shì)，具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和針對(duì)性。但在線檢測(cè)裝置須事先安裝或者停電安裝后再投入運(yùn)行，且安裝位置固定，不夠靈活。此外，由于斷路器的型號(hào)和特性參數(shù)較多，現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大都只是針對(duì)某一型號(hào)的斷路器的性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不具有通用性。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)CN102288909A中提供了一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀，雖然解決了針對(duì)不同型號(hào)的斷路器需要不同監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)以及傳感器安裝、不能靈活地反應(yīng)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)以及攜帶不方便的問(wèn)題，但是，其與上位機(jī)的通訊僅靠USB，則使得較遠(yuǎn)距離時(shí)監(jiān)測(cè)儀無(wú)法與上位機(jī)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，且僅靠鉗式傳感器，測(cè)量精度不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，該監(jiān)測(cè)分析儀具有體積小、方便攜帶的特點(diǎn)，并且可以預(yù)先安裝進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也可以進(jìn)行臨時(shí)在線檢測(cè)，且具有較高的測(cè)量精度。
[0006]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，包括裝置箱、傳感器、電路模塊和電源模塊，裝置箱的上面板上開(kāi)有觸屏槽，觸屏槽上安裝觸屏，上面板上還設(shè)有電池電源按鈕和交流電源按鈕，裝置箱內(nèi)豎直設(shè)有前面板，前面板和上面板與裝置箱組成置物空間，裝置箱設(shè)有前蓋，前面板與前蓋之間設(shè)有空隙，前面板上設(shè)有信號(hào)接口、充電接口和通訊接口 ；
[0007]電路模塊和電源模塊置于置物空間內(nèi)部，電路模塊和電源模塊通過(guò)螺絲固定于置物空間底部，置物空間內(nèi)還固定有開(kāi)關(guān)電源，傳感器置于置物空間外部；
[0008]電路模塊包括信號(hào)采集、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，傳感器通過(guò)所述信號(hào)接口與信號(hào)采集電路連接，信號(hào)采集電路用過(guò)信號(hào)處理電路連接DSP處理器，DSP處理器通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路分別連接Flash存儲(chǔ)芯片和通訊接口，DSP處理器通過(guò)觸屏顯示和觸屏輸入電路連接觸屏；通訊模塊電路與DSP處理器連接；
[0009]傳感器和電路模塊通過(guò)電源模塊供電，電源模塊連接充電接口、電池電源按鈕和交流電源按鈕。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
[0011 ] 前述裝置箱的一側(cè)還安裝有把手。
[0012]前述裝置箱上還設(shè)有保護(hù)罩。
[0013]前述前面板與前蓋之間設(shè)有隔板，隔板前端邊緣與前蓋之間設(shè)有空隙。
[0014]進(jìn)一步的，前述傳感器包括位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器和鉗式傳感器。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型采用具有16通道12位AD轉(zhuǎn)換的TMS320F2812DSP芯片作為狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀的核心數(shù)據(jù)處理芯片，可以簡(jiǎn)化電路，避免了單獨(dú)添加AD轉(zhuǎn)換電路，減小了電路所占空間，并配備了 128Mbyte的Flash存儲(chǔ)芯片，以完成多種型號(hào)斷路器的大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
[0017]本實(shí)用新型采用位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器和鉗式傳感器，當(dāng)需要監(jiān)測(cè)儀預(yù)先安裝并實(shí)時(shí)全面監(jiān)測(cè)的時(shí)候，將位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器安裝，可以實(shí)時(shí)在線測(cè)量，當(dāng)需要臨時(shí)在線監(jiān)測(cè)斷路器狀態(tài)，可以采用鉗式傳感器。
[0018]本實(shí)用新型添加了通訊模塊，可以通過(guò)通訊模塊，與上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，解決了通過(guò)USB傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)線需要短距離的問(wèn)題，可以在較遠(yuǎn)距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。
[0019]本實(shí)用新型采用觸屏，可以通過(guò)觸屏進(jìn)行命令輸入，無(wú)需采用鍵盤(pán)，簡(jiǎn)化了電路，并且減小了監(jiān)測(cè)儀的體積和簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
[0020]綜上所述，本實(shí)用新型便于攜帶，能夠反映出斷路器的全面性能，并且可以與上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，從而為斷路器的狀態(tài)維護(hù)提供全面有效的診斷信息，并為以可靠性為中心的斷路器維護(hù)方案提供重要依據(jù)，對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的提高和經(jīng)濟(jì)性的改善也有重
要意義。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型的裝置箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1-觸屏槽、2-電池電源按鈕、3-交流電源按鈕、4-前面板、5-前蓋、6-信號(hào)接口、7-充電接口、8-通訊接口、9_隔板、10-把手、11-保護(hù)罩。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)施例提供的一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括裝置箱、傳感器、電路模塊和電源模塊，電路模塊包括信號(hào)采集、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，信號(hào)采集電路用過(guò)信號(hào)處理電路連接DSP處理器，DSP處理器采用具有16通道12位AD轉(zhuǎn)換的TMS320F2812DSP芯片作為監(jiān)測(cè)儀的核心數(shù)據(jù)處理芯片，DSP處理器通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路分別連接Flash存儲(chǔ)芯片和通訊接口，F(xiàn)lash存儲(chǔ)芯片采用128Mbyte的Flash存儲(chǔ)芯片。DSP處理器通過(guò)觸屏顯示和觸屏輸入電路連接觸屏，DSP處理器接收觸屏發(fā)出的指令信息，將信息進(jìn)行處理后執(zhí)行該指令，并且DSP執(zhí)行指令后的結(jié)果通過(guò)觸屏進(jìn)行顯示；通訊模塊電路與DSP處理器連接，可以通過(guò)通訊模塊，將監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給主機(jī)或者接收主機(jī)上的信息；信號(hào)處理電路包括電磁干擾的抑制、信號(hào)的放大。
[0026]如圖2所示，裝置箱的上面板上開(kāi)有觸屏槽I，觸屏槽I上安裝觸屏，上面板上還設(shè)有電池電源按鈕2和交流電源按鈕3，裝置箱上還設(shè)有保護(hù)罩11。裝置箱內(nèi)豎直設(shè)有前面板4，前面板4和上面板與裝置箱組成置物空間，裝置箱設(shè)有前蓋5，前面板4與前蓋5之間設(shè)有隔板9，隔板9前端邊緣與前蓋5之間設(shè)有空隙。裝置箱的一側(cè)還安裝有把手10。前面板上設(shè)有信號(hào)接口 6、充電接口 7和通訊接口 8 ;電路模塊和電源模塊置于置物空間內(nèi)部，電路模塊和電源模塊通過(guò)螺絲固定于置物空間底部，置物空間內(nèi)還固定有開(kāi)關(guān)電源。
[0027]傳感器包括位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器和鉗式傳感器。傳感器置于置物空間外部，傳感器通過(guò)所述信號(hào)接口 6與信號(hào)采集電路連接。當(dāng)需要監(jiān)測(cè)儀預(yù)先安裝并實(shí)時(shí)全面監(jiān)測(cè)的時(shí)候，將位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器安裝，可以實(shí)時(shí)在線測(cè)量，當(dāng)需要臨時(shí)在線監(jiān)測(cè)斷路器狀態(tài)，可以采用鉗式傳感器。當(dāng)傳感器不使用時(shí)，將其放入裝置箱隔板9的下部。
[0028]傳感器和電路模塊通過(guò)電源模塊供電，電源模塊的型號(hào)是FYS-14.8V/8.8Ah。電源模塊連接充電接口 7、電池電源按鈕和交流電源按鈕。系統(tǒng)可采用220V交流供電，也可用自帶的電池供電，電源切換方式通過(guò)按鍵來(lái)完成，自帶電池通過(guò)充電接口 7進(jìn)行充電。
[0029]本實(shí)施例的工作原理是:傳感器采集的信號(hào)經(jīng)電磁干擾的抑制后傳送至放大電路，信號(hào)被放大至數(shù)字信號(hào)處理器接受的電壓范圍內(nèi)，并由DSP處理器內(nèi)部自帶的AD將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)至Flash存儲(chǔ)芯片中；對(duì)電磁干擾的抑制原理是:對(duì)付電磁騷擾最有效的方法是采用瞬變騷擾吸收器，包括壓敏電阻、TVS和氣體放電管。當(dāng)電磁干擾伴隨著模擬采集信號(hào)進(jìn)入放大器前端時(shí)，壓敏電阻吸收了大量的浪涌干擾，同時(shí)為確保過(guò)電壓的幅度完全被鉗位在放大器的最大工作電壓范圍內(nèi)，在壓敏電阻后面加上了穩(wěn)壓管，電阻和電感的作用是限流，以保證二極管不會(huì)由于電流過(guò)大而損壞。對(duì)信號(hào)的放大是:對(duì)信號(hào)采用差分輸入的方式抑制共模信號(hào)的干擾，并將信號(hào)放大至數(shù)字信號(hào)處理器接受的電壓范圍內(nèi)；對(duì)AD轉(zhuǎn)換是:采用DSP處理器自帶的ADC模塊，該模塊是一個(gè)12位分辨率的、具有16通道模-數(shù)轉(zhuǎn)換器；對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是=Flash存儲(chǔ)芯片與DSP處理器的引腳直接相連，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換完成后，數(shù)據(jù)將傳送至Flash存儲(chǔ)芯片中；由于斷路器的運(yùn)行環(huán)境易受各種電磁干擾的影響，因此信號(hào)在放大之前先經(jīng)過(guò)電磁干擾的抑制處理，再差分放大至數(shù)字信號(hào)處理器允許的電壓范圍內(nèi)，最后將信號(hào)經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)至大容量的Flash存儲(chǔ)芯片中。
[0030]當(dāng)進(jìn)行臨時(shí)在線監(jiān)測(cè)時(shí)，在完成DSP、觸屏和Flash存儲(chǔ)芯片初始化后，通過(guò)觸屏設(shè)置斷路器的型號(hào)、采樣時(shí)間和采樣閾值，選擇USB數(shù)據(jù)傳輸，然后開(kāi)始啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，直至采樣完，等待下一步操作命令，以確定繼續(xù)采樣、數(shù)據(jù)通訊或、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或者進(jìn)行結(jié)果顯示。當(dāng)選擇采用觸屏顯示時(shí)，先選擇不同型號(hào)斷路器的不同參數(shù)，當(dāng)參數(shù)設(shè)定后，DSP主處理器從相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域讀取對(duì)應(yīng)參數(shù)的采樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，然后在模塊上顯示比較和分析結(jié)構(gòu)。當(dāng)與上位機(jī)USB通信時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸，通過(guò)觸屏選擇相應(yīng)型號(hào)的數(shù)據(jù)發(fā)送，同時(shí)上位機(jī)軟件開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分離處理將數(shù)據(jù)存檔并顯示結(jié)果。
[0031]當(dāng)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)，在完成DSP、觸屏和Flash存儲(chǔ)芯片初始化后，選擇無(wú)線傳輸，然后啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，每次采樣完成，相應(yīng)數(shù)據(jù)即被發(fā)送，同時(shí)上位機(jī)軟件開(kāi)始接收數(shù)據(jù)并存檔，數(shù)據(jù)接收成功后，進(jìn)入下一采樣循環(huán)，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行采樣時(shí)間范圍的選擇，選擇相應(yīng)采樣時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，再繼續(xù)接收數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分離處理，將處理結(jié)果數(shù)據(jù)存檔并顯示結(jié)果。
[0032]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，包括裝置箱、傳感器、電路模塊和電源模塊，其特征在于: 所述裝置箱的上面板上開(kāi)有觸屏槽，所述觸屏槽上安裝觸屏，所述上面板上還設(shè)有電池電源按鈕和交流電源按鈕，所述裝置箱內(nèi)豎直設(shè)有前面板，所述前面板和上面板與裝置箱組成置物空間，所述裝置箱設(shè)有前蓋，所述前面板與前蓋之間設(shè)有空隙，所述前面板上設(shè)有信號(hào)接口、充電接口和通訊接口 ； 所述電路模塊和電源模塊置于置物空間內(nèi)部，所述電路模塊和電源模塊通過(guò)螺絲固定于所述置物空間底部，所述置物空間內(nèi)還固定有開(kāi)關(guān)電源，所述傳感器置于置物空間外部; 所述電路模塊包括信號(hào)采集、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，所述傳感器通過(guò)所述信號(hào)接口與信號(hào)采集電路連接，所述信號(hào)采集電路用過(guò)信號(hào)處理電路連接DSP處理器，所述DSP處理器通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路分別連接Flash存儲(chǔ)芯片和通訊接口，所述DSP處理器通過(guò)觸屏顯示和觸屏輸入電路連接所述觸屏；所述通訊模塊電路與所述DSP處理器連接； 所述傳感器和電路模塊通過(guò)所述電源模塊供電，所述電源模塊連接所述充電接口、電池電源按鈕和交流電源按鈕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:所述裝置箱的一側(cè)還安裝有把手。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:所述裝置箱上還設(shè)有保護(hù)罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:所述前面板與所述前蓋之間設(shè)有隔板，所述隔板前端邊緣與所述前蓋之間設(shè)有空隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:所述傳感器包括位移傳感器、振動(dòng)傳感器、線圈電流傳感器、儲(chǔ)能電機(jī)電流傳感器和鉗式傳感器。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK203643580SQ201320887870
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】郭松, 吳為, 陸曄 申請(qǐng)人:南京麟派電力工程有限公司