跌落式避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種跌落式避雷器，具體涉及一種跌落式避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]跌落式(可投式、可卸式)避雷器是將配電型氧化鋅避雷器改裝后巧妙地安裝在跌落式熔斷器的跌落式機(jī)構(gòu)上，達(dá)到在不斷電的情況下，可以借助絕緣拉閘操縱桿方便地對(duì)避雷器進(jìn)行檢測(cè)、維修與更換，不但保證了線路的暢通，而且大大地減少了電力維護(hù)人員的工作強(qiáng)度和時(shí)間，特別適合于不宜停電的場(chǎng)所如通信、機(jī)場(chǎng)、車站、醫(yī)院、繁華商業(yè)區(qū)等。
[0003]由于目前采用的氧化鋅避雷器大多不帶間隙，這樣氧化鋅閥片長(zhǎng)期承受工頻電壓，運(yùn)行期間總有電流流過閥片，另外再加上沖擊電壓及內(nèi)部受潮等因素的作用，會(huì)引起避雷器閥片的老化，阻性泄露電流增加和功耗加劇，導(dǎo)致避雷器閥片溫度升高直至發(fā)生熱奔潰，從而引發(fā)電網(wǎng)事故。因此，對(duì)氧化鋅避雷器的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)是保證其安全運(yùn)行的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種跌落式避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過傳感器獲取設(shè)備電壓、電流信號(hào)，經(jīng)電纜傳送至前置處理箱，在單片機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，根據(jù)不同設(shè)備類型的特點(diǎn)和要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，得到監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而存數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果，做出各種判斷。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種跌落式避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測(cè)就地模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊和后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊，在線監(jiān)測(cè)就地模塊采集各相避雷器的泄漏電流和放電次數(shù)，數(shù)據(jù)通過總線方式傳給數(shù)據(jù)采集控制模塊，將數(shù)據(jù)匯總處理后上傳至后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊，后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行避雷器的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。所述在線監(jiān)測(cè)就地模塊包括電流取樣單元、電壓取樣單元、信號(hào)處理單元和放電計(jì)數(shù)單元，電流取樣單元安裝在接地線上進(jìn)行泄流電流采樣，電壓取樣單元經(jīng)過電壓互感器輸出電阻兩端的電壓，信號(hào)處理單元將所有信號(hào)量都轉(zhuǎn)化成數(shù)模線性度高的信號(hào)，放電計(jì)數(shù)單元通過DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)脈沖原理實(shí)現(xiàn)放電次數(shù)計(jì)數(shù)。所述后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊包括用戶管理單元、通訊管理單元、故障分析診斷單元、數(shù)據(jù)管理單元，用戶管理單元用于用戶權(quán)限管理功能，通訊管理單元用于管理通訊類型、通訊方式、路由信息和通訊指示，故障分析診斷單元用于分析年月度統(tǒng)計(jì)報(bào)表、設(shè)備趨勢(shì)曲線、綜合診斷結(jié)論，數(shù)據(jù)管理單元包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)編輯功能、各種數(shù)據(jù)記錄處理功能、數(shù)據(jù)維護(hù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能、以及數(shù)據(jù)模擬仿真測(cè)試功能。所述在線監(jiān)測(cè)就地模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊和后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊之間采用CAN總線作為數(shù)據(jù)傳輸方式。所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括兩路CAN總線通信線路，系統(tǒng)在同一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上有且僅有其中一路CAN通道工作，另一路為監(jiān)聽狀態(tài)，若主CAN總線線路發(fā)生故障，從CAN總線則自動(dòng)切入運(yùn)行。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊與后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊通過3G通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊運(yùn)行于Web服務(wù)器上。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊包括安全訪問控制單元、實(shí)時(shí)情況監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)查詢單元和故障分析報(bào)告單元，安全訪問控制單元是對(duì)登錄系統(tǒng)IP的人員進(jìn)行身份認(rèn)證，實(shí)時(shí)情況監(jiān)測(cè)單元是將通過3G網(wǎng)絡(luò)上傳的避雷器的狀態(tài)參數(shù)和周圍環(huán)境的參數(shù)，通過后臺(tái)程序錄入數(shù)據(jù)庫(kù)并顯示在系統(tǒng)的界面上，數(shù)據(jù)查詢單元是提供給授權(quán)用戶避雷器運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)等有關(guān)記錄的查詢，故障分析報(bào)告單元是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的避雷器和環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和往期數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)向有關(guān)用戶組報(bào)警提示。所述在線監(jiān)測(cè)就地模塊還包括電源單元，所述電源單元使用電源芯片LM1117轉(zhuǎn)換，使用3.3V和1.8V兩路電源供電。所述電流取樣單元使用單匝穿芯式結(jié)構(gòu)，外殼采用鋁合金結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明有如下積極效果:本發(fā)明系統(tǒng)通過傳感器獲取設(shè)備電壓、電流信號(hào)，經(jīng)電纜傳送至前置處理箱，在單片機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，根據(jù)不同設(shè)備類型的特點(diǎn)和要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，得到監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而存數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果，做出各種判斷。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0009]本發(fā)明的避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括避雷器在線監(jiān)測(cè)就地模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，在線監(jiān)測(cè)就地模塊采集各相避雷器的泄漏電流和放電次數(shù)，數(shù)據(jù)通過總線方式傳給數(shù)據(jù)采集控制模塊，將數(shù)據(jù)匯總處理后上傳至后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊，后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行避雷器的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。在線監(jiān)測(cè)就地模塊是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊，它由傳感節(jié)點(diǎn)和傳感網(wǎng)關(guān)組成，具體的，在線監(jiān)測(cè)就地模塊包括電流取樣單元、電壓取樣單元、信號(hào)處理單元、放電計(jì)數(shù)單元和電源單元。提供兩路光纖接，用于裝置間通訊、裝置與后臺(tái)包括通訊。當(dāng)裝置采用光纖以太網(wǎng)通訊時(shí)，使用多模光纖作為通訊物理媒介。單路光口可以支持個(gè)10個(gè)TCP連接，以保證多個(gè)監(jiān)測(cè)后臺(tái)或能夠?qū)ρb置數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)采集控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)感知數(shù)據(jù)的管理與處理功能，可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、發(fā)掘、處理等，是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理中心。通過數(shù)據(jù)線或者網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，對(duì)于設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)、可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，調(diào)用歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)問題的解決方案，為維修、巡檢提供依據(jù)。
[0010]可將電流取樣單元安裝在接地線上進(jìn)行泄流電流采樣，并采用運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)協(xié)調(diào)，運(yùn)算發(fā)大器同相輸入端電壓作為參考電壓。電壓取樣單元的被測(cè)電壓經(jīng)過50千歐姆電阻限流，產(chǎn)生微小的電流信號(hào)，經(jīng)過電壓互感器可以感應(yīng)出對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的電流信號(hào)，經(jīng)過放大器結(jié)合電阻輸出被測(cè)電壓。信號(hào)處理單元將所有信號(hào)量都轉(zhuǎn)化成數(shù)模線性度很好的信號(hào)。放電計(jì)數(shù)單元通過DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)脈沖原理實(shí)現(xiàn)放電次數(shù)計(jì)數(shù)，通常一個(gè)典型的雷電放電包括二次、二次或多次持續(xù)時(shí)間較短、脈沖幅值較高的閃電，雷電流不穩(wěn)定，波長(zhǎng)約50us。
[0011]電流取樣單元具備動(dòng)補(bǔ)償功能，不受溫度、振動(dòng)及磁滯回線的影響；使用單匝穿芯式結(jié)構(gòu)，不影響被鍘設(shè)備的安全性；外殼采用鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能防雨、防潮、防銹、抗電磁干擾等。
[0012]本發(fā)明的電源單元使用3.3V和1.8V兩路電源供電，輸入輸出和編程使用3.3V電源，CPU內(nèi)核使用1.8V電源，因一般電路都使用5V電源，所以這里使用電源芯片LM1117轉(zhuǎn)換。
[0013]后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)模塊包括用戶管理單元、通訊管理單元、故障分析診斷單元、數(shù)據(jù)管理單元，用戶管理單元用于用戶權(quán)限管理和各種操作功能，通訊管理單元用于管理通訊類型、通訊方式、路由信息和通訊指示，故障分析診斷單元用于分析年月度統(tǒng)計(jì)報(bào)表、設(shè)備趨勢(shì)曲線、綜合診斷結(jié)論，數(shù)據(jù)管理單元包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)編輯功能、各種數(shù)據(jù)記錄處理功能、數(shù)據(jù)維護(hù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能、以及數(shù)據(jù)模擬仿真測(cè)試功能。
[0014]本發(fā)明系統(tǒng)用戶管理單元設(shè)置了多個(gè)安全訪問級(jí)別，從系統(tǒng)管理員到操作工級(jí)別依次降低，使用