一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型所述的一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)包括前端機、通訊模塊、手持終端以及后端機;所述手持終端與后端機無線通訊連接；所述前端機包括供電模塊、傳感器模塊、信號采集模塊以及前端控制模塊；所述供電模塊一端連接輸電導線，另一端連接前端控制模塊；所述傳感器模塊將絕緣子參數(shù)信息傳送至信號采集模塊，所述信號采集模塊與前端控制模塊電連接，前端控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至后端機；所述前端控制模塊存儲有絕緣子參數(shù)信息閾值。通過所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，遠程操作管理的功能，效率高，效果好。
【專利說明】
一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有階段大面積的污閃引起了電力部門的高度重視，相關部門投入了大量的人力、物力解決輸變電設備的污閃問題，絕緣子工況的診斷技術也得到了不斷的發(fā)展。在線監(jiān)測將愈來愈成為防御性實驗中的一個重要組成部分。
[0003]絕緣子的污閃是一個復雜的過程，通?？煞譃榉e污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧的出現(xiàn)和發(fā)展四個階段。采取措施抑制或阻止其中任何一個階段的發(fā)展和完成都能防止污閃事故的發(fā)生。目前防止污閃的措施主要有以下幾種:增加絕緣子串中絕緣子的數(shù)目，采用耐污型絕緣子，在絕緣子表面涂增水涂料，采用有機合成絕緣子或半導體絕緣子等。這些措施對絕緣子進行定期清洗等各種措施在實際運用過程中都起到了積極作用。但以上這些防污閃措施從根本上說是被動的預防，不能掌握主動權，對減少污閃事故的效果都不夠理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)旊妼Ь€的污閃進行實時在線監(jiān)測的系統(tǒng)，解決了從被動預防變?yōu)橹鲃宇A防的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]—種污閃監(jiān)測系統(tǒng)，包括:前端機、通訊模塊、手持終端以及后端機;所述前端機通過通訊模塊與后端機連接，所述手持終端與后端機無線通訊連接；
[0007]所述前端機包括供電模塊、傳感器模塊、信號采集模塊以及前端控制模塊;所述供電模塊一端連接輸電導線，另一端連接前端控制模塊；
[0008]所述傳感器模塊將絕緣子參數(shù)信息傳送至信號采集模塊，所述信號采集模塊與前端控制模塊電連接，前端控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至后端機;所述前端控制模塊存儲有絕緣子參數(shù)信息閾值。
[0009]其中，還包括短路監(jiān)測模塊，所述短路監(jiān)測模塊與前端控制模塊電連接，短路監(jiān)測模塊內(nèi)存儲一電流閾值，所述短路監(jiān)測模塊采集前端控制模塊流通電流，短路監(jiān)測模塊還發(fā)送中斷信號至前端控制模塊。
[0010]其中，所述供電模塊包括整流單元、濾波單元、降壓單元以及穩(wěn)壓單元;所述整流單元一端連接輸電導線，整流單元的第2輸出端、第4輸出端并聯(lián)濾波單元，所述第4輸出端接地;所述降壓單元、穩(wěn)壓單元分別與濾波單元并聯(lián);所述濾波單元包括電容Cl，所述電容Cl一端連接整流單元的第2輸出端，另一端接地;所述降壓單元包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、三極管Q1、三極管Q2以及三極管Q3;所述電阻Rl—端連接整流單元第2輸出端，電阻Rl另一端連接三極管Ql集電極，三極管Ql發(fā)射極接地;所述三極管Q2集電極接整流單元的第2輸出端，三極管Q2基極連接三極管Ql集電極，三極管Q2發(fā)射極連接電阻R3—端，電阻R3另一端連接三極管Q3基極，三極管Q3集電極連接整流單元的第2輸出端，三極管Q3發(fā)射極連接穩(wěn)壓單元;所述穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓管ZDl、電阻R4以及電容C2，穩(wěn)壓管ZDl負極連接三極管Q3發(fā)射極，穩(wěn)壓管ZDl正極經(jīng)電阻R2連接三極管Ql基極，穩(wěn)壓管ZDl正極還經(jīng)電阻R4接地；電容C2—端連接穩(wěn)壓管ZDl負極，電容C2另一端接地;電源模塊輸出端與穩(wěn)壓管ZDl負極連接。
[0011]其中，所述傳感器模塊包括漏電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013]通過傳感器模塊采集絕緣子工作狀態(tài)的參數(shù)信息，經(jīng)過所述的信號采集模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，信號采集模塊還將所采集的參數(shù)信息經(jīng)過處理去除干擾項，使所采集的參數(shù)信息能夠準確。信號采集模塊將所采集的參數(shù)信息傳輸至前端控制模塊，由前端控制模塊經(jīng)過數(shù)字處理發(fā)送至后端機，后端機還與手持終端連接，手持終端通過無線通訊的方式即可實時查詢各個絕緣子的狀態(tài)、性能，當手持終端監(jiān)控到絕緣子性能出現(xiàn)問題時，即可通過手持終端發(fā)送控制命令進行遠程管理，如可以通過手持終端發(fā)送派送人員維護等指令。通過所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，遠程操作管理的功能，效率高，效果好。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型污閃監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型污閃監(jiān)測系統(tǒng)電源模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]附圖標記為:
[0017]漏電流傳感器-101;溫度傳感器-102;濕度傳感器-103;信號采集模塊-104
[0018]前端控制模塊-105;供電模塊-106;短路監(jiān)測模塊-107;后端機-200;手持終端-300。
【具體實施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
[0020]參閱圖1所示的一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)，包括:前端機、通訊模塊、手持終端300以及后端機200;所述前端機通過通訊模塊與后端機200連接，所述手持終端300與后端機200無線通訊連接；
[0021]所述前端機包括供電模塊106、傳感器模塊、信號采集模塊104以及前端控制模塊105;所述供電模塊106—端連接輸電導線，另一端連接前端控制模塊105;
[0022]所述傳感器模塊將絕緣子參數(shù)信息傳送至信號采集模塊，所述信號采集模塊與前端控制模塊105電連接，前端控制模塊105發(fā)送數(shù)據(jù)至后端機200，所述前端控制模塊105存儲有絕緣子參數(shù)信息閾值。
[0023]上述實施方式中，所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器模塊采集絕緣子工作狀態(tài)的參數(shù)信息，其中工作狀態(tài)參數(shù)信息通過漏電流傳感器101、溫度傳感器102以及濕度傳感器103進行采集，前端機實時測量絕緣子的泄露電流和環(huán)境的溫度、濕度。信號采集模塊的數(shù)據(jù)采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換全天候進行，所述工作狀態(tài)參數(shù)信息經(jīng)過所述的信號采集模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，信號采集模塊還將所采集的參數(shù)信息經(jīng)過處理去除干擾項，使所采集的參數(shù)信息能夠準確。信號采集模塊將所采集的參數(shù)信息傳輸至前端控制模塊105，由前端控制模塊105經(jīng)過數(shù)字處理發(fā)送至后端機200，后端機200還與手持終端300連接，手持終端300通過無線通訊的方式即可實時查詢各個絕緣子的狀態(tài)、性能，當手持終端300監(jiān)控到絕緣子性能出現(xiàn)問題時，即可通過手持終端300發(fā)送控制命令進行遠程管理，如可以通過手持終端300發(fā)送派送人員維護等指令。通過所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，遠程操作管理的功能，效率高，效果好。
[0024]上述實施方式中，所述的漏電流傳感器101采用反饋補償型的漏電流傳感器101，采用該型號的漏電流傳感器101使通過鐵芯的合成磁勢為零，使磁導率保持一恒定的數(shù)值，壁面由于直流分量造成磁導率的改變，實現(xiàn)了高線性度。在本實施方式中，將所述電流傳感器放置在高壓輸電線端和第一個絕緣子之間，從而使得流過絕緣子串的傳導電流、各種電容電流和雜散電流都能被綜合的反映出來，提高了測量準確性。所述的溫度傳感器102采用集成溫度傳感器102，這是一種接觸式傳感器，其工作原理為:利用半導體器件的溫度特性，晶體管基極-發(fā)射極的正向壓降隨溫度升高而減少，將感溫PN結(jié)晶體管與有關電子線路集成化，具有較高的敏感度。所述的溫度傳感器102采用IH-3605A，它屬于高分子電容式集成濕敏傳感器。
[0025]上述實施方式中，所述的前端機固定于高壓線路上，傳感器模塊串在絕緣子上，前端機的前端控制模塊105具備大數(shù)據(jù)存儲的功能，使得前端機能夠持續(xù)工作，前端控制模塊105可采用MSP430F149最小系統(tǒng)，MSP430F149是TI公司推出的超低功耗Flash型的16位RISC指令集單片機并具有豐富的片內(nèi)外圍設備，是一款功能強大，性價比極高的單片機。特別適用于各種專用的、小型的、省電的、可移動的、對計算要求很高的系統(tǒng)中。
[0026]上述實施方式中，所述后端機200可以采用云服務器、服務器設備等。
[0027]上述實施方式中，所述手持終端可以為常用的通話設備，比如手機等、PDA、PAD、手提電腦等任何可通過無線通訊方式連接的設備。
[0028]上述實施方式所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)還包括短路監(jiān)測模塊107，所述短路監(jiān)測模塊107與前端控制模塊105電連接，短路監(jiān)測模塊107內(nèi)存儲一電流閾值，所述短路監(jiān)測模塊107采集前端控制模塊105流通電流，短路監(jiān)測模塊107還發(fā)送中斷信號至前端控制模塊105。當高壓線路發(fā)生短路時，線路瞬間電流可達到2000A以上，線路規(guī)格不同，大電流數(shù)值也不同。大電流沖擊經(jīng)過電源模塊后可被短路監(jiān)測模塊107獲取，短路監(jiān)測模塊107經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到流通電流與設定電流閾值的差異，在大電流的沖擊下流通電流超過電流閾值因此觸發(fā)前端控制模塊105內(nèi)比較器中斷，前端控制模塊105當時現(xiàn)場短路的時間，加以保存為線路巡檢人員排除短路故障提供依據(jù)。
[0029]參閱圖2所示，如上實施方式所述供電模塊106包括整流單元、濾波單元、降壓單元以及穩(wěn)壓單元;所述整流單元一端連接輸電導線，整流單元的第2輸出端、第4輸出端并聯(lián)濾波單元，所述第4輸出端接地;所述降壓單元、穩(wěn)壓單元分別與濾波單元并聯(lián);所述濾波單元包括電容Cl，所述電容Cl一端連接整流單元的第2輸出端，另一端接地;所述降壓單元包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、三極管Q1、三極管Q2以及三極管Q3;所述電阻Rl—端連接整流單元第2輸出端，電阻Rl另一端連接三極管Ql集電極，三極管Ql發(fā)射極接地;所述三極管Q2集電極接整流單元的第2輸出端，三極管Q2基極連接三極管Ql集電極，三極管Q2發(fā)射極連接電阻R3—端，電阻R3另一端連接三極管Q3基極，三極管Q3集電極連接整流單元的第2輸出端，三極管Q3發(fā)射極連接穩(wěn)壓單元;所述穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓管ZD1、電阻R4以及電容C2，穩(wěn)壓管ZDl負極連接三極管Q3發(fā)射極，穩(wěn)壓管ZDl正極經(jīng)電阻R2連接三極管Ql基極，穩(wěn)壓管ZDl正極還經(jīng)電阻R4接地；電容C2—端連接穩(wěn)壓管ZDl負極，電容C2另一端接地；電源模塊輸出端與穩(wěn)壓管ZDI負極連接。交流電12經(jīng)過整流橋D9整流變成直流電輸出，輸出的直流電經(jīng)過濾波電路去除濾波成分。穩(wěn)壓管ZDl在整個穩(wěn)壓電路中起著電流調(diào)節(jié)的作用，充分利用了穩(wěn)壓管在電流增量很大的情況下只引起很小的電壓變化。當整流電路輸出的交流電上升時，電路中的三極管Q2導通，三極管Q3由放大導通轉(zhuǎn)為全導通，特大的電流量經(jīng)由穩(wěn)壓管ZDl流過電阻R2、電阻R4和三極管Ql組成的反饋網(wǎng)絡，使得三極管Ql全導通，從而使整流電路輸出的電壓加到大電阻Rl上，使三極管Q2關斷，牽制輸出電壓的變化，達到電源模塊輸出端的輸出電壓基本恒定為+15的目的。
[0030]綜上所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)，通過傳感器模塊采集絕緣子工作狀態(tài)的參數(shù)信息，經(jīng)過所述的信號采集模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，信號采集模塊還將所采集的參數(shù)信息經(jīng)過處理去除干擾項，使所采集的參數(shù)信息能夠準確。信號采集模塊將所采集的參數(shù)信息傳輸至前端控制模塊105，由前端控制模塊105經(jīng)過數(shù)字處理發(fā)送至后端機200，后端機200還與手持終端300連接，手持終端300通過無線通訊的方式即可實時查詢各個絕緣子的狀態(tài)、性能，當手持終端300監(jiān)控到絕緣子性能出現(xiàn)問題時，即可通過手持終端300發(fā)送控制命令進行遠程管理，如可以通過手持終端300發(fā)送派送人員維護等指令。通過所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，遠程操作管理的功能，效率高，效果好。
[0031]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
[0032]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種污閃監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括:前端機、通訊模塊、手持終端以及后端機;所述前端機通過通訊模塊與后端機連接，所述手持終端與后端機無線通訊連接； 所述前端機包括供電模塊、傳感器模塊、信號采集模塊以及前端控制模塊;所述供電模塊一端連接輸電導線，另一端連接前端控制模塊； 所述傳感器模塊將絕緣子參數(shù)信息傳送至信號采集模塊，所述信號采集模塊與前端控制模塊電連接，前端控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至后端機;所述前端控制模塊存儲有絕緣子參數(shù)信息闡值。2.根據(jù)權利要求1所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括短路監(jiān)測模塊，所述短路監(jiān)測模塊與前端控制模塊電連接，短路監(jiān)測模塊內(nèi)存儲一電流閾值，所述短路監(jiān)測模塊采集前端控制模塊流通電流，短路監(jiān)測模塊還發(fā)送中斷信號至前端控制模塊。3.根據(jù)權利要求1所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述供電模塊包括整流單元、濾波單元、降壓單元以及穩(wěn)壓單元； 所述整流單元一端連接輸電導線，整流單元的第2輸出端、第4輸出端并聯(lián)濾波單元，所述第4輸出端接地;所述降壓單元、穩(wěn)壓單元分別與濾波單元并聯(lián)； 所述濾波單元包括電容Cl，所述電容Cl一端連接整流單元的第2輸出端，另一端接地； 所述降壓單元包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、三極管Q1、三極管Q2以及三極管Q3;所述電阻Rl—端連接整流單元第2輸出端，電阻Rl另一端連接三極管Ql集電極，三極管Ql發(fā)射極接地;所述三極管Q2集電極接整流單元的第2輸出端，三極管Q2基極連接三極管Ql集電極，三極管Q2發(fā)射極連接電阻R3—端，電阻R3另一端連接三極管Q3基極，三極管Q3集電極連接整流單元的第2輸出端，三極管Q3發(fā)射極連接穩(wěn)壓單元； 所述穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓管ZDl、電阻R4以及電容C2，穩(wěn)壓管ZDl負極連接三極管Q3發(fā)射極，穩(wěn)壓管ZDl正極經(jīng)電阻R2連接三極管Ql基極，穩(wěn)壓管ZDl正極還經(jīng)電阻R4接地；電容C2—端連接穩(wěn)壓管ZDl負極，電容C2另一端接地； 電源模塊輸出端與穩(wěn)壓管ZDl負極連接。4.根據(jù)權利要求1所述的污閃監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 所述傳感器模塊包括漏電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。
【文檔編號】G01R31/12GK205484678SQ201620278030
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】劉帆, 甘利紅, 丁爭
【申請人】國網(wǎng)湖北省電力公司咸寧供電公司, 國家電網(wǎng)公司