一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，包括控制模塊、電流采集模塊、休眠喚醒觸發電路和無線傳輸模塊，電流采集模塊用于采集高壓開關設備中分合閘線圈中的電流，電流采集模塊連接控制模塊，電流采集模塊的信號輸出端還連接休眠喚醒觸發電路的輸入端，休眠喚醒觸發電路的輸出端連接控制模塊對應的端口；控制模塊連接無線傳輸模塊。利用無線傳輸模塊實現電流信號的無線傳輸，不僅節約了電纜的投入成本，而且，使用無線傳輸避免了電流信號受到電磁干擾，保證了電流信號的可靠性。采用休眠喚醒觸發電路能夠使監測裝置在無需耗電的情況下進入低功耗狀態，節約了電能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，涉及高壓開關設備性能監測領域。
技術介紹
目前，國內正在大力推廣電力設備狀態檢修工作，高壓開關設備作為電力系統重要的元件，其設備可靠性對電力系統運行可靠性有至關重要的影響。高壓開關設備中斷路器的分合閘線圈電流波形中含有很多信息，反映電磁鐵本身以及所控制的鎖門或閥門以及連鎖觸頭在操動過程中的工作情況，如鐵心運動機構有無卡滯、脫扣、釋能機械負載變動的情況，線圈的狀態(如電阻是否正常，是否燒斷)，與鐵心頂桿連接的鎖門和閥門的狀態。現有技術中，常用的檢測方式為：采用小電流傳感器對斷路器的分合閘線圈電流信號進行采集，然后傳輸到監測裝置內，進行信號數字化，實現電流波形的存儲與分析，并且通過數據傳輸電纜將電流信號輸出給遠端的監控中心。但是，由于監測裝置與監控中心有一定的距離，中間采用電纜連接容易受到電磁干擾，使采集的電流波形受到干擾。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，用以解決現有的數據傳輸方式易使采集到的電流信號受到干擾的問題。為實現上述目的，本專利技術的方案包括一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，包括控制模塊、電流采集模塊、休眠喚醒觸發電路和無線傳輸模塊，所述電流采集模塊用于采集高壓開關設備中分合閘線圈中的電流，所述電流采集模塊的信號輸出端連接所述控制模塊的采集信號輸入端；所述電流采集模塊的信號輸出端還連接所述休眠喚醒觸發電路的輸入端，所述休眠喚醒觸發電路的輸出端連接所述控制模塊對應的端口；所述控制模塊連接所述無線傳輸模塊。所述休眠喚醒觸發電路包括一個比較器，所述電流采集模塊的輸出信號轉換為對應的電壓信號后輸入到所述比較器的其中一個輸入端，所述比較器的另一個輸入端用于輸入設定的參考電壓，所述比較器的輸出端連接所述控制模塊的中斷端口。所述無線傳輸模塊為4G通信模塊。所述監測裝置還包括串口通信模塊，所述串口通信模塊與所述控制模塊連接。所述監測裝置還包括A/D轉換模塊，所述電流采集模塊的信號輸出端通過所述A/D轉換模塊連接所述控制模塊的采集信號輸入端。所述監測裝置還包括濾波調理模塊，所述電流采集模塊的信號輸出端通過所述濾波調理模塊連接所述A/D轉換模塊。所述監測裝置還包括數據存儲模塊，所述數據存儲模塊與所述控制模塊連接。所述控制模塊為單片機。所述監測裝置還包括一個用于為各模塊提供電能的供電電源。所述電流檢測模塊為霍爾電流傳感器。本專利技術提供的電流信號監測裝置中，利用無線傳輸模塊實現電流信號的無線傳輸，不僅節約了電纜的投入成本，而且，使用無線傳輸避免了電流信號受到電磁干擾，保證了電流信號的可靠性。而且，采用休眠喚醒觸發電路，在電流信號較弱時，此時高壓開關設備為無操作狀態，休眠喚醒觸發電路控制監測裝置中的相關模塊處于休眠狀態，即低功耗狀態；只有當高壓開關設備在動作狀態時，監測裝置才進行正常工作，這種方式能夠使監測裝置在無需耗電的情況下進入低功耗狀態，節約了電能。所以，該監測裝置可以方便地實現高壓開關設備狀態信息的收集和處理，能夠實時分析高壓開關設備的實時信息，及早實現設備故障預警，在一定程度上能夠降低因設備故障造成的損失。附圖說明圖1是高壓開關設備用小電流信號監測裝置的結構示意圖；圖2是休眠喚醒觸發電路的電路示意圖。具體實施方式本專利技術提供了一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，包括控制模塊、電流采集模塊、休眠喚醒觸發電路和無線傳輸模塊，電流采集模塊用于采集高壓開關設備中分合閘線圈中的電流，電流采集模塊的信號輸出端連接控制模塊的采集信號輸入端；休眠喚醒觸發電路采樣連接電流采集模塊，控制連接控制模塊；控制模塊通信連接無線傳輸模塊。作為一個具體實施例，高壓開關設備為斷路器；電流采集模塊采集斷路器分合閘控制線圈中的小電流信號，電流采集模塊為霍爾電流傳感器，能夠采集小電流信號；控制模塊為單片機，如圖1所示。另外，為了更加準確地檢測分合閘控制線圈中的電流信號，可以使用多個霍爾電流互感器同時對該控制線圈中的電流進行檢測，如圖1所示，使用三個互感器進行檢測。當然，本專利技術并不局限于上述實施方式。該監測裝置在高壓斷路器處就地設置，兩者之間沒有無需較長的連接電纜，保證了數據在傳輸時所受到的干擾較少；而且，該監測裝置由于就地安裝，所以，使用電池進行供電，電池為該監測裝置中的組成部分進行供電；利用電池供電還能夠避免干擾信號通過電源線耦合方式對傳感器正常工作造成影響。為了能夠使電流信號在無線傳輸過程中進一步降低電磁干擾，該無線傳輸模塊使用先進的4G通信模塊，即第4代移動通信技術，是目前公共移動通信網絡的主流技術，具有較強的的傳輸可靠性。借助于4G技術，通過移動客戶端可實現數據的實時遠程交互，方便地實現對設備狀態實時監測和分析判斷，為電力設備狀態檢修提供有力的技術支撐。如圖2所示，休眠喚醒觸發電路包括比較器U1，VIN端為其中一個霍爾電流傳感器的信號輸出端，VIN端與地之間的連接線路上串設有分壓電阻R24和R26，分壓電阻R24和R26之間的連接點，即分壓點連接到比較器U1的同相輸入端。比較電壓LB+與地之間依次串設有電阻R23和穩壓管D7，電阻R23和穩壓管D7之間的連接點連接到比較器U1的反相輸入端，通過穩壓管D7的作用能夠使輸入到比較器U1的反相輸入端的比較電壓穩定。比較器U1的輸出端連接單片機上的中斷控制端口，比較器U1的輸出信號就是單片機的工作狀態控制信號，為單片機工作或者休眠的中斷觸發信號。作為一個具體實施例，該霍爾電流傳感器的信號輸出端通過一個濾波調理電路模塊連接到A/D轉換模塊的輸入端，A/D轉換模塊的輸出端連接到單片機上的采集信號輸入端。霍爾電流傳感器的模擬信號經過濾波調理電路后，再經過A/D轉換模塊變為數字信號，實現采集信號的數字化。另外，單片機連接有一個數據存儲模塊，用于存儲單片機接收到的數據信息，方便后續的數據整理和數據調用。單片機通信連接有一個串口通信模塊。上述監測裝置中的各個組成部分均可以直接設置在斷路器的機構箱中，實現一體化設計。該監測裝置在安裝運行前，用PC機通過串口通信模塊向單片機輸入相關參數，這些參數用于對傳感器的各項工作參數進行設定，主要包括觸發閾值、采樣率等；而且通過串口，可輸入標準電流波形，存儲于裝置內，可與采集到的數據波形進行對比，分析采集到的波形是否存在異常本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，其特征在于，包括控制模塊、電流采集模塊、休眠喚醒觸發電路和無線傳輸模塊，所述電流采集模塊用于采集高壓開關設備中分合閘線圈中的電流，所述電流采集模塊的信號輸出端連接所述控制模塊的采集信號輸入端；所述電流采集模塊的信號輸出端還連接所述休眠喚醒觸發電路的輸入端，所述休眠喚醒觸發電路的輸出端連接所述控制模塊對應的端口；所述控制模塊連接所述無線傳輸模塊。

【技術特征摘要】
1.一種高壓開關設備用小電流信號監測裝置，其特征在于，包括控制模
塊、電流采集模塊、休眠喚醒觸發電路和無線傳輸模塊，所述電流采集模塊用
于采集高壓開關設備中分合閘線圈中的電流，所述電流采集模塊的信號輸出端
連接所述控制模塊的采集信號輸入端；所述電流采集模塊的信號輸出端還連接
所述休眠喚醒觸發電路的輸入端，所述休眠喚醒觸發電路的輸出端連接所述控
制模塊對應的端口；所述控制模塊連接所述無線傳輸模塊。
2.根據權利要求1所述的高壓開關設備用小電流信號監測裝置，其特征
在于，所述休眠喚醒觸發電路包括一個比較器，所述電流采集模塊的輸出信號
轉換為對應的電壓信號后輸入到所述比較器的其中一個輸入端，所述比較器的
另一個輸入端用于輸入設定的參考電壓，所述比較器的輸出端連接所述控制模
塊的中斷端口。
3.根據權利要求1所述的高壓開關設備用小電流信號監測裝置，其特征
在于，所述無線傳輸模塊為4G通信模塊。
4.根據權利要求1所述的高壓開關設備用小電流信號監測裝置，其特征
在于，所述監測裝置還包括串口通信模塊，所述串口通信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋亞凱，張一茗，韓國輝，于同偉，郭煜敬，林生軍，蔣曉旭，盧巖，李少華，高群偉，張文濤，賈耿鋒，
申請(專利權)人：平高集團有限公司，國家電網公司，國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：河南;41