一種GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，包括由壓電式加速度傳感器和電流互感器構成的信號采集單元、由濾波放大模塊、高速AD采樣模塊、DSP模塊、ARM處理器模塊、通信模塊以及電源模塊構成的設備端信號處理單元、由連接板、連件固定件、銅片、控制器和壓電傳感器構成的傳感器防脫落單元以及后臺監控服務器和人機界面；使用時，信號采集單元采集振動和電流信號并發給設備端信號處理單元進行處理，設備端信號處理單元將預處理后的信息發送給后臺監控服務器監測判定；傳感器防脫落單元輔助固定壓電式加速度傳感器并在其脫落時報警。本實用新型專利技術結構簡單、易于實現、使用時故障發現及時、響應快速且運行可靠性高。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及變電站設備監測領域，具體涉及一種變電站內的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統。
技術介紹
隨著社會的發展和技術的進步，依托相關自動化系統的無人值班變電站越來越多，對變電站內設備被告自動監測是無人值班變電站重要的一環；變電站內GIS設備（GIS設備：GasInsulatedSwitchgear設備，指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關設備”）中，隔離開關十分重要且數量最多，隔離開關在使用過程中若出現異常振動，容易倒致其發生故障，從而引起GIS設備發生故障，帶來停電時間長、檢修費用高、事故影響大、經濟損失嚴重等不利后果。目前常見的對變電站內GIS設備隔離開關進行監測的裝置或系統，其存在的問題是：安全隱患及故障發現、響應不夠及時，監測效果不佳；設置在GIS設備上用于監測隔離開關狀態的主要器件之一的振動傳感器在使用過程中，因長期振動工作環境下倒致松脫、意外觸碰或因偷盜人為拔掉等原因與GIS設備相脫離喪失監測功能時不能及時有效被發現，可靠性不高，從而給變電站GIS設備運行帶來安全隱患。因而，研究更為可靠有效的變電站內GIS設備隔離開關監測系統或裝置，顯得十分必要。
技術實現思路
本技術的目的是：針對
技術介紹
中所提問題，提供一種結構簡單、易于實現、使用時故障發現及時、響應快速且運行可靠性高的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統。本技術的技術方案是：本技術的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，包括設有通信端的人機界面；其結構特點是：還包括信號采集單元、設備端信號處理單元、傳感器防脫落單元和后臺監控服務器；上述的信號采集單元包括壓電式加速度傳感器和電流互感器；壓電式加速度傳感器和電流互感器分別具有信號輸出端；設備端信號處理單元設有第一檢測信號輸入端、第二檢測信號輸入端和通信端；傳感器防脫落單元設有無線通信端；后臺監控服務器設有第一通信端、第二通信端和無線通信端；設備端信號處理單元的第一檢測信號輸入端與壓電式加速度傳感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的第二檢測信號輸入端與電流互感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的通信端通過光纖與后臺監控服務器的第一通信端信號電連接；傳感器防脫落單元的無線通信端與后臺監控服務器的無線通信端通信；后臺監控服務器的第二通信端與人機界面的通信端信號電連接；使用時，信號采集單元的壓電式加速度傳感器固定設置在待監測的GIS設備上，用于檢測GIS設備隔離開關的振動信號；電流互感器用于檢測GIS設備隔離開關驅動電機的電流信號；傳感器防脫落單元設置在壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備之間且分別與壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備固定連接。進一步的方案是：上述的傳感器防脫落單元包括連接板、連件固定件、銅片、控制器和壓電傳感器；上述的連接板為由第一平板部、弧形板體部和第二平板部依次相接一體組成的板體件；第一平板部的左側設有向右凹入的卡槽；連件固定件設置在第一平板部的卡槽內；銅片的上端與連接板固定連接；壓電傳感器固定設置在銅片的右端面上；控制器固定設置在連接板上；控制器包括CPU模塊、無線收發模塊、報警器和電池；CPU模塊設有通信端、脫落檢測信號輸入端和報警信號輸出端；無線收發模塊設有對內通信端和對外通信端；報警器設有報警信號輸入端；CPU模塊的通信端與無線收發模塊的對內通信端通信；CPU模塊的報警信號輸出端與報警器的報警信號輸入端電連接；無線收發模塊的對外通信端即為上述的傳感器防脫落單元的無線通信端；CPU模塊的脫落檢測信號輸入端與壓電傳感器的信號輸出端電連接；電池為控制器提供工作電源。進一步的方案是：上述的信號采集單元的壓電式加速度傳感器具有傳感器接頭，使用時，壓電式加速度傳感器通過其傳感器接頭安裝在待監測的GIS設備上；上述的傳感器防脫落單元的連接板的第二平板部置于傳感器接頭的上方；銅片與壓電式加速度傳感器的傳感器接頭固定連接，并使得固定設置在銅片右端面上的壓電傳感器與壓電式加速度傳感器的傳感器接頭緊密接觸而呈帶電狀態；連接板的第一平板部通過設置在其卡槽內的連件固定件與待監測的GIS設備固定連接。進一步的方案是：上述的銅片位于連接板的弧形板體部和第二平板部相接處的下方；上述的控制器固定設置在連接板的弧形板體部的下方。進一步的方案是：上述的連件固定件為強力雙面膠。進一步的方案還有：上述的設備端信號處理單元包括濾波放大模塊、高速AD采樣模塊、DSP模塊、ARM處理器模塊、通信模塊以及電源模塊；上述的濾波放大模塊設有第一、第二信號輸入端以及第一、第二信號輸出端；高速AD采樣模塊設有第一、第二采樣信號輸入端以及通信端；DSP模塊、ARM處理器模塊以及通信模塊分別設有第一和第二通信端；濾波放大模塊的第一、第二信號輸入端即為上述的設備端信號處理單元的第一、第二檢測信號輸入端；高速AD采樣模塊的第一、第二采樣信號輸入端分別與濾波放大模塊的第一、第二信號輸出端對應電連接；DSP模塊的第一通信端與高速AD采樣模塊的通信端通信；ARM處理器模塊的第一通信端與DSP模塊的第二通信端通信；通信模塊的第一通信端與ARM處理器模塊的第二通信端通信；通信模塊的第二通信端即為上述的設備端信號處理單元的通信端；電源模塊為設備端信號處理單元提供工作電源。本技術具有積極的效果：（1）本技術的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，其在使用時，通過壓電加速度傳感器、電流互感器分別采集GIS設備隔離開關的振動信號、隔離開關驅動電機的電流信號，由于設備端信號處理單元的結構設計特點，使其對檢測信號能夠進行快速采樣及預處理，并將預處理后的信息發送給后臺監控服務器判斷受監測的GIS設備隔離開關是否發生異常振動故障；若GIS設備的隔離開關發生故障，系統能及時發現并快速響應，從而能夠有效提升變電站GIS設備內的隔離開關的監測水平。（2）本技術的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，其通過設置傳感器防脫落單元，一方面可增強壓電式加速度傳感器防松脫的效果，另一方面，當壓電式加速度傳感器因長期振動工作環境下倒致松脫、意外觸碰或因偷盜人為拔掉等原因與GIS設備脫離時，傳感器防脫落單元一方面就地報警，另一方面向后臺監控服務器報警，使得后臺監控人員能夠及時發現并處理，從而有效克服了現有技術中因檢測振動信號用的傳感器脫落失去監測功能而不能被及時發現和處理的弊端，有效提高了監測系統的可靠性和有效性。（3）本技術的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，結構簡單、易于實現、便于供電系統推廣。附圖說明圖1為本技術的結構示意框圖；圖2為圖1中設備端信號處理單元的電路結構示意框圖；圖3為圖1中傳感器防脫落單元的外部結構示意圖，圖中還顯示在使用時傳感器防脫落單元與GIS設備以及壓電式加速度傳感器的安裝連接關系；圖4為圖1中傳感器防脫落單元的電路結構示意框圖。上述附圖中的附圖標記如下：連接板1，第一平板部11，弧形板體部12，第二平板部13，連件固定件2，銅片3，控制器4；傳感器接頭5，GIS設備101。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。（實施例1）見圖1，本實施例的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，其主要由信號采集單元、設備端信號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，包括設有通信端的人機界面；其特征在于：還包括信號采集單元、設備端信號處理單元、傳感器防脫落單元和后臺監控服務器；所述的信號采集單元包括壓電式加速度傳感器和電流互感器；壓電式加速度傳感器和電流互感器分別具有信號輸出端；設備端信號處理單元設有第一檢測信號輸入端、第二檢測信號輸入端和通信端；傳感器防脫落單元設有無線通信端；后臺監控服務器設有第一通信端、第二通信端和無線通信端；設備端信號處理單元的第一檢測信號輸入端與壓電式加速度傳感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的第二檢測信號輸入端與電流互感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的通信端通過光纖與后臺監控服務器的第一通信端信號電連接；傳感器防脫落單元的無線通信端與后臺監控服務器的無線通信端通信；后臺監控服務器的第二通信端與人機界面的通信端信號電連接；使用時，信號采集單元的壓電式加速度傳感器固定設置在待監測的GIS設備上，用于檢測GIS設備隔離開關的振動信號；電流互感器用于檢測GIS設備隔離開關驅動電機的電流信號；傳感器防脫落單元設置在壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備之間且分別與壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備固定連接。...

【技術特征摘要】
1.一種GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，包括設有通信端的人機界面；其特征在于：還包括信號采集單元、設備端信號處理單元、傳感器防脫落單元和后臺監控服務器；所述的信號采集單元包括壓電式加速度傳感器和電流互感器；壓電式加速度傳感器和電流互感器分別具有信號輸出端；設備端信號處理單元設有第一檢測信號輸入端、第二檢測信號輸入端和通信端；傳感器防脫落單元設有無線通信端；后臺監控服務器設有第一通信端、第二通信端和無線通信端；設備端信號處理單元的第一檢測信號輸入端與壓電式加速度傳感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的第二檢測信號輸入端與電流互感器的信號輸出端電連接；設備端信號處理單元的通信端通過光纖與后臺監控服務器的第一通信端信號電連接；傳感器防脫落單元的無線通信端與后臺監控服務器的無線通信端通信；后臺監控服務器的第二通信端與人機界面的通信端信號電連接；使用時，信號采集單元的壓電式加速度傳感器固定設置在待監測的GIS設備上，用于檢測GIS設備隔離開關的振動信號；電流互感器用于檢測GIS設備隔離開關驅動電機的電流信號；傳感器防脫落單元設置在壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備之間且分別與壓電式加速度傳感器和待監測的GIS設備固定連接。2.根據權利要求1所述的GIS設備隔離開關異常振動在線監測系統，其特征在于：所述的傳感器防脫落單元包括連接板、連件固定件、銅片、控制器和壓電傳感器；所述的連接板為由第一平板部、弧形板體部和第二平板部依次相接一體組成的板體件；第一平板部的左側設有向右凹入的卡槽；連件固定件設置在第一平板部的卡槽內；銅片的上端與連接板固定連接；壓電傳感器固定設置在銅片的右端面上；控制器固定設置在連接板上；控制器包括CPU模塊、無線收發模塊、報警器和電池；CPU模塊設有通信端、脫落檢測信號輸入端和報警信號輸出端；無線收發模塊設有對內通信端和對外通信端；報警器設有報警信號輸入端；CPU模塊的通信端與無線收發模塊的對內通信端通信；CPU模塊的報警信號輸出端與報警器的報警信號輸入端電連接；無線收發模塊的對外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬振國，張偉，劉建軍，吳鴻飛，
申請(專利權)人：國網江蘇省電力公司常州供電公司，國網江蘇省電力公司，國家電網公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32