便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，包括裝置箱、傳感器、電路模塊和電源模塊，電路模塊包括信號采集、信號處理、數(shù)據(jù)存儲、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，傳感器通過信號接口與信號采集電路連接，信號采集電路用過信號處理電路連接DSP處理器，DSP處理器通過數(shù)據(jù)存儲電路分別連接Flash存儲芯片和通訊接口，DSP處理器通過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)測分析儀具有體積小、方便攜帶的特點，并且可以預(yù)先安裝進行在線實時監(jiān)測，也可以進行臨時在線檢測，且具有較高的測量精度。
【專利說明】便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測儀器，尤其是一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中檢修維護工作量最大的設(shè)備，傳統(tǒng)的斷路器檢修模式是以時間為基礎(chǔ)的周期性檢修，不管斷路器的實際狀況、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目進行大、小修。因為難以準確反映運行中斷路器的狀態(tài)，且存在維修過剩、操作頻繁等不足，所以為提高斷路器運行的可靠性、保證電力系統(tǒng)的安全運行，開展斷路器狀態(tài)的在線監(jiān)測勢在必行。
[0003]在線監(jiān)測是基于斷路器的實際運行狀況，根據(jù)其在運行狀態(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，并參考運行環(huán)境及其他同類設(shè)備的運行情況，進行綜合判斷分析，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)測隱患的發(fā)展趨勢，具有極強的實時性和針對性。但在線檢測裝置須事先安裝或者停電安裝后再投入運行，且安裝位置固定，不夠靈活。此外，由于斷路器的型號和特性參數(shù)較多，現(xiàn)有的在線監(jiān)測系統(tǒng)大都只是針對某一型號的斷路器的性能參數(shù)進行監(jiān)測，不具有通用性。
[0004]專利文獻CN102288909A中提供了一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測儀，雖然解決了針對不同型號的斷路器需要不同監(jiān)測裝置監(jiān)測以及傳感器安裝、不能靈活地反應(yīng)斷路器的運行狀態(tài)以及攜帶不方便的問題，但是，其與上位機的通訊僅靠USB，則使得較遠距離時監(jiān)測儀無法與上位機實時傳輸數(shù)據(jù)，且僅靠鉗式傳感器，測量精度不高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，該監(jiān)測分析儀具有體積小、方便攜帶的特點，并且可以預(yù)先安裝進行在線實時監(jiān)測，也可以進行臨時在線檢測，且具有較高的測量精度。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，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螺絲固定于置物空間底部，置物空間內(nèi)還固定有開關(guān)電源，傳感器置于置物空間外部；
[0008]電路模塊包括信號采集、信號處理、數(shù)據(jù)存儲、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，傳感器通過所述信號接口與信號采集電路連接，信號采集電路用過信號處理電路連接DSP處理器，DSP處理器通過數(shù)據(jù)存儲電路分別連接Flash存儲芯片和通訊接口，DSP處理器通過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]本實用新型進一步限定的技術(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]進一步的，前述傳感器包括位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器和鉗式傳感器。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型采用具有16通道12位AD轉(zhuǎn)換的TMS320F2812DSP芯片作為狀態(tài)監(jiān)測儀的核心數(shù)據(jù)處理芯片，可以簡化電路，避免了單獨添加AD轉(zhuǎn)換電路，減小了電路所占空間，并配備了 128Mbyte的Flash存儲芯片，以完成多種型號斷路器的大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
[0017]本實用新型采用位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器和鉗式傳感器，當(dāng)需要監(jiān)測儀預(yù)先安裝并實時全面監(jiān)測的時候，將位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器安裝，可以實時在線測量，當(dāng)需要臨時在線監(jiān)測斷路器狀態(tài)，可以采用鉗式傳感器。
[0018]本實用新型添加了通訊模塊，可以通過通訊模塊，與上位機進行實時數(shù)據(jù)傳輸，解決了通過USB傳輸時，數(shù)據(jù)線需要短距離的問題，可以在較遠距離進行監(jiān)測，并實時傳輸數(shù)據(jù)。
[0019]本實用新型采用觸屏，可以通過觸屏進行命令輸入，無需采用鍵盤，簡化了電路，并且減小了監(jiān)測儀的體積和簡化了結(jié)構(gòu)。
[0020]綜上所述，本實用新型便于攜帶，能夠反映出斷路器的全面性能，并且可以與上位機進行實時數(shù)據(jù)傳輸，從而為斷路器的狀態(tài)維護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方案提供重要依據(jù)，對電力系統(tǒng)可靠性的提高和經(jīng)濟性的改善也有重
要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的裝置箱結(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-信號接口、7-充電接口、8-通訊接口、9_隔板、10-把手、11-保護罩。
【具體實施方式】
[0024]實施例1
[0025]本實施例提供的一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，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，電路模塊包括信號采集、信號處理、數(shù)據(jù)存儲、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，信號采集電路用過信號處理電路連接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)測儀的核心數(shù)據(jù)處理芯片，DSP處理器通過數(shù)據(jù)存儲電路分別連接Flash存儲芯片和通訊接口，F(xiàn)lash存儲芯片采用128Mbyte的Flash存儲芯片。DSP處理器通過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)果通過觸屏進行顯示；通訊模塊電路與DSP處理器連接，可以通過通訊模塊，將監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給主機或者接收主機上的信息；信號處理電路包括電磁干擾的抑制、信號的放大。
[0026]如圖2所示，裝置箱的上面板上開有觸屏槽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螺絲固定于置物空間底部，置物空間內(nèi)還固定有開關(guān)電源。
[0027]傳感器包括位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器和鉗式傳感器。傳感器置于置物空間外部，傳感器通過所述信號接口 6與信號采集電路連接。當(dāng)需要監(jiān)測儀預(yù)先安裝并實時全面監(jiān)測的時候，將位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器安裝，可以實時在線測量，當(dāng)需要臨時在線監(jiān)測斷路器狀態(tài)，可以采用鉗式傳感器。當(dāng)傳感器不使用時，將其放入裝置箱隔板9的下部。
[0028]傳感器和電路模塊通過電源模塊供電，電源模塊的型號是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，電源切換方式通過按鍵來完成，自帶電池通過充電接口 7進行充電。
[0029]本實施例的工作原理是:傳感器采集的信號經(jīng)電磁干擾的抑制后傳送至放大電路，信號被放大至數(shù)字信號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將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲至Flash存儲芯片中；對電磁干擾的抑制原理是:對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進入放大器前端時，壓敏電阻吸收了大量的浪涌干擾，同時為確保過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，以保證二極管不會由于電流過大而損壞。對信號的放大是:對信號采用差分輸入的方式抑制共模信號的干擾，并將信號放大至數(shù)字信號處理器接受的電壓范圍內(nèi)；對AD轉(zhuǎn)換是:采用DSP處理器自帶的ADC模塊，該模塊是一個12位分辨率的、具有16通道模-數(shù)轉(zhuǎn)換器；對數(shù)據(jù)的存儲是=Flash存儲芯片與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存儲芯片中；由于斷路器的運行環(huán)境易受各種電磁干擾的影響，因此信號在放大之前先經(jīng)過電磁干擾的抑制處理，再差分放大至數(shù)字信號處理器允許的電壓范圍內(nèi)，最后將信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后存儲至大容量的Flash存儲芯片中。
[0030]當(dāng)進行臨時在線監(jiān)測時，在完成DSP、觸屏和Flash存儲芯片初始化后，通過觸屏設(shè)置斷路器的型號、采樣時間和采樣閾值，選擇USB數(shù)據(jù)傳輸，然后開始啟動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、進行數(shù)據(jù)分析或者進行結(jié)果顯示。當(dāng)選擇采用觸屏顯示時，先選擇不同型號斷路器的不同參數(shù)，當(dāng)參數(shù)設(shè)定后，DSP主處理器從相應(yīng)的存儲區(qū)域讀取對應(yīng)參數(shù)的采樣數(shù)據(jù)，進行數(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USB通信時，通過數(shù)據(jù)線傳輸，通過觸屏選擇相應(yīng)型號的數(shù)據(jù)發(fā)送，同時上位機軟件開始接收數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分離處理將數(shù)據(jù)存檔并顯示結(jié)果。
[0031]當(dāng)進行在線實時監(jiān)測時，在完成DSP、觸屏和Flash存儲芯片初始化后，選擇無線傳輸，然后啟動AD轉(zhuǎn)換，每次采樣完成，相應(yīng)數(shù)據(jù)即被發(fā)送，同時上位機軟件開始接收數(shù)據(jù)并存檔，數(shù)據(jù)接收成功后，進入下一采樣循環(huán)，當(dāng)需要對數(shù)據(jù)進行處理時，通過上位機軟件進行采樣時間范圍的選擇，選擇相應(yīng)采樣時間內(nèi)的數(shù)據(jù)，再繼續(xù)接收數(shù)據(jù)的同時進行數(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]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式斷路器狀態(tài)監(jiān)測分析儀，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采集、信號處理、數(shù)據(jù)存儲、觸屏顯示、觸屏輸入和通訊模塊電路，所述傳感器通過所述信號接口與信號采集電路連接，所述信號采集電路用過信號處理電路連接DSP處理器，所述DSP處理器通過數(shù)據(jù)存儲電路分別連接Flash存儲芯片和通訊接口，所述DSP處理器通過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)測分析儀，其特征在于:所述裝置箱上還設(shè)有保護罩。
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)測分析儀，其特征在于:所述傳感器包括位移傳感器、振動傳感器、線圈電流傳感器、儲能電機電流傳感器和鉗式傳感器。
【文檔編號】G01R31/327GK203643580SQ201320887870
【公開日】2014年6月11日 申請日期: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 申請人:南京麟派電力工程有限公司