本發(fā)明屬于電力設(shè)備控制，特別涉及一種斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、斷路器用于開斷和保護(hù)高壓電路。彈簧操動機(jī)構(gòu)是一種以彈簧作為儲能元件，與凸輪、連桿一起構(gòu)成的機(jī)械式操動機(jī)構(gòu)，因其要求的電源容量小、斷電之后仍能進(jìn)行一次關(guān)合閘操作且在交、直流電源下都能操作的優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。選相投切是一種通過專門裝置控制斷路器觸頭在最佳時刻開關(guān)的技術(shù)，而選相技術(shù)依賴于高精度的分合閘時間。因此，選擇合適的方法檢測分析高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，并對觸頭動作時間偏差做出相應(yīng)補(bǔ)償具有重要的意義。

2、傳統(tǒng)測試方法需要借助傳感器，如滑動電阻傳感器或光柵傳感器等，具有測試精度不高、傳感器安裝復(fù)雜、不能在線測試等缺點。同時，針對分合閘速度不滿足要求的斷路器，通常依靠經(jīng)驗對分合閘彈簧進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到合格范圍內(nèi)，該方法調(diào)整次數(shù)多，且需要斷路器多次分合閘，影響設(shè)備壽命，工作效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，在于提供一種斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整裝置及方法，在保證斷路器動作特性測量穩(wěn)定性的同時，避免合閘彈簧的多次調(diào)整，提高工作效率，延長機(jī)構(gòu)使用壽命。

2、為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

3、一種斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整裝置，包括，

4、數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為獲取觸頭位移數(shù)據(jù)和合閘彈簧壓力數(shù)據(jù)；

5、數(shù)據(jù)判斷模塊，被配置為判斷所述觸頭位移是否在正常范圍內(nèi)、合閘彈簧壓力是否達(dá)到可承受最大值；以及，

6、操動機(jī)構(gòu)控制模塊，被配置為根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果，對觸頭動作時間進(jìn)行補(bǔ)償。

7、其中，數(shù)據(jù)獲取模塊被配置為獲取觸頭位移數(shù)據(jù)，包括，

8、圖像獲取模塊，被配置為獲取彈簧操動機(jī)構(gòu)的斷路器拐臂移動圖像；

9、圖像處理模塊，被配置為將所述移動圖像還原得到一組連續(xù)的靜止圖像；以及，所述圖像處理模塊被配置為基于所述連續(xù)的靜止圖像，得到拐臂位移，進(jìn)而得到觸頭位移。

10、其中，圖像處理模塊被配置為基于所述連續(xù)的靜止圖像，得到拐臂位移，包括，

11、對各所述靜止圖像進(jìn)行降噪處理及圖像增強(qiáng)；

12、選取圖像中感興趣的目標(biāo)區(qū)域，確定目標(biāo)區(qū)域中的關(guān)鍵點，將相鄰幀圖像的關(guān)鍵點進(jìn)行匹配，確定對應(yīng)的匹配點對；

13、對匹配點進(jìn)行軌跡跟蹤，得到拐臂位移。

14、其中，操動機(jī)構(gòu)控制模塊被配置為根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果，對觸頭動作時間進(jìn)行補(bǔ)償，包括，

15、觸頭位移在正常范圍內(nèi)，不進(jìn)行觸頭動作時間補(bǔ)償；

16、觸頭位移不在正常范圍，且合閘彈簧壓力未達(dá)到可承受最大值時，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量；

17、觸頭位移不在正常范圍，且合閘彈簧壓力達(dá)到可承受最大值時，調(diào)節(jié)電磁鐵兩端的電壓或調(diào)節(jié)電磁鐵動鐵芯位移。

18、其中，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量，包括，

19、獲取觸頭位移時的合閘動作時間，計算得到所述合閘動作時間與正常情況相比的觸頭動作時間偏差；

20、根據(jù)所述觸頭動作時間偏差，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量，從而增大或減小合閘彈簧預(yù)緊力，改變觸頭位移速度從而改變合閘動作時間。

21、其中，調(diào)節(jié)電磁鐵兩端的電壓，包括，設(shè)置驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括電壓源、第一電阻、第一三極管、第二三極管、電容、第一二極管、tvs二極管、電感和第二電阻，其中，電壓源的正極連接第一三極管的集電極，電壓源的負(fù)極連接第一電阻的一端；第一三極管的發(fā)射極分別連接第二三極管的集電極、電容的陽極，第二三極管的發(fā)射極分別連接tvs二極管的陽極、電感的一端，tvs二極管的陰極連接第一二極管的陰極，電感的另一端連接第二電阻的一端；第一電阻的另一端、電容的陰極、第一二極管的陽極、第二電阻的另一端相連接；

22、首先控制第一三極管導(dǎo)通，第二三極管開斷，此時對電容充電，通過控制充電時長調(diào)節(jié)電容電壓；然后控制第一三極管開斷，第二三極管開斷；需合閘時，控制第一三極管開斷，第二三極管導(dǎo)通，電容電壓加載于電磁鐵兩端，實現(xiàn)對電磁鐵兩端電壓的調(diào)節(jié)。

23、其中，調(diào)節(jié)電磁鐵動鐵芯位移，包括，在擋板朝向電磁鐵動鐵芯的一側(cè)設(shè)置墊圈，通過調(diào)節(jié)墊圈的厚度改變動鐵芯的位移。

24、一種斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整方法，包括，

25、獲取觸頭位移數(shù)據(jù)和合閘彈簧壓力數(shù)據(jù)；

26、判斷所述觸頭位移是否在正常范圍內(nèi)、合閘彈簧壓力是否達(dá)到可承受最大值；

27、根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果，對觸頭動作時間進(jìn)行補(bǔ)償。

28、其中，獲取觸頭位移數(shù)據(jù)，包括，

29、獲取彈簧操動機(jī)構(gòu)的斷路器拐臂移動圖像；

30、將所述移動圖像還原得到一組連續(xù)的靜止圖像；

31、基于所述連續(xù)的靜止圖像，得到拐臂位移，進(jìn)而得到觸頭位移。

32、其中，獲取觸頭位移數(shù)據(jù)，包括，

33、基于所述連續(xù)的靜止圖像，得到拐臂位移，包括，

34、對各所述靜止圖像進(jìn)行降噪處理及圖像增強(qiáng)；

35、選取圖像中感興趣的目標(biāo)區(qū)域，確定目標(biāo)區(qū)域中的關(guān)鍵點，將相鄰幀圖像的關(guān)鍵點進(jìn)行匹配，確定對應(yīng)的匹配點對；

36、對匹配點進(jìn)行軌跡跟蹤，得到拐臂位移。

37、其中，根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果，對觸頭動作時間進(jìn)行補(bǔ)償，包括，

38、觸頭位移在正常范圍內(nèi)，不進(jìn)行觸頭動作時間補(bǔ)償；

39、觸頭位移不在正常范圍，且合閘彈簧壓力未達(dá)到可承受最大值時，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量；

40、觸頭位移不在正常范圍，且合閘彈簧壓力達(dá)到可承受最大值時，調(diào)節(jié)電磁鐵兩端的電壓或調(diào)節(jié)電磁鐵動鐵芯位移。

41、其中，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量，包括，

42、獲取觸頭位移時的合閘動作時間，計算得到所述合閘動作時間與正常情況相比的觸頭動作時間偏差；

43、根據(jù)所述觸頭動作時間偏差，調(diào)節(jié)合閘彈簧壓縮量，從而增大或減小合閘彈簧預(yù)緊力，改變觸頭位移速度從而改變合閘動作時間。

44、其中，調(diào)節(jié)電磁鐵兩端的電壓，包括，設(shè)置驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括電壓源、第一電阻、第一三極管、第二三極管、電容、第一二極管、tvs二極管、電感和第二電阻，其中，電壓源的正極連接第一三極管的集電極，電壓源的負(fù)極連接第一電阻的一端；第一三極管的發(fā)射極分別連接第二三極管的集電極、電容的陽極，第二三極管的發(fā)射極分別連接tvs二極管的陽極、電感的一端，tvs二極管的陰極連接第一二極管的陰極，電感的另一端連接第二電阻的一端；第一電阻的另一端、電容的陰極、第一二極管的陽極、第二電阻的另一端相連接；

45、首先控制第一三極管導(dǎo)通，第二三極管開斷，此時對電容充電，通過控制充電時長調(diào)節(jié)電容電壓；然后控制第一三極管開斷，第二三極管開斷；需合閘時，控制第一三極管開斷，第二三極管導(dǎo)通，電容電壓加載于電磁鐵兩端，實現(xiàn)對電磁鐵兩端電壓的調(diào)節(jié)。

46、其中，調(diào)節(jié)電磁鐵動鐵芯位移，包括，在擋板朝向電磁鐵動鐵芯的一側(cè)設(shè)置墊圈，通過調(diào)節(jié)墊圈的厚度改變動鐵芯的位移。

47、一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器，以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序；所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如前所述的斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整方法的步驟。

48、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序；所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前所述的斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測及調(diào)整方法的步驟。

49、采用上述方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的測量方式受溫度、光照等環(huán)境因素影響較小，非接觸式測量方法避免了機(jī)構(gòu)磨損，測量的誤差較小，可以保證測量穩(wěn)定性。同時根據(jù)位移偏差調(diào)整合閘彈簧壓縮量及控制電壓可以避免多次調(diào)整，提高工作效率，避免影響機(jī)構(gòu)壽命。