一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及配電開關(guān)機(jī)械故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]配電開關(guān)在整個配電網(wǎng)中有著舉足輕重的地位，其運行狀態(tài)的正常與否直接關(guān)系到配電網(wǎng)的安全運行。通過監(jiān)測配電開關(guān)的機(jī)械狀態(tài)，采取及時有效的檢修方式防止配電開關(guān)故障引起電網(wǎng)事故，可以提高配電網(wǎng)的供電可靠性與穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，通過實時采集振動信號判斷配電開關(guān)是否動作，通過采集配電開關(guān)的輔助觸頭狀態(tài)信息判斷配電開關(guān)的分/合閘情況，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)端計算機(jī)進(jìn)行實時監(jiān)測。
[0004]本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，與配電開關(guān)連接，其特征在于，包括:
[0006]信號采集模塊，與配電開關(guān)連接，用于采集配電開關(guān)的分/合閘線圈電流信號和振動信號；
[0007]A/D轉(zhuǎn)換模塊，與信號采集模塊連接，將信號采集模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送給微處理器；
[0008]開關(guān)量采集模塊，與配電開關(guān)的輔助觸點連接，用于獲取配電開關(guān)的分/合閘狀態(tài)?目息;
[0009]微處理器，與開關(guān)量采集模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，用于接收并處理開關(guān)量采集模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號；
[0010]GPRS模塊，與微處理器連接，將微處理器處理后的數(shù)據(jù)以無線通信的方式發(fā)送給遠(yuǎn)端計算機(jī)；
[0011]電源模塊，為信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器以及GPRS模塊供電。
[0012]進(jìn)一步的，所述電源模塊包括:太陽能電池板、與太陽能電池板輸出端連接的充放電控制模塊、與充放電控制模塊連接的蓄電池、與充放電控制模塊輸出端連接的電壓調(diào)節(jié)模塊以及與電壓調(diào)節(jié)模塊輸出端連接的穩(wěn)壓模塊。
[0013]進(jìn)一步的，所述電壓調(diào)節(jié)模塊采用LM2596S-ADJ可調(diào)穩(wěn)壓器。
[0014]進(jìn)一步的，所述信號采集模塊包括:振動信號采集模塊和分/合閘線圈電流信號采集模塊。
[0015]進(jìn)一步的，所述分/合閘線圈電流信號采集模塊包括用于采集分/合閘線圈電流信號的霍爾電流傳感器。
[0016]進(jìn)一步的，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0017]進(jìn)一步的，所述GPRS模塊包括具有ME3000_V2模塊和SM卡。
[0018]進(jìn)一步的，采用STM32F407VGT6作為監(jiān)測裝置的微處理器。
[0019]進(jìn)一步的，所述微處理器將數(shù)據(jù)處理完畢后，通過UART通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊。
[0020]本實用新型具有如下有益效果:
[0021]通過配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測裝置，實時采集振動信號判斷配電開關(guān)是否動作，通過采集配電開關(guān)的輔助觸頭狀態(tài)信息判斷是配電開關(guān)的分/合閘情況，并與遠(yuǎn)端計算機(jī)進(jìn)行無線通信，對配電開關(guān)的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)、實時監(jiān)視等特點。
[0022]考慮到配電開關(guān)多安裝在戶外桿塔上，為了方便安裝并使監(jiān)測裝置的接入不影響到原系統(tǒng)的正常運行，本裝置采用太陽能電池板和充放電控制模塊為蓄電池充電，當(dāng)蓄電池充滿電時會自動停止充電，當(dāng)陰雨天氣時，太陽能電池板輸出電壓不足自動切換為蓄電池供電；
[0023]采用STM32F407VGT6作為監(jiān)測裝置的微處理器，具有工作穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)以及能夠處理大量數(shù)據(jù)的特點；
[0024]考慮到并不是所有配電網(wǎng)變電站都適合鋪設(shè)網(wǎng)線，監(jiān)測裝置采用GPRS模塊，以無線通信方式與遠(yuǎn)端計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使得檢測裝置具有更強(qiáng)的適應(yīng)性；
[0025]A/D轉(zhuǎn)換模塊采用AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，能夠同步采集振動信號、分/合閘線圈電流信號，具有較高的采樣速率。
【附圖說明】
[0026]圖1是配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測裝置結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0027]圖2是電源模塊結(jié)構(gòu)連接示意圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1和圖2所示的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，與配電開關(guān)I連接，包括:
[0029]信號采集模塊2，與配電開關(guān)I連接，包括振動信號采集模塊21和分/合閘線圈電流信號采集模塊22，所述振動信號采集模塊21用于采集配電開關(guān)I的振動信號11，所述分/合閘線圈電流信號采集模塊22，包括用于采集配電開關(guān)I的合閘線圈電流信號12、分閘線圈電流信號13的霍爾電流傳感器221 ;
[0030]A/D轉(zhuǎn)換模塊3，與信號采集模塊2連接，并將信號采集模塊2采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過SPI通信方式發(fā)送給微處理器4，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊3采用AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；
[0031]開關(guān)量采集模塊5，與配電開關(guān)I的輔助觸點14連接，用于獲取配電開關(guān)I的分/合閘狀態(tài)信息；
[0032]微處理器4，分別與開關(guān)量采集模塊5、A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端連接，用于接收開關(guān)量采集模塊5的信號輸出，接收A/D轉(zhuǎn)換模塊3的數(shù)字信號，監(jiān)測裝置采用STM32F407VGT6作為微處理器4，微處理器4將數(shù)據(jù)處理完畢后，通過UART通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊6 ；
[0033]GPRS模塊6，包括具有ME3000_V2模塊和SM卡；
[0034]電源模塊7，為信號采集模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3、微處理器4以及GPRS模塊6供電，包括:充放電控制模塊71、太陽能電池板72、蓄電池73、電壓調(diào)節(jié)模塊74以及穩(wěn)壓模塊75，各部件的具體功能及連接關(guān)系分述如下:
[0035]與太陽能電池板72相連的充放電控制模塊71，內(nèi)置有充電管理模塊，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為當(dāng)蓄電池73供電，蓄電池73充滿電時會自動停止充電，當(dāng)太陽能電池板72輸出電壓不足時自動切換為蓄電池73供電；
[0036]電壓調(diào)節(jié)模塊74，與充放電控制模塊71輸出端連接，用于調(diào)節(jié)充放電控制模塊71的輸出電壓，所述電壓調(diào)節(jié)模塊74采用LM2596S-ADJ可調(diào)穩(wěn)壓器；
[0037]穩(wěn)壓模塊75，與電壓調(diào)節(jié)模塊74輸出端連接，用于調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)模塊74的輸出電壓；
[0038]考慮到配電開關(guān)I多安裝在戶外桿塔上，為使監(jiān)測裝置的接入不影響到原系統(tǒng)的正常運行，所述的電源模塊7中的太陽能電池板72輸出12V直流電并接入充放電控制模塊71。充放電控制模塊71分別向電壓調(diào)節(jié)模塊74和蓄電池73輸出12V直流電，所述的蓄電池73可以用于儲能，當(dāng)太陽能電池板72無法提供電能時，向充放電控制模塊71和監(jiān)測裝置供電。充放電控制模塊71輸出的12V直流電經(jīng)電壓調(diào)節(jié)模塊74分別向穩(wěn)壓模塊75和A/D轉(zhuǎn)換模塊3輸出5V直流電，向GPRS模塊6輸出4.2V直流電。電壓調(diào)節(jié)模塊74輸出的5V直流電經(jīng)穩(wěn)壓模塊75向微處理器輸出3.3V直流電，向分/合閘線圈電流信號采集模塊22輸出±12V的直流電，向振動信號采集模塊21輸出24V的直流電。
[0039]本實用新型所提供的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，主要是通過振動信號采集模塊21實時采集振動信號11判斷配電開關(guān)I是否動作，通過開關(guān)量采集模塊5實時采集輔助觸點14的分/合閘狀態(tài)信息，判斷配電開關(guān)I的分/合閘情況，監(jiān)測裝置中的振動信號采集模塊21和分/合閘線圈電流信號采集模塊22通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過SPI通信方式將數(shù)字信號發(fā)送給微處理器4，開關(guān)量采集模塊5與輔助觸點14連接，獲取配電開關(guān)I的分/合閘狀態(tài)信息并發(fā)送給微處理器4，微處理器4將處理后的數(shù)據(jù)通過UART通信方式發(fā)送給GPRS模塊6，GPRS模塊6與遠(yuǎn)端計算機(jī)8實現(xiàn)無線通信，遠(yuǎn)端計算機(jī)接收儲存數(shù)據(jù)并進(jìn)行實時分析監(jiān)測。
[0040]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，與配電開關(guān)連接，其特征在于，包括: 信號采集模塊，與配電開關(guān)連接，用于采集配電開關(guān)的分/合閘線圈電流信號和振動信號; A/D轉(zhuǎn)換模塊，與信號采集模塊連接，將信號采集模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送給微處理器； 開關(guān)量采集模塊，與配電開關(guān)的輔助觸點連接，用于獲取配電開關(guān)的分/合閘狀態(tài)信息; 微處理器，與開關(guān)量采集模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，用于接收并處理開關(guān)量采集模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號； GPRS模塊，與微處理器連接，將微處理器處理后的數(shù)據(jù)以無線通信的方式發(fā)送給遠(yuǎn)端計算機(jī); 電源模塊，為信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器以及GPRS模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電源模塊包括:太陽能電池板、與太陽能電池板輸出端連接的充放電控制模塊、與充放電控制模塊連接的蓄電池、與充放電控制模塊輸出端連接的電壓調(diào)節(jié)模塊以及與電壓調(diào)節(jié)模塊輸出端連接的穩(wěn)壓模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)模塊采用LM2596S-ADJ可調(diào)穩(wěn)壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號采集模塊包括:振動信號采集模塊和分/合閘線圈電流信號采集模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述分/合閘線圈電流信號采集模塊包括用于采集分/合閘線圈電流信號的霍爾電流傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述GPRS模塊包括具有ME3000_V2模塊和SM卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，采用STM32F407VGT6作為監(jiān)測裝置的微處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述微處理器將數(shù)據(jù)處理完畢后，通過UART通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊。
【專利摘要】本實用新型提供一種配電開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測裝置，與配電開關(guān)連接，包括：與配電開關(guān)連接的信號采集模塊，與信號采集模塊連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊，與配電開關(guān)的輔助觸點連接的開關(guān)量采集模塊，與開關(guān)量采集模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接的微處理器，與微處理器連接的GPRS模塊，為信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器及GPRS模塊供電的電源模塊，本裝置通過實時采集振動信號判斷配電開關(guān)是否動作，通過實時采集配電開關(guān)的輔助觸頭的狀態(tài)信息判斷配電開關(guān)的分/合閘情況，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)端計算機(jī)進(jìn)行實時監(jiān)測。
【IPC分類】G01R31-327
【公開號】CN204462333
【申請?zhí)枴緾N201520162205
【發(fā)明人】陳立純, 郭謀發(fā), 鄭鵬鵬, 陳永往, 莊世寧
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建晉江市供電有限公司, 福州大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月20日