一种用于避雷器的在线监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于避雷器的在线监测装置，包括电压信号采集模块、电流信号采集模块、信号调理模块和微处理器，电压信号采集模块和电流信号采集模块的输出端连接至信号调理模块的输入端；微处理器的输入端连接有隔离变换模块和功能按键；微处理器的输出端连接有报警模块、显示模块和存储模块；信号调理模块的输出端连接至隔离变换模块。本发明通过设置电压信号采集模块和电流信号采集模块，实现对避雷器电路的在线监测；通过微处理器将采集到的信号处理为监控数据并存储，便于查询；通过报警模块进行报警提示，提高发现和排除故障的效率；通过显示模块实时显示监控数据，提高排查故障的效率；通过上位机实现远程监控，提高工作效率。
【专利说明】
一种用于避雷器的在线监测装置
技术领域
[0001]本发明属于电气技术领域，特别是涉及一种用于避雷器的在线监测装置。
【背景技术】
[0002]随着电力系统全面开展输变电设备状态评价和状态检修工作，以及目前智能电网建设工作的全面展开，开展输变电一次设备的在线监测工作已经是一项迫在眉睫的工作。
[0003]避雷器是电力系统中广泛使用的一种输变电一次设备，是电力系统中的重要的过电压保护装置。由于避雷器有良好的非线性电阻特性，所以避雷器内部是没有间隙的。正是由于没有间隙，在正常运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用，以及内部受潮或过热等因素的影响，容易造成阀片非线性电阻特性的劣化。这种劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加，阻性电流的加大会造成发热量的增加，继而导致避雷器内部温度的上升，温度的上升则会加速阀片的老化，从而形成恶性循坏，最后导致避雷器由于过热而损坏，严重时甚至可能引起避雷器的爆炸，继而引起大面积停电事故。
[0004]因此，研究开发出可靠、先进、便捷的避雷器的在线监测装置，是推进避雷器在线监测的在线监测工作和状态检修工作的基础和前提。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于避雷器的在线监测装置，通过采集避雷器所在电路中的过电压及放电电流等信号，经微处理器分析判断，及时报警提示，便于实时监控和查询故障点，通过上位机实现远程监控，解决了现有的避雷器故障隐患多且不便监测的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明为一种用于避雷器的在线监测装置，包括电压信号采集模块、电流信号采集模块、信号调理模块和微处理器，所述电压信号采集模块和电流信号采集模块的输出端连接至信号调理模块的输入端;所述微处理器的输入端连接有隔离变换模块和功能按键；所述微处理器的输出端连接有报警模块、显示模块和存储模块;所述信号调理模块的输出端连接至隔离变换模块;所述微处理器还连接有RS485接口 ；所述RS485接口连接至上位机。
[0008]进一步地，所述电压信号采集模块用于采集避雷器电路中的电压信号并将其输送至信号调理模块，所述电流信号采集模块用于采集避雷器电路中的电流信号并将其输送至信号调理模块;所述信号调理模块将收到的电压信号、电流信号分别进行整形处理后输送至隔离变换模块;所述隔离变换模块将收到的经信号调理模块整形后的电压信号和电流信号分别处理为电压数字信号、电流数字信号，并将其传输至微处理器。
[0009]进一步地，所述微处理器对收到的来自隔离变换模块的电压数字信号和电流数字信号进行分析、计算和判断，从而形成监控数据，微处理器通过显示模块显示并通过存储模块存储监控数据，其中监控数据包括过电压次数、过电压相别、过电压发生时间和泄漏电流；当电压数字信号或电流数字信号达到报警阀值时，所述微处理器通过报警模块进行报警提醒;所述功能按键用于通过微处理器对存储模块中的监控数据进行查询或初始化操作，该功能按键还用于设定微处理器的内部参数，其中内部参数包括报警阀值、通讯参数和时间；所述上位机通过RS485接口与微处理器之间交互通讯;所述上位机通过微处理器对存储模块中的监控数据进行查询或初始化，该上位机通过RS485接口设定微处理器的内部参数。
[0010]进一步地，所述电压信号采集模块为电压互感器，所述电流信号采集模块为电流互感器，所述信号调理模块为桥式整流滤波电路，所述隔离变换模块包括光电隔离器和A/D转换器，所述微处理器采用STM32F103单片机，所述报警模块包括继电器和蜂鸣器，所述上位机为计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器，所述显示模块为LCD显示器，所述存储模块为EEPROM存储器。
[0011]本发明具有以下有益效果:
[0012]本发明通过设置电压信号采集模块和电流信号采集模块，实现对避雷器电路的在线监测;通过微处理器对采集到的信号分析和判断，形成监控数据并存储，便于查询;通过报警模块进行报警提示，提高发现和排除故障的效率;通过显示模块实时显示监控数据，提高监控人员排查故障点的效率;通过上位机实现远程监控，提高工作效率。
[0013]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明的一种用于避雷器的在线监测装置的组成框图；
[0016]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0017]1-电压信号采集模块，2-电流信号采集模块，3-信号调理模块，4-隔离变换模块，5-微处理器，6-报警模块，7-RS485接口，8-上位机，9-功能按键，10-显示模块，11-存储模块。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]请参阅图1所示，本发明为一种用于避雷器的在线监测装置，包括电压信号采集模块1、电流信号采集模块2、信号调理模块3、隔离变换模块4、微处理器5、报警模块6、RS485接口 7、上位机8、功能按键9、显示模块10和存储模块11，电压信号采集模块I和电流信号采集模块2安装在避雷器上，电压信号采集模块I和电流信号采集模块2的输出端连接至信号调理模块3的输入端，信号调理模块3的输出端连接至隔离变换模块4 ；微处理器5的输入端分别与隔离变换模块4和功能按键9电连接;微处理器5的输出端分别与报警模块6、显示模块10和存储模块11电连接;微处理器5还连接有RS485接口 7，RS485接口 7连接至上位机8，上位机8通过RS485接口 7与微处理器5之间交互通讯；上位机8与RS485接口 7之间采用屏蔽双绞线连接，屏蔽双绞线的使用长度5 1200米，为保证通讯质量，屏蔽双绞线的使用长度5 300米。
[0020]如图1所示电压信号采集模块I用于采集避雷器的电压信号并将其输送至信号调理模块3，电流信号采集模块2用于采集避雷器的电流信号并将其输送至信号调理模块3;信号调理模块3将收到的电压信号、电流信号分别进行整形处理后输送至隔离变换模块4;隔离变换模块4将收到的经信号调理模块3整形后的电压信号和电流信号分别处理为电压数字信号、电流数字信号，并将其传输至微处理器5;微处理器5对收到的来自隔离变换模块4的电压数字信号和电流数字信号进行分析、计算和判断，从而形成监控数据，一旦发生过电压或电流泄露或出现放电电流故障，微处理器5就控制报警模块6进行报警提醒，同时微处理器5将监控数据通过显示模块10显示和存储模块11进行存储，其中监控数据包括过电压次数、过电压相别、过电压发生时间和泄漏电流;功能按键9用于通过微处理器5对存储模块11中的监控数据进行查询或初始化操作，功能按键9还用于设定微处理器5的内部参数，其中内部参数包括报警阀值、通讯参数和时间；上位机8通过RS485接口 7获取微处理器5的监控数据，上位机8具有通过微处理器5对存储模块11中的监控数据进行查询或初始化的功能，上位机8还具有通过RS485接口 7对微处理器5的内部参数进行设定的功能，从而实现远程监控。
[0021]如图1所示，其中，电压信号采集模块I为电压互感器，电流信号采集模块2为电流互感器，信号调理模块3为桥式整流滤波电路，隔离变换模块4包括光电隔离器和A/D转换器，微处理器5采用STM32F103单片机，报警模块6包括继电器和蜂鸣器，上位机8为计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器，显示模块10为IXD显示器，存储模块11为EEPROM存储器。
[0022]本实施例的一个具体应用为:通过电压信号采集模块I和电流信号采集模块2采集避雷器工作电路中的过电压信号和电流放电信号，经过信号调理模块3和隔离变换模块4处理后传至微处理器5，从而实现在线监测；微处理器5对收到的过电压信号和电流放电信号分析和判断，当发生过电压和电流放电故障时，微处理器5控制报警模块6进行报警提示，使现场监控人员及时发现和排除故障，同时通过显示模块10及时显示，便于监控人员查询是何相电路发生故障以及发生故障时间等信息；上位机8通过RS485接口 7访问微处理器5，一方面实时获取或查询监控数据，另一方面对微处理器5的内部参数进行更新设置。
[0023]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0024]最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种用于避雷器的在线监测装置，其特征在于:包括电压信号采集模块(I)、电流信号采集模块(2)、信号调理模块(3)和微处理器(5)，所述电压信号采集模块(I)和电流信号采集模块(2)的输出端连接至信号调理模块(3)的输入端;所述微处理器(5)的输入端连接有隔离变换模块(4)和功能按键(9);所述微处理器(5)的输出端连接有报警模块(6)、显示模块(10)和存储模块(11);所述信号调理模块(3)的输出端连接至隔离变换模块(4);所述微处理器(5)还连接有RS485接口( 7);所述RS485接口( 7)连接至上位机(8)。2.根据权利要求1所述的一种用于避雷器的在线监测装置，其特征在于:所述电压信号采集模块(I)用于采集避雷器电路中的电压信号并将其输送至信号调理模块(3)，所述电流信号采集模块(2)用于采集避雷器电路中的电流信号并将其输送至信号调理模块(3);所述信号调理模块(3)将收到的电压信号、电流信号分别进行整形处理后输送至隔离变换模块(4);所述隔离变换模块(4)将收到的经信号调理模块(3)整形后的电压信号和电流信号分别处理为电压数字信号、电流数字信号，并将其传输至微处理器(5)。3.根据权利要求1或2所述的一种用于避雷器的在线监测装置，其特征在于:所述微处理器(5)对收到的来自隔离变换模块(4)的电压数字信号和电流数字信号进行分析、计算和判断，从而形成监控数据，微处理器(5)通过显示模块(10)显示并通过存储模块(11)存储监控数据，其中监控数据包括过电压次数、过电压相别、过电压发生时间和泄漏电流；当电压数字信号或电流数字信号达到报警阀值时，所述微处理器(5)通过报警模块(6)进行报警提醒;所述功能按键(9)用于通过微处理器(5)对存储模块(11)中的监控数据进行查询或初始化操作，该功能按键(9)还用于设定微处理器(5)的内部参数，其中内部参数包括报警阀值、通讯参数和时间；所述上位机(8)通过RS485接口(7)与微处理器(5)之间交互通讯;所述上位机(8)通过微处理器(5)对存储模块(11)中的监控数据进行查询或初始化，该上位机(8)通过RS485接口( 7)设定微处理器(5)的内部参数。4.根据权利要求1所述的一种用于避雷器的在线监测装置，其特征在于:所述电压信号采集模块(I)为电压互感器，所述电流信号采集模块(2)为电流互感器，所述信号调理模块(3)为桥式整流滤波电路，所述隔离变换模块(4)包括光电隔离器和A/D转换器，所述微处理器(5)采用STM32F103单片机，所述报警模块(6)包括继电器和蜂鸣器，所述上位机(8)为计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器，所述显示模块(10)为LCD显示器，所述存储模块(11)为EEPROM存储器。
【文档编号】G01R31/00GK105954634SQ201610583999
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】宁仁飞, 马春水
【申请人】安徽亚辉电气自动化有限公司