專利名稱：一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種故障監(jiān)測裝置，尤其是指用于高壓輸配電網(wǎng)的故障監(jiān) 測裝置，屬于電子報警器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
輸配電網(wǎng)似蜘蛛網(wǎng)一樣向四處延伸，它線路長分布廣。每座變電所供電面 積幾十至幾百公里，有些輸配電線路穿過田地、草原、高山和荒漠等復(fù)雜地形， 遠(yuǎn)離公路，在人員少、交通不便的情況下，管理困難是4艮多的；特別是目前許 多城市電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)均埋設(shè)于地下管道內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)某分支發(fā)生短路或者接地故障時， 目前，線路維護(hù)人員只好逐條分支巡查，這樣勢必造成長時間停電，影響該地 區(qū)的生產(chǎn)和人民生活。另一方面手動排除故障不準(zhǔn)確時就恢復(fù)供電又會使大功 率大電流開關(guān)跳閘，開關(guān)壽命受到很大的影響。如何提供一種用于電網(wǎng)的故障 遠(yuǎn)程診斷，即能可靠且快速的反應(yīng)出故障點(diǎn)和故障類型，且能將這些診斷信息 上傳至遠(yuǎn)端控制端方便管理和維護(hù)的智能診斷裝置已經(jīng)成為有待解決的技術(shù)難 題。
發(fā)明內(nèi)容
為解決該技術(shù)難題，本實(shí)用新型目的在于提供一種具有遠(yuǎn)程控制的電網(wǎng)故 障監(jiān)測裝置。該診斷裝置用于監(jiān)控電網(wǎng)正常運(yùn)行、檢測電網(wǎng)線路短路接地故障 并快速排除，可直接安裝在高壓開關(guān)拒、環(huán)網(wǎng)箱、電纜分接箱等電器設(shè)備饋出 回路及變配電系統(tǒng)的電纜上，采用智能化和節(jié)能技術(shù)的系統(tǒng)為電網(wǎng)自動化控制 和智能化運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)提供基本保證。
為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，由系統(tǒng)主機(jī)、接地傳感器、短路傳感器 和傳輸光纜組成，其中，系統(tǒng)主機(jī)包括，光電信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器控制系統(tǒng)、LED顯示模塊、遠(yuǎn)程通信模塊、按鍵輸入和電源模塊，接地傳感器和短路傳感器 均包含電光轉(zhuǎn)換模塊，用于把傳感器采集到的電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸入傳輸 光纜，傳感器采集電網(wǎng)的故障信號，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成光信號，通過傳輸光纜傳 輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)的光電轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后把信號輸入微處理器 控制中心進(jìn)行分析、判斷，經(jīng)編碼解碼輸出面板的LED顯示模塊和遠(yuǎn)程通信模 塊，遠(yuǎn)程通信模塊經(jīng)調(diào)制解調(diào)遠(yuǎn)程傳輸，系統(tǒng)主機(jī)微處理器控制系統(tǒng)設(shè)置抗干 擾看門狗軟件，傳感器的報警信號用光纜傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。
上述的接地傳感器和短路傳感器采用小體積電子式設(shè)計，可直接安裝在高 壓開關(guān)拒，環(huán)網(wǎng)拒，電纜分接箱等電器設(shè)備饋出回路及變配電系統(tǒng)的電纜上， 與電纜成等電位，并且傳感器采用高絕緣、防潮材料澆注，未與電纜的導(dǎo)電部 份直接接觸，受強(qiáng)電影響小。在線路設(shè)計上，采用無源式設(shè)計，用電磁感應(yīng)技 術(shù)從電纜線中獲取電能驅(qū)動電子線路。從電纜線中采樣到的電流信號經(jīng)比較放 大后，驅(qū)動LED管、LED管的光輸出，通過傳輸光纜傳輸給系統(tǒng)主機(jī)，以減小周 圍環(huán)境的干擾影響。比較器的比較方式可調(diào)，并采用高精度電位器，以保證傳 感器的精度和測量范圍。
上述的微處理器控制系統(tǒng)通過內(nèi)嵌程序根據(jù)用戶不同按鍵操作控制各系統(tǒng) 進(jìn)行相應(yīng)操作并實(shí)時對傳感器采集的信號進(jìn)行分析判斷，并保持與遠(yuǎn)程通信模 塊的通信功能。微處理器控制系統(tǒng)還采用模糊控制算法迅速分析判斷傳感器信 號，并通過內(nèi)置的看門狗功能實(shí)現(xiàn)軟件抗干擾，還采用休眠喚醒功能保證系統(tǒng) 的低功耗。
上述的電源模塊所用電池設(shè)置于一電池盒中，電池盒上設(shè)有一獨(dú)立開啟的
面板，該獨(dú)立開啟面板內(nèi)嵌于系統(tǒng)整機(jī)面板。
采用本技術(shù)方案，本實(shí)用新型能夠保證在強(qiáng)磁場大電流環(huán)境下不受外界干 擾而準(zhǔn)確地對電網(wǎng)故障進(jìn)行智能診斷，并且能夠?qū)⒐收仙蟼髦吝h(yuǎn)程監(jiān)控室，利 于電網(wǎng)維護(hù)和排除故障。


圖1為本實(shí)用新型的整體系統(tǒng)功能圖2為本實(shí)用新型的傳感器電路原理圖3為本實(shí)用新型的正面操作面板外形結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本實(shí)用新型的背面接線端子外形結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本實(shí)用新型在樹干型電網(wǎng)的施工安裝圖。
圖6為本實(shí)用新型在閉環(huán)型電網(wǎng)的施工安裝圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型詳細(xì)說明。
如圖1，本實(shí)用新型是一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，由系統(tǒng)主機(jī)、接地 傳感器、短路傳感器和傳輸光纜組成，其中系統(tǒng)主機(jī)包括光電信號轉(zhuǎn)換模塊、 微處理器控制系統(tǒng)、LED顯示模塊、遠(yuǎn)程通信模塊、按鍵輸入和電源模塊；其中 接地傳感器和短路傳感器均包含電光轉(zhuǎn)換模塊，用于把傳感器采集到的電信號 轉(zhuǎn)換成光信號并輸入傳輸光纜。傳感器采集電網(wǎng)的故障信號，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成 光信號，通過傳輸光纜傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)的光電轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn) 換后把信號輸入微處理器控制中心進(jìn)行分析、判斷，經(jīng)編碼解碼輸出到面板的 LED顯示模塊和遠(yuǎn)程通信模塊，遠(yuǎn)程通信模塊經(jīng)調(diào)制解調(diào)遠(yuǎn)程傳輸，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端 自動化控制的目的，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動化控制和智能化運(yùn)行。
如圖2所示，本實(shí)用新型的接地傳感器和短路傳感器的電路由整流橋堆
Dl-4、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、 R6、可調(diào)電阻TR1、電 感L1、 二極管D5、 二極管D6、電容C1，電容C2、穩(wěn)壓管DZ1、晶閘管U1、發(fā) 光二極管LED1組成傳感器檢測電路，其中接地傳感器和短路傳感器的差別在Ll 的參數(shù)不同，兩者的傳感檢測原理一致，均是對電流突變產(chǎn)生提示信號。其主 要工作原理為電網(wǎng)線纜的電流發(fā)生突變，將使周邊^(qū)f茲場發(fā)生變化，經(jīng)電感Ll 磁電轉(zhuǎn)換為電流信號，經(jīng)電阻Rl,電容'C1,整流橋堆D1-4濾波整流，與穩(wěn)壓管 DZ1比較，超過穩(wěn)壓值的故障信號導(dǎo)通晶閘管Ul，并使發(fā)光二極管LED1發(fā)出光 信號。該傳感原理也可以通過其他電路實(shí)現(xiàn)同等功能。
本實(shí)用新型的系統(tǒng)主機(jī)的微處理器控制電路的時鐘輸入采用專門時鐘芯片 產(chǎn)生，進(jìn)一步提高系統(tǒng)主機(jī)抗干擾能力。同時，微處理控制系統(tǒng)通過看門狗程 序?qū)崿F(xiàn)軟件抗干擾。
本實(shí)用新型的系統(tǒng)主機(jī)的微處理控制系統(tǒng)采用模糊算法，能夠準(zhǔn)確快速的 判斷出電網(wǎng)故障，并發(fā)出報警信息。
如圖3，本實(shí)用新型的LED顯示模塊、按鍵輸入和電源模塊模塊均設(shè)于前置 的面板，系統(tǒng)主機(jī)采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，前置面板上設(shè)有操作按鈕、參數(shù)調(diào)節(jié) 按鈕和診斷、報警指示燈。
電源模塊所用電池通過一圓柱型電池盒直接設(shè)于系統(tǒng)整機(jī)上，且電池盒面板 內(nèi)嵌于系統(tǒng)整機(jī)面板，獨(dú)立打開電池盒蓋板即可更換電池，即不需打開主機(jī)即 可進(jìn)行電池更換操作。系統(tǒng)主機(jī)采用這樣的密閉設(shè)計有利于系統(tǒng)的防潮防塵抗 干擾，更加適合惡劣的安裝環(huán)境下系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
如圖4,本實(shí)用新型的背面接線端子采用標(biāo)準(zhǔn)通用復(fù)合型接線端子，該端子 由兩部份組成， 一部份與線路板固定連接，而另一部份可進(jìn)行整體拔插，當(dāng)接 線時能整體拔下來接線，接好后再插上，方便工程人員安裝維護(hù)。
如圖5、 6,本實(shí)用新型在樹干型電網(wǎng)的施工安裝方式和在閉環(huán)型電網(wǎng)的施
工安裝方式。每個分電路節(jié)點(diǎn)間安裝此診斷裝置，可以根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的LED報警
模塊指示判斷電網(wǎng)的故障點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，由系統(tǒng)主機(jī)、接地傳感器、短路傳感器和傳輸光纜組成，其特征在于系統(tǒng)主機(jī)包括，光電信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器控制系統(tǒng)、LED顯示模塊、遠(yuǎn)程通信模塊、按鍵輸入和電源模塊，接地傳感器和短路傳感器均包含電光轉(zhuǎn)換模塊，用于把傳感器采集到的電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸入傳輸光纜，傳感器采集電網(wǎng)的故障信號，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成光信號，通過傳輸光纜傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)的光電轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后把信號輸入微處理器控制中心進(jìn)行分析、判斷，經(jīng)編碼解碼輸出至面板的LED顯示模塊和遠(yuǎn)程通信模塊，系統(tǒng)主機(jī)微處理器控制系統(tǒng)設(shè)置抗干擾看門狗軟件，傳感器的報警信號用光纜傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，其特征在于 所述的傳感器采用小體積電子式設(shè)計，直接安裝在高壓開關(guān)拒，環(huán)網(wǎng)拒，電纜 分接箱等電器設(shè)備饋出回路及變配電系統(tǒng)的電纜上，與電纜成等電位，并且傳 感器采用高絕緣、防潮材料澆注，未與電纜的導(dǎo)電部份直接接觸；在線路設(shè)計 上，采用無源式設(shè)計，以電磁感應(yīng)原理'從電纜線中獲取電能驅(qū)動電子線路；從 電纜線中采樣到的電流信號經(jīng)比4支;改大后，驅(qū)動LED管、LED管的光信號輸出通 過光纜傳輸給系統(tǒng)主機(jī)；比較器的比較方式可調(diào)，并采用高精度電位器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，其特征在于 所述的診斷裝置采用微處理器控制技術(shù)，其內(nèi)嵌程序可以控制當(dāng)所供電電池電 壓低于2. 8V時，輸出至系統(tǒng)主機(jī)報警顯示并上傳至遠(yuǎn)端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，其特征在于 所述的系統(tǒng)主機(jī)采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，'即前置面板上設(shè)有操作按鈕、參數(shù)調(diào)節(jié) 按鈕和診斷、報警指示燈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的電源模塊所用電池設(shè)置于一電池金中，電池盒上設(shè)有一獨(dú)立開啟的面板， 該獨(dú)立開啟面板內(nèi)嵌于系統(tǒng)整機(jī)面板。
專利摘要一種電網(wǎng)故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測裝置，涉及電子報警器技術(shù)領(lǐng)域，由系統(tǒng)主機(jī)、接地傳感器、短路傳感器和傳輸光纜組成，其中系統(tǒng)主機(jī)包括光電信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器控制系統(tǒng)、LED顯示模塊、遠(yuǎn)程通信模塊、按鍵輸入和電源模塊。其基本原理為由傳感器采集電網(wǎng)的故障信號，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纜傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后輸入CPU進(jìn)行分析、判斷，經(jīng)編碼解碼輸出面板和遠(yuǎn)端顯示控制信號，遠(yuǎn)端信號經(jīng)調(diào)制解調(diào)遠(yuǎn)程傳輸，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端自動化控制的目的，為電網(wǎng)自動化控制和智能化運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，提供基本保證，系統(tǒng)整機(jī)采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠在較差的環(huán)境下穩(wěn)定工作。
文檔編號G01R31/08GK201181322SQ200820006528
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者詹振岳 申請人:廈門安達(dá)興電氣有限公司