絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)、上位機(jī)、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器和至少一個(gè)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元；所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元用于監(jiān)測安裝在牽引變電所的電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)；各個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元通過CAN總線與所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的一端連接，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的另一端與所述上位機(jī)的一端連接，所述上位機(jī)的另一端通過數(shù)據(jù)庫與所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)連接。具有高的可靠性和監(jiān)測精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的長期有效的監(jiān)測；并且，還能夠同時(shí)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備的多個(gè)絕緣參數(shù)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，從而降低了監(jiān)測成本，減輕了監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。
【專利說明】絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣設(shè)備監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前鐵路事業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鐵路運(yùn)輸中所使用的牽引變電所提出了更高的要求，具體的:牽引變電所中所使用的一次電氣設(shè)備需要滿足在線時(shí)間長、停電檢測與維修時(shí)間短的要求；并且，還需要提前預(yù)警一次電氣設(shè)備由于絕緣問題而可能導(dǎo)致的故障，降低一次電氣設(shè)備由于絕緣問題而可能造成的損失。因此，研制電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)，從而保障電氣設(shè)備在實(shí)際工作狀態(tài)下的電氣安全性能具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前，電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)為采用便攜式儀器監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)，即:當(dāng)需要監(jiān)測某一個(gè)電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)時(shí)，在該電氣設(shè)備表面安裝一臺(tái)檢測儀器，從而檢測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)。該種方法存在的主要缺陷為:(一)實(shí)時(shí)性差，無法對(duì)電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行長期有效的監(jiān)測；(二)監(jiān)測效率低，當(dāng)需要監(jiān)測某一臺(tái)電氣設(shè)備的多種絕緣參數(shù)時(shí)，需要使用各類檢測儀器，從而既提高了監(jiān)測成本，又增加了監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法，具有高的可靠性和監(jiān)測精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的長期有效的監(jiān)測；并且，還能夠同時(shí)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備的多個(gè)絕緣參數(shù)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，從而降低了監(jiān)測成本，減輕了監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括:遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)、上位機(jī)、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器和至少一個(gè)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元；所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元用于監(jiān)測安裝在牽引變電所的電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)；各個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元通過CAN總線與所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的一端連接，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的另一端與所述上位機(jī)的一端連接，所述上位機(jī)的另一端通過數(shù)據(jù)庫與所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)連接。
[0007]優(yōu)選的，所述電氣設(shè)備包括一次側(cè)變壓器套管、電流互感器、電壓互感器和避雷器。
[0008]優(yōu)選的，每一個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元包括:主控制器、電源模塊、存儲(chǔ)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、至少一個(gè)微電流傳感器、至少一個(gè)電壓傳感器、至少一個(gè)溫度傳感器、至少一個(gè)濕度傳感器和至少一個(gè)加熱器；所述主控制器分別與所述電源模塊、所述存儲(chǔ)模塊、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器和所述加熱器連接；所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述微電流傳感器連接，所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述電壓傳感器連接。
[0009]優(yōu)選的，所述主控制器依次通過驅(qū)動(dòng)電路和繼電器后與所述加熱器連接；所述主控制器為LPC1768控制器；所述電源模塊為數(shù)字電源模塊或模擬電源模塊；所述存儲(chǔ)模塊為EEPROM存儲(chǔ)器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為AD7656 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述微電流傳感器為零磁通穿心式微電流傳感器；所述主控制器還安裝有CAN接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口RS485 網(wǎng) 口、RS232 調(diào)試接 口、I2C 接口、SSPO 接 口。
[0010]本發(fā)明提供一種應(yīng)用上述絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0011]SI，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息，其中，所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式為符合CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式；當(dāng)接收到所述上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求時(shí)，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元將所述絕緣參數(shù)信息通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)上傳給所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器；
[0012]S2，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器將所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式，得到符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息，然后將所述符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息通過以太網(wǎng)傳輸給所述上位機(jī)；
[0013]S3，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告，并將所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)；
[0014]S4，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)從所述數(shù)據(jù)庫中讀取并顯示與所述被監(jiān)測電氣設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告。
[0015]優(yōu)選的，所述絕緣參數(shù)信息包括泄漏電流信息和介質(zhì)損耗角等值信息；S1中，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息具體為:
[0016]S11，各個(gè)所述微電流傳感器采集所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的模擬信號(hào)格式的原始采樣信息；
[0017]S12，所述微電流傳感器將所述原始采樣信息發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述原始采樣信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息，然后串行輸入到所述主控制器內(nèi)；
[0018]S13，所述主控制器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值；
[0019]S14，所述主控制器將所述泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)模塊內(nèi)。
[0020]優(yōu)選的，SI之前，還包括以下步驟:所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)采樣的通知消息；和/或
[0021]S2中，所述數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求包括召喚所有絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求，以及，召喚特定絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求；和/或
[0022]SI之后，還包括:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)故障或所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元存儲(chǔ)的所述絕緣參數(shù)信息丟失時(shí)，所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)看門狗復(fù)位功能的通知消
肩、O
[0023]優(yōu)選的，S3中，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告具體為:
[0024]所述上位機(jī)建立絕緣動(dòng)態(tài)模型,將接收到的所述絕緣參數(shù)信息輸入所述絕緣動(dòng)態(tài)模型，然后通過運(yùn)行所述絕緣動(dòng)態(tài)模型得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告；其中，所述絕緣動(dòng)態(tài)模型中所使用的參數(shù)包括電氣設(shè)備的電壓、電氣設(shè)備所處環(huán)境的溫度、電氣設(shè)備所處環(huán)境的濕度、電氣設(shè)備的泄漏電流和電氣設(shè)備的介質(zhì)損耗角。
[0025]優(yōu)選的，S3之后，還包括:[0026]S5，當(dāng)所述上位機(jī)得出所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)低于預(yù)設(shè)極值時(shí)，發(fā)出報(bào)
警信號(hào)。
[0027]本發(fā)明的有益效果如下:
[0028]本發(fā)明提供的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法，非常適應(yīng)于牽引變電所等電磁場干擾嚴(yán)重的場所，具有高的可靠性和監(jiān)測精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的長期有效的監(jiān)測；并且，還能夠同時(shí)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備的多個(gè)絕緣參數(shù)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，從而降低了監(jiān)測成本，減輕了監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明提供的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明提供的現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0032]如圖1所示，本發(fā)明提供一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括:遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)、上位機(jī)、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器和至少一個(gè)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元；所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元用于監(jiān)測安裝在牽引變電所的電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)；各個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元通過CAN總線與所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的一端連接，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的另一端與所述上位機(jī)的一端連接，所述上位機(jī)的另一端通過數(shù)據(jù)庫與所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)連接。其中，本發(fā)明中，電氣設(shè)備包括但不限于一次側(cè)變壓器套管、電流互感器、電壓互感器和避雷器。通過CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器，實(shí)現(xiàn)了 CAN總線網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)的相互通信的功能。
[0033]如圖2所示，每一個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元包括:主控制器、電源模塊、存儲(chǔ)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、至少一個(gè)微電流傳感器、至少一個(gè)電壓傳感器、至少一個(gè)溫度傳感器、至少一個(gè)濕度傳感器和至少一個(gè)加熱器；所述主控制器分別與所述電源模塊、所述存儲(chǔ)模塊、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器和所述加熱器連接；所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述微電流傳感器連接，所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述電壓傳感器連接。其中，在圖2中示出，主控制器依次通過驅(qū)動(dòng)電路和繼電器后與所述加熱器連接；所述主控制器為LPC1768控制器；所述電源模塊為數(shù)字電源模塊或模擬電源模塊，更具體的，可以采用AC220V電源供電，使用賽思德開關(guān)電源轉(zhuǎn)換成合適的電壓。其中使用兩個(gè)12V電源構(gòu)成正負(fù)12V電源為微電流傳感器供電，其中取正12V電源通過7809和7805兩塊芯片轉(zhuǎn)化成需要的模擬5V電壓；使用一個(gè)轉(zhuǎn)5V的賽思德電源為數(shù)字電路部分提供5V電壓，并通過LM2576提供3.3V電壓。所述存儲(chǔ)模塊為EEPROM存儲(chǔ)器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為AD7656 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，具體的，可以采用AD7656高精度16位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，通過硬件鎖相環(huán)技術(shù)，控制AD芯片的采樣頻率，該芯片最高采樣率是250Kps?？刂菩酒琇PC1768使用外部中斷方式啟動(dòng)SSPO，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊通信。所述微電流傳感器為零磁通穿心式微電流傳感器，由于牽引變電所電磁環(huán)境非常惡劣，為能夠準(zhǔn)確測量微安級(jí)的泄漏電流和小角度的介質(zhì)損耗角，因此，選擇非接觸式測量，即通過磁通穿心式微電流傳感器，在不改變一次電氣設(shè)備原有接線前提下，具有很好的跟蹤微小的泄漏電流的幅值和相位的功能；所述主控制器還安裝有CAN接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口 RS485網(wǎng)口、RS232調(diào)試接口、I2C接口、SSPO接口?，F(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元安裝在變電站監(jiān)測現(xiàn)場，完成各種在線監(jiān)測信號(hào)的采集和計(jì)算分析，通過CAN總線、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器、以太網(wǎng)與上位機(jī)通信，上傳電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)。上位機(jī)用于管理各個(gè)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元，實(shí)現(xiàn)故障診斷、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、趨勢分析及報(bào)表打印功能。并且，現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元在安裝結(jié)構(gòu)及電路功能上需要與其它部分獨(dú)立，保證不影響待監(jiān)測電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0034]現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元安裝的微電流傳感器和電壓傳感器數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)連接有3個(gè)微電流傳感器和3個(gè)電壓傳感器時(shí)，則可以采集和計(jì)算3個(gè)電氣設(shè)備的電壓和電流，分別命名為Isulatorl、Isulator2和Isulator3,通過SSPO接口串行讀取6路AD的數(shù)據(jù)，其中Timer2捕獲測量信號(hào)頻率，Timerl自動(dòng)輸出方波控制采樣率，TimerO作為測量周期信號(hào)丟失時(shí)的采樣回歸50HZ周期的功能。通過這種安裝方式，可以提高現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元的并行處理能力。
[0035]本發(fā)明提供的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu):第一層為遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)，通過IE瀏覽界面查看現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)；第二層為上位機(jī)，通過CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器與現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元通信，控制其采樣、數(shù)據(jù)召喚和參數(shù)修改；第三層為現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元，主要用于采集被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息。
[0036]本發(fā)明提供的應(yīng)用上述絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0037]SI,所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息，其中，所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式為符合CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式；當(dāng)接收到所述上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求時(shí)，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元將所述絕緣參數(shù)信息通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)上傳給所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器；
[0038]其中，絕緣參數(shù)信息包括泄漏電流信息和介質(zhì)損耗角等值信息；本步驟中，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息具體為:
[0039]S11，各個(gè)所述微電流傳感器采集所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的模擬信號(hào)格式的原始采樣信息；
[0040]S12，所述微電流傳感器將所述原始采樣信息發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述原始采樣信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息，然后串行輸入到所述主控制器內(nèi)；
[0041]S13，所述主控制器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值；
[0042]S14，所述主控制器將所述泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)模塊內(nèi)。
[0043]S2，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器將所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式，得到符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息，然后將所述符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息通過以太網(wǎng)傳輸給所述上位機(jī)；
[0044]S3，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告，并將所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)；
[0045]其中，S3中，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告具體為:
[0046]所述上位機(jī)建立絕緣動(dòng)態(tài)模型,將接收到的所述絕緣參數(shù)信息輸入所述絕緣動(dòng)態(tài)模型，然后通過運(yùn)行所述絕緣動(dòng)態(tài)模型得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告；其中，所述絕緣動(dòng)態(tài)模型中所使用的參數(shù)包括電氣設(shè)備的電壓、電氣設(shè)備所處環(huán)境的溫度、電氣設(shè)備所處環(huán)境的濕度、電氣設(shè)備的泄漏電流和電氣設(shè)備的介質(zhì)損耗角。
[0047]由于電氣設(shè)備絕緣材料的絕緣性能的變化受諸多因素影響，非常復(fù)雜，本發(fā)明通過研究絕元性能跟隨一次設(shè)備電壓、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和自身歷史累積溫升等因素變化的數(shù)學(xué)關(guān)系，建立了絕緣動(dòng)態(tài)模型，從而對(duì)牽引變電所一次設(shè)備從周期維修到狀態(tài)維修提供了有力的支撐。
[0048]S4，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)從所述數(shù)據(jù)庫中讀取并顯示與所述被監(jiān)測電氣設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告。
[0049]S5，當(dāng)所述上位機(jī)得出所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)低于預(yù)設(shè)極值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本步驟可以位于S3或S4之后。
[0050]另外，本發(fā)明中，SI之前，還包括以下步驟:所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)采樣的通知消息；和/或
[0051]S2中，所述數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求包括召喚所有絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求，以及，召喚特定絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求；和/或
[0052]SI之后，還包括:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)故障或所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元存儲(chǔ)的所述絕緣參數(shù)信息丟失時(shí)，所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)看門狗復(fù)位功能的通知消
肩、O
[0053]由于牽引變電所是一個(gè)電磁環(huán)境非常惡劣的場所，尤其安裝在一次設(shè)備附近的過程層設(shè)備所遭受的電磁場更為嚴(yán)重，但由于過程層設(shè)備是一個(gè)分布式系統(tǒng)，同時(shí)也是變電所整個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)收集和動(dòng)作執(zhí)行的最直接設(shè)備，因此，必需保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的同步要求和足夠的實(shí)時(shí)性。通過CAN總線技術(shù)，適用于變電站現(xiàn)場設(shè)備分布廣泛且受到電磁場干擾嚴(yán)重的環(huán)境。
[0054]綜上所述，本發(fā)明提供的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法，非常適應(yīng)于牽引變電所等電磁場干擾嚴(yán)重的場所，具有高的可靠性和監(jiān)測精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的長期有效的監(jiān)測；并且，還能夠同時(shí)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備的多個(gè)絕緣參數(shù)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，從而降低了監(jiān)測成本，減輕了監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。
[0055]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括:遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)、上位機(jī)、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器和至少一個(gè)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元；所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元用于監(jiān)測安裝在牽引變電所的電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)；各個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元通過CAN總線與所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的一端連接，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器的另一端與所述上位機(jī)的一端連接，所述上位機(jī)的另一端通過數(shù)據(jù)庫與所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括一次側(cè)變壓器套管、電流互感器、電壓互感器和避雷器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元包括:主控制器、電源模塊、存儲(chǔ)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、至少一個(gè)微電流傳感器、至少一個(gè)電壓傳感器、至少一個(gè)溫度傳感器、至少一個(gè)濕度傳感器和至少一個(gè)加熱器；所述主控制器分別與所述電源模塊、所述存儲(chǔ)模塊、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器和所述加熱器連接；所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述微電流傳感器連接，所述主控制器還通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述電壓傳感器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器依次通過驅(qū)動(dòng)電路和繼電器后與所述加熱器連接；所述主控制器為LPC1768控制器；所述電源模塊為數(shù)字電源模塊或模擬電源模塊；所述存儲(chǔ)模塊為EEPROM存儲(chǔ)器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為AD7656 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述微電流傳感器為零磁通穿心式微電流傳感器；所述主控制器還安裝有CAN接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口 RS485網(wǎng)口、RS232調(diào)試接口、I2C接口、SSPO 接口。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息，其中，所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式為符合CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式；當(dāng)接收到所述上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求時(shí)，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元將所述絕緣參數(shù)信息通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)上傳給所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器； S2，所述CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)適配器將所述絕緣參數(shù)信息的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)格式，得到符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息，然后將所述符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的絕緣參數(shù)信息通過以太網(wǎng)傳輸給所述上位機(jī)； S3，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告，并將所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)； S4，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)從所述數(shù)據(jù)庫中讀取并顯示與所述被監(jiān)測電氣設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述絕緣參數(shù)信息包括泄漏電流信息和介質(zhì)損耗角等值信息；S1中，所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元采集并存儲(chǔ)被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣參數(shù)信息具體為: S11，各個(gè)所述微電流傳感器采集所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的模擬信號(hào)格式的原始采樣信息； S12，所述微電流傳感器將所述原始采樣信息發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述原始 采樣信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息，然后串行輸入到所述主控制器內(nèi)； S13，所述主控制器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)格式的采樣信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值； S14，所述主控制器將所述泄漏電流值和介質(zhì)損耗角等值存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)模塊內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， SI之前，還包括以下步驟:所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)采樣的通知消息；和/或 S2中，所述數(shù)據(jù)召喚請(qǐng)求包括召喚所有絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求，以及，召喚特定絕緣參數(shù)信息的召喚請(qǐng)求；和/或 SI之后，還包括:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)故障或所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元存儲(chǔ)的所述絕緣參數(shù)信息丟失時(shí)，所述上位機(jī)向所述現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元發(fā)送啟動(dòng)看門狗復(fù)位功能的通知消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，S3中，所述上位機(jī)對(duì)接收到的所述絕緣參數(shù)信息進(jìn)行分析判斷，得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告具體為: 所述上位機(jī)建立絕緣動(dòng)態(tài)模型，將接收到的所述絕緣參數(shù)信息輸入所述絕緣動(dòng)態(tài)模型，然后通過運(yùn)行所述絕緣動(dòng)態(tài)模型得到所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告；其中，所述絕緣動(dòng)態(tài)模型中所使用的參數(shù)包括電氣設(shè)備的電壓、電氣設(shè)備所處環(huán)境的溫度、電氣設(shè)備所處環(huán)境的濕度、電 氣設(shè)備的泄漏電流和電氣設(shè)備的介質(zhì)損耗角。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，S3之后，還包括: S5，當(dāng)所述上位機(jī)得出所述被監(jiān)測電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)低于預(yù)設(shè)極值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK103576057SQ201210250690
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】馬書研, 傅欽翠, 陳劍云 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)