高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層及監(jiān)控中心層；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層包括智能化監(jiān)測(cè)單元；監(jiān)控中心層包括中央控制單元及監(jiān)控總站；中央控制單元包括連接智能化監(jiān)測(cè)單元的管控計(jì)算機(jī)及用戶計(jì)算機(jī)，用戶計(jì)算機(jī)與管控計(jì)算機(jī)和監(jiān)控總站均通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接；管控計(jì)算機(jī)包括判斷分析電路模塊及報(bào)警電路模塊，判斷分析電路模塊對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行判斷分析，并將判斷分析結(jié)果發(fā)送至監(jiān)控總站建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍變電站中待測(cè)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)采樣信號(hào)異常時(shí)，現(xiàn)時(shí)發(fā)送信號(hào)至報(bào)警電路模塊，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作，同時(shí)節(jié)省了大量人力物力。
【專利說明】高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電網(wǎng)系統(tǒng)中大范圍的分布有變電站，變電站中設(shè)有各種高壓電氣設(shè)備。各種高壓電氣設(shè)備經(jīng)常處在惡劣的工作環(huán)境中，而且各種高壓電氣設(shè)備內(nèi)及連接各種高壓電氣設(shè)備的線路負(fù)荷時(shí)刻波動(dòng)。時(shí)間一久，這些高壓電氣設(shè)備會(huì)引起一些特性的變化，如絕緣老化及設(shè)備壽命縮短等。若要維持電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，則需要對(duì)各高壓電氣設(shè)備進(jìn)行定期的預(yù)防性試驗(yàn)，確保各高壓設(shè)備的各參數(shù)均在相關(guān)電力標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，才能確保各高壓設(shè)備可靠正常地工作。
[0003]目前，常用的對(duì)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行的預(yù)防性試驗(yàn)包括人工監(jiān)測(cè)和在高壓電氣設(shè)備斷路后進(jìn)行檢測(cè)兩種。然而，采用人工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備需要配備許多專業(yè)檢測(cè)人員進(jìn)行工作，耗費(fèi)大量的人力、物力。采用在高壓設(shè)備斷路后進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要先將電網(wǎng)切斷，才能對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)致該路無法供電，使電網(wǎng)工作不穩(wěn)定。
[0004]測(cè)量信號(hào)和主控站間全部采用最先進(jìn)的GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)字通訊方式傳輸，免去了局域網(wǎng)通訊的電纜鋪設(shè)和相應(yīng)設(shè)備投資，大大節(jié)省投資成本，更重要的是徹底消除了因工頻電磁干擾所導(dǎo)致的模擬信號(hào)傳輸失真問題，提高了介損監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可信度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是提供了一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，以避免現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)防性試驗(yàn)中消耗大量人力、物力，或需要斷電而造成電網(wǎng)工作不穩(wěn)定的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層及監(jiān)控中心層；所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層包括智能化監(jiān)測(cè)單元；所述監(jiān)控中心層包括中央控制單元及監(jiān)控總站；所述中央控制單元包括管控計(jì)算機(jī)及用戶計(jì)算機(jī)，所述管控計(jì)算機(jī)通過現(xiàn)場(chǎng)總線電連接所述智能化監(jiān)測(cè)單元，所述用戶計(jì)算機(jī)與所述管控計(jì)算機(jī)和所述監(jiān)控總站均通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互相連接；所述管控計(jì)算機(jī)包括判斷分析電路模塊及報(bào)警電路模塊，所述智能化監(jiān)測(cè)單元將采樣信號(hào)發(fā)送給所述判斷分析電路模塊進(jìn)行判斷分析，所述判斷分析電路模塊的判斷分析結(jié)果通過所述用戶計(jì)算機(jī)發(fā)送至所述監(jiān)控總站建立數(shù)據(jù)庫(kù)；所述采樣信號(hào)經(jīng)過所述判斷分析電路模塊判斷分析為異常時(shí)，發(fā)送信號(hào)至所述報(bào)警電路模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層包括用于對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行采樣的傳感器，所述傳感器包括原邊線圈、補(bǔ)償線圈及監(jiān)測(cè)線圈，所述補(bǔ)償線圈的兩端之間串接有補(bǔ)償電路；所述監(jiān)測(cè)線圈的一端接地，另外一端依次串聯(lián)有第一運(yùn)算放大電路及第二運(yùn)算放大電路。
[0008]優(yōu)選地，所述第一運(yùn)算放大電路設(shè)有第一運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大電路設(shè)有第二運(yùn)算放大器，所述待測(cè)高壓電氣設(shè)備連接于所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器與所述第二運(yùn)算放大器之間還串聯(lián)有電流電壓變換器，且所述電流電壓變換器連接于所述補(bǔ)償電路。
[0009]優(yōu)選地，所述傳感器還包括磁導(dǎo)率μ O值為6 X IO4的超微晶鉬鏌合金閉環(huán)的磁芯及超微晶合金的傳感器外殼。
[0010]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層還包括電連接所述傳感器的智能化監(jiān)測(cè)單元，所述智能化監(jiān)測(cè)單元為微處理器，用于對(duì)所述傳感器的采樣信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理。
[0011]優(yōu)選地，所述智能化監(jiān)測(cè)單元包括與所述傳感器電連接的濾波放大電路、與所述濾波放大電路電連接的A/D轉(zhuǎn)換電路及與所述A/D轉(zhuǎn)換電路電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算電路。
[0012]優(yōu)選地，所述管控計(jì)算機(jī)還包括初始化電路模塊、與所述智能化監(jiān)測(cè)單元連接的數(shù)據(jù)接收電路模塊、與所述數(shù)據(jù)接收電路模塊連接的A/D轉(zhuǎn)換電路模塊及與輸出電路模塊；所述數(shù)據(jù)接收電路模塊連接所述初始化電路模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊連接、所述報(bào)警電路模塊及所述輸出電路模塊均與所述判斷分析電路模塊連接。
[0013]一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法，其包括上述所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟:S1，啟動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，并將所述高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初始化；S2，通過所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層對(duì)所述待測(cè)高壓設(shè)備進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)處理后傳輸給所述管控計(jì)算機(jī)；S3，所述管控計(jì)算機(jī)將處理后的采樣信號(hào)與設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較判斷；當(dāng)采樣信號(hào)值大于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)至所述報(bào)警電路模塊報(bào)警，并同時(shí)啟動(dòng)三比值法進(jìn)行故障分析和診斷，并將分析診斷結(jié)果通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸送至所述用戶計(jì)算機(jī)保存、顯示；當(dāng)采樣信號(hào)值小于或等于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，將所述采樣信號(hào)值及判斷結(jié)果通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述用戶計(jì)算機(jī)保存、顯示；S5，所述用戶計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述監(jiān)控總站，并在所述監(jiān)控總站內(nèi)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
[0014]優(yōu)選地，所述S2中，所述采樣信號(hào)依次通過所述濾波放大電路濾波放大、所述A/D轉(zhuǎn)換電路后傳輸至所述數(shù)據(jù)運(yùn)算電路進(jìn)行初步處理。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心層的中央控制單元進(jìn)行集中分析、判斷及保存。中央控制單元的數(shù)據(jù)信息輸至監(jiān)控中心層的監(jiān)控總站統(tǒng)一管理保存，實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍變電站中待測(cè)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作，同時(shí)節(jié)省了大量人力物力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是圖1的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是圖1的中央控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法的流程圖示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其用于對(duì)IlOkV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的高壓電氣設(shè)備，實(shí)施絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)及診斷。該種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用雙層體系結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層1、現(xiàn)場(chǎng)總線2及監(jiān)控中心層3。各現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I并列連接在現(xiàn)場(chǎng)總線2上，再通過現(xiàn)場(chǎng)總線2與監(jiān)控中心層3連接?，F(xiàn)場(chǎng)總線2將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和監(jiān)控中心層3之間的輸出輸入的信號(hào)數(shù)字化、雙向化，并將多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和多個(gè)監(jiān)控中心層3電連接起來，形成多站點(diǎn)通訊系統(tǒng)。這樣，操作人員在監(jiān)控中心層3即可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I的監(jiān)視、診斷、校驗(yàn)或標(biāo)定，提高了系統(tǒng)的檢測(cè)精度、可監(jiān)視性和抗干擾能力，節(jié)省了硬件數(shù)量與投資。
[0024]并且，通過現(xiàn)場(chǎng)總線2技術(shù)，提高了擴(kuò)展性；即是，現(xiàn)場(chǎng)總線2上可并列連接若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和監(jiān)控中心層3，節(jié)省了電纜用量，且連線設(shè)計(jì)及接頭校對(duì)等工作量小，節(jié)省了大量的人力物力；且增加或減少現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和監(jiān)控中心層3均不需要改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0025]請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D2，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I包括多個(gè)分別安裝在變電站內(nèi)各個(gè)待測(cè)高壓電氣設(shè)備附近的智能化監(jiān)測(cè)單元11及多個(gè)對(duì)應(yīng)與智能化監(jiān)測(cè)單元11電連接的傳感器13，其中，傳感器13用于感測(cè)對(duì)應(yīng)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的各參數(shù)。每一智能化監(jiān)測(cè)單元11為一微處理器，優(yōu)選地，每一智能化監(jiān)測(cè)單元11為快速單片機(jī)芯片。每一智能化監(jiān)測(cè)單元11包括與傳感器13電連接的濾波放大電路111、與濾波放大電路111電連接的A/D轉(zhuǎn)換電路113及與A/D轉(zhuǎn)換電路113電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算電路115。傳感器13采樣到的待測(cè)高壓電氣設(shè)備的各參數(shù)信號(hào)通過濾波放大電路111進(jìn)行濾波放大后，傳送給A/D轉(zhuǎn)換電路113轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，最后數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)據(jù)運(yùn)算電路115進(jìn)行運(yùn)算。需要說明的是，在其它實(shí)施方式中，并不限于傳感器13，也可以是其它的采樣器，只要能夠滿足對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的各參數(shù)信號(hào)采樣即可。
[0026]請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D3，傳感器13包括傳感器外殼(圖未示)、容置在傳感器外殼內(nèi)的磁芯131、繞在磁芯131上的原邊線圈132、繞在磁芯131上的補(bǔ)償線圈133及繞在磁芯131上的監(jiān)測(cè)線圈134。其中，補(bǔ)償線圈133及監(jiān)測(cè)線圈134均為單匝線圈，即是均為I圈。補(bǔ)償線圈133的兩端之間串接有補(bǔ)償電路，補(bǔ)償電路與補(bǔ)償線圈133形成閉合回路，以對(duì)傳感器13中的感應(yīng)磁通進(jìn)行補(bǔ)償。監(jiān)測(cè)線圈134的一端接地，另外一端依次串聯(lián)有第一運(yùn)算放大電路及第二運(yùn)算放大電路。第一運(yùn)算放大電路設(shè)有第一運(yùn)算放大器136，第二運(yùn)算放大電路設(shè)有第二運(yùn)算放大器137，第一運(yùn)算放大器136與第二運(yùn)算放大器137之間還串聯(lián)有電流電壓變換器138。并且電流電壓變換器138還串接于補(bǔ)償電路，電流電壓變換器138將來自監(jiān)測(cè)線圈134的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)并將其饋送給補(bǔ)償線圈133及補(bǔ)償電路所構(gòu)成的閉合回路，同時(shí)把補(bǔ)償線圈133的補(bǔ)償電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)以抵消磁芯131的整個(gè)磁通道的磁通。待測(cè)高壓電氣設(shè)備電連接于第二運(yùn)算放大器137的輸出端，且第二運(yùn)算放大器137的輸出端還連接有信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置139。傳感器13感測(cè)到的待測(cè)高壓電氣設(shè)備的感測(cè)信號(hào)通過監(jiān)測(cè)線圈134輸出，并依次經(jīng)第一運(yùn)算放大器136、第二運(yùn)算放大器137運(yùn)放處理后由第二運(yùn)算放大器137的輸出端輸出至信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置139和智能化監(jiān)測(cè)單元11。
[0027]這樣，感測(cè)信號(hào)通過第一運(yùn)算放大電路及第二運(yùn)算放大電路將信號(hào)放大，避免了待測(cè)高壓電氣設(shè)備中電氣參數(shù)信號(hào)微弱或幅度不大，而造成無法取樣的問題，擴(kuò)大了取樣信號(hào)的范圍；且第一運(yùn)算放大電路及第二運(yùn)算放大電路在放大信號(hào)的過程中，不會(huì)造成信號(hào)失真，信號(hào)取樣精確。
[0028]當(dāng)傳感器13通電后，補(bǔ)償線圈133產(chǎn)生了與原邊線圈132的感應(yīng)磁通相反的磁通，以對(duì)原邊線圈132的感應(yīng)磁通進(jìn)行抵消補(bǔ)償；且電流電壓變換器138將來自監(jiān)測(cè)線圈134的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)并饋送給補(bǔ)償線圈133及補(bǔ)償電路構(gòu)成的閉合回路，同時(shí)把補(bǔ)償線圈133的補(bǔ)償電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)以抵消磁芯131的整個(gè)磁通道的磁通；以保證磁芯131在任何時(shí)候都動(dòng)態(tài)地處于零磁通狀態(tài)。這樣，傳感器13工作在磁滯曲線的磁通為零的一個(gè)點(diǎn)上，因而不受磁芯131本身磁滯曲線的影響，避免了傳統(tǒng)傳感器的特性隨溫度漂移、非線性不好等缺點(diǎn)，克服了待測(cè)高壓電氣設(shè)備的內(nèi)應(yīng)力和環(huán)境溫度適度對(duì)取樣信號(hào)的影響，保證了對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備取樣信號(hào)的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度。并且當(dāng)傳感器13的磁芯131在任何時(shí)候都動(dòng)態(tài)地處于零磁通狀態(tài)時(shí)，傳感器13的磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈電流成正比；當(dāng)補(bǔ)償線圈133抵消了原邊線圈132的感應(yīng)磁通時(shí)，傳感器13的磁感應(yīng)強(qiáng)度即可反應(yīng)監(jiān)測(cè)線圈134中電流的大小，從而可以得出與監(jiān)測(cè)線圈134連接的待測(cè)高壓電氣設(shè)備的電流大小。此時(shí)，第二運(yùn)算放大器137的輸出端的信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置139即可精確地反映待測(cè)高壓電氣設(shè)備的物理狀態(tài)。
[0029]作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)施例中，磁芯131為磁導(dǎo)率μ O值為6 X IO4的超微晶鉬鏌合金閉環(huán)，降低了損耗。傳感器外殼用于保護(hù)磁芯131、原邊線圈132、補(bǔ)償線圈133、監(jiān)測(cè)線圈134及其它電路，并用于屏蔽外界干涉。本實(shí)施例中，傳感器外殼為超微晶合金殼體，通過高導(dǎo)電、高導(dǎo)磁的超微晶合金殼體屏蔽了電磁場(chǎng)的干擾，徹底消除了待測(cè)高壓電氣設(shè)備的高噪聲環(huán)境對(duì)絕緣在線檢測(cè)的干擾，提高了對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備取樣信號(hào)的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度。
[0030]請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D4，監(jiān)控中心層3包括通過現(xiàn)場(chǎng)總線2與各現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I連接的中央控制單元31及與中央控制單元31通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字通訊方式連接GPRS(General PacketRadio Service，通用分組無線服務(wù)技術(shù)，以下稱:GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接)的監(jiān)控總站33。中央控制單元31包括分別放在各個(gè)變電站主控室的多臺(tái)管控計(jì)算機(jī)311及放置在電力局供電部門的信息管理中心的一臺(tái)用戶計(jì)算機(jī)313。管控計(jì)算機(jī)311與用戶計(jì)算機(jī)313均通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接。監(jiān)控總站33與用戶計(jì)算機(jī)313通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接。通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接極大地避免了局域網(wǎng)受地理環(huán)境局限、鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)施工繁瑣、管理維護(hù)成本高等缺陷，大大節(jié)省了投資成本；且GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接信號(hào)好，可靠性強(qiáng)，覆蓋面積大，消除了因工頻電磁干擾所導(dǎo)致的模擬信號(hào)傳輸失真問題，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可信度。
[0031]每一管控計(jì)算機(jī)311包括初始化電路模塊321、與對(duì)應(yīng)智能化監(jiān)測(cè)單元11的數(shù)據(jù)運(yùn)算電路115連接的數(shù)據(jù)接收電路模塊323、與數(shù)據(jù)接收電路模塊323連接的A/D轉(zhuǎn)換電路模塊325、判斷分析電路模塊327、報(bào)警電路模塊328及與用戶計(jì)算機(jī)313電連接的輸出電路模塊329。數(shù)據(jù)接收電路模塊323連接初始化電路模塊321，通過初始化電路模塊321可以對(duì)數(shù)據(jù)接收電路模塊323進(jìn)行初始化。判斷分析電路模塊327與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊325連接。報(bào)警電路模塊328及輸出電路模塊329均與判斷分析電路模塊327連接，且報(bào)警電路模塊328與輸出電路模塊329連接。判斷分析電路模塊327包括判斷模塊和分析模塊，根據(jù)判斷分析電路模塊327的判斷分析結(jié)果報(bào)警，并將判斷分析結(jié)果輸出至用戶計(jì)算機(jī)313中保存，以便于監(jiān)控總站33的用戶的訪問。
[0032]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和監(jiān)控中心層3兩個(gè)層次之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線2連接，且每一現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I均含有微處理器的智能化監(jiān)測(cè)單元11 ;每一監(jiān)控中心層3均包括中央控制單元31，每一現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I和對(duì)應(yīng)的監(jiān)控中心層3 —起各自進(jìn)行信號(hào)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及報(bào)警判斷。即使有個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I或監(jiān)控中心層3的設(shè)備的損壞或退出運(yùn)行，不會(huì)影響其它設(shè)備的工作狀態(tài)，提高了本發(fā)明高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定性和可靠性。
[0033]使用本發(fā)明的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層I對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心層3的中央控制單元31進(jìn)行集中分析、判斷及保存。中央控制單元31的數(shù)據(jù)信息傳輸至監(jiān)控中心層3的監(jiān)控總站33統(tǒng)一管理保存，實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍變電站中待測(cè)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作，同時(shí)節(jié)省了大量人力物力。具體地，請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D5，本發(fā)明的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法如下:
[0034]步驟SI，啟動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，并將本發(fā)明的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初始化。具體過程如下:啟動(dòng)監(jiān)控中心層3的中央控制單兀31的管控計(jì)算機(jī)311,以啟動(dòng)對(duì)待測(cè)聞壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)；并通過管控計(jì)算機(jī)311的初始化電路模塊321對(duì)管控計(jì)算機(jī)311初始化，從而對(duì)本發(fā)明的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初始化，以便于開始對(duì)待測(cè)高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。
[0035]步驟S2，對(duì)待測(cè)高壓設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行在線采樣，初步處理后傳輸給管控計(jì)算機(jī)311。具體過程如下:傳感器13對(duì)待測(cè)高壓設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行在線采樣，并將采樣信號(hào)依次通過濾波放大電路111濾波放大、A/D轉(zhuǎn)換電路113后傳輸至數(shù)據(jù)運(yùn)算電路115進(jìn)行初步處理。經(jīng)過初步處理的采樣信號(hào)，通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至管控計(jì)算機(jī)311的數(shù)據(jù)接收電路模塊323。
[0036]步驟S3，判斷分析電路模塊327對(duì)初步處理后的采樣信號(hào)與設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較判斷；當(dāng)采樣信號(hào)值大于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，報(bào)警電路模塊328接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，進(jìn)行報(bào)警，并同時(shí)啟動(dòng)三比值法進(jìn)行故障分析和診斷，并將分析診斷結(jié)果通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)輸送至用戶計(jì)算機(jī)313保存、顯示；當(dāng)采樣信號(hào)值小于或等于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，表示無障礙，采樣信號(hào)值及判斷結(jié)果通過GPRS傳輸至用戶計(jì)算機(jī)313保存、顯示。具體過程包括:
[0037]S31，初步處理后的采樣信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換電路模塊325轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)據(jù)信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)輸至判斷分析電路模塊327內(nèi)，與判斷分析電路模塊327設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較。
[0038]S33，當(dāng)判斷分析電路模塊327判斷采樣信號(hào)值大于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，判斷分析電路模塊327啟動(dòng)三比值法進(jìn)行故障分析和診斷，并將分析診斷結(jié)果輸送至輸出電路模塊329。判斷分析電路模塊327啟動(dòng)三比值法的同時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路模塊328，以控制下位機(jī)報(bào)警，用于提醒工作人員對(duì)應(yīng)的待測(cè)高壓設(shè)備異常。
[0039]當(dāng)判斷分析電路模塊327判斷采樣信號(hào)值小于或等于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，判斷分析電路模塊327發(fā)送采樣信號(hào)值及判斷結(jié)果至輸出電路模塊329。
[0040]S34，輸出電路模塊329收到信號(hào)后，通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至用戶計(jì)算機(jī)313保存，顯示。通過用戶計(jì)算機(jī)313可查看待測(cè)高壓設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析判斷結(jié)果，通過用戶計(jì)算機(jī)313保存的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)變化趨勢(shì)圖、分析判斷結(jié)果等相關(guān)信息，以便管理人員做出更為精確的診斷。
[0041]步驟S5，用戶計(jì)算機(jī)313內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控總站33，并在監(jiān)控總站33內(nèi)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)用戶的訪問權(quán)限通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)訪問監(jiān)控總站33的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢分析即可得到待測(cè)高壓電氣設(shè)備的物力狀態(tài)。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層及監(jiān)控中心層； 所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層包括智能化監(jiān)測(cè)單元； 所述監(jiān)控中心層包括中央控制單元及監(jiān)控總站； 所述中央控制單元包括管控計(jì)算機(jī)及用戶計(jì)算機(jī)，所述管控計(jì)算機(jī)通過現(xiàn)場(chǎng)總線電連接所述智能化監(jiān)測(cè)單元，所述用戶計(jì)算機(jī)與所述管控計(jì)算機(jī)和所述監(jiān)控總站均通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互相連接； 所述管控計(jì)算機(jī)包括判斷分析電路模塊及報(bào)警電路模塊，所述智能化監(jiān)測(cè)單元將采樣信號(hào)發(fā)送給所述判斷分析電路模塊進(jìn)行判斷分析，所述判斷分析電路模塊的判斷分析結(jié)果通過所述用戶計(jì)算機(jī)發(fā)送至所述監(jiān)控總站建立數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述采樣信號(hào)經(jīng)過所述判斷分析電路模塊判斷分析為異常時(shí)，發(fā)送信號(hào)至所述報(bào)警電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層包括用于對(duì)待測(cè)高壓電氣設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行采樣的傳感器，所述傳感器包括原邊線圈、補(bǔ)償線圈及監(jiān)測(cè)線圈，所述補(bǔ)償線圈的兩端之間串接有補(bǔ)償電路；所述監(jiān)測(cè)線圈的一端接地，另外一端依次串聯(lián)有第一運(yùn)算放大電路及第二運(yùn)算放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大電路設(shè)有第一運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大電路設(shè)有第二運(yùn)算放大器，所述待測(cè)高壓電氣設(shè)備連接于所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器與所述第二運(yùn)算放大器之間還串聯(lián)有電流電壓變換器，且所述電流電壓變換器連接于所述補(bǔ)償電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器還包括磁導(dǎo)率μ O值為6XIO4的超微晶鉬鏌合金閉環(huán)的磁芯及超微晶合金的傳感器外殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層還包括電連接所述傳感器的智能化監(jiān)測(cè)單元，所述智能化監(jiān)測(cè)單元為微處理器，用于對(duì)所述傳感器的采樣信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述智能化監(jiān)測(cè)單元包括與所述傳感器電連接的濾波放大電路、與所述濾波放大電路電連接的A/D轉(zhuǎn)換電路及與所述A/D轉(zhuǎn)換電路電連接的數(shù)據(jù)運(yùn)算電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述管控計(jì)算機(jī)還包括初始化電路模塊、與所述智能化監(jiān)測(cè)單元連接的數(shù)據(jù)接收電路模塊、與所述數(shù)據(jù)接收電路模塊連接的A/D轉(zhuǎn)換電路模塊及與輸出電路模塊；所述數(shù)據(jù)接收電路模塊連接所述初始化電路模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊連接、所述報(bào)警電路模塊及所述輸出電路模塊均與所述判斷分析電路模塊連接。
8.一種高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟: SI，啟動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，并將所述高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初始化； S2，通過所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備層對(duì)所述待測(cè)高壓設(shè)備進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)處理后傳輸給所述管控計(jì)算機(jī)； S3，所述管控計(jì)算機(jī)將處理后的采樣信號(hào)與設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較判斷；當(dāng)采樣信號(hào)值大于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)至所述報(bào)警電路模塊報(bào)警，并同時(shí)啟動(dòng)三比值法進(jìn)行故障分析和診斷，并將分析診斷結(jié)果通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸送至所述用戶計(jì)算機(jī)保存、顯示；當(dāng)采樣信號(hào)值小于或等于設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，將所述采樣信號(hào)值及判斷結(jié)果通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述用戶計(jì)算機(jī)保存、顯示； S5，所述用戶計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述監(jiān)控總站，并在所述監(jiān)控總站內(nèi)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述S2中，所述采樣信號(hào)依次通過所述濾波放大電路濾波放大、所述A/D轉(zhuǎn)換電路后傳輸至所述數(shù)據(jù)運(yùn)算電路進(jìn)行初步處理。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103645397SQ201310613846
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】陳鐵, 余宇翔, 吳小艾, 吳德余 申請(qǐng)人:武漢艾爾通電氣有限公司