絕緣子放電檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種絕緣子放電檢測裝置，其包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過信號調(diào)理模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊連接嵌入式微處理器模塊。利用傳感器采集絕緣子的各參數(shù)信號；繼而用信號調(diào)理模塊處理該信號；隨之經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中，進行計算分析，得出可以用于評價絕緣子運行狀態(tài)的數(shù)值，并把結(jié)果顯示在液晶顯示屏上。操作人員可通過液晶顯示和報警系統(tǒng)，方便準確地了解到電氣設(shè)備的運行狀況。
【專利說明】絕緣子放電檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種在帶電狀態(tài)下，定量的獲取絕緣子放電產(chǎn)生的紫外線脈沖數(shù)并根據(jù)數(shù)量判斷絕緣子運行狀態(tài)的絕緣子放電檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣性能。安裝在輸電線路上的絕緣子在運行中因長期經(jīng)受機電負荷、日曬雨淋、冷熱變化等作用，可能出現(xiàn)絕緣電阻降低、開裂甚至擊穿等故障，對供電可靠性帶來潛在威脅。
[0003]傳統(tǒng)的絕緣子檢測手段，需要停電測試，且通常兩次試驗所需要的間隔時間相當長，因此對于發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的絕緣缺陷有時不能很及時的反應(yīng)，所以在線檢測是絕緣子檢測的今后發(fā)展方向。在線檢測方法包括電檢測法和非電檢測法兩種:
[0004](1)電檢測法
[0005]短路叉法和火花間隙法:是目前最常用的檢測方法，該方法根據(jù)火花叉與絕緣子接觸是否產(chǎn)生放電來判斷絕緣子的好壞。易于檢測零值絕緣子，測試方法簡單，但準確性較低，且需逐個測量所有絕緣子，費時、費工、效率低。
[0006]電壓分布法:通過測量絕緣子的分布電壓，來檢測線路零值或劣質(zhì)絕緣子，當絕緣子的分布電壓值等于或接近零時，則可認為是零值或劣質(zhì)絕緣子。該方法能較準確地判斷劣質(zhì)絕緣子及其位置，但是必須登桿，具有勞動強度大、安全性差、效率低等缺點并且需要經(jīng)驗判斷。
[0007]脈沖電流法:通過測量絕緣子電暈脈沖電流的方法來判斷絕緣子的絕緣狀況。由于脈沖信號很微弱，且其頻譜很廣，容易受電力載波、廣播電波及電力機車等外來噪聲的影響，檢測結(jié)果不夠準確。
[0008]泄漏電流檢測法:當絕緣子表面污穢物積累到一定程度時，在一定外界環(huán)境下可造成絕緣子的閃絡(luò)，因而可通過測量泄漏電流的大小變化來檢測絕緣子的污穢程度。盡管該方法能反映較嚴重的絕緣故障，但在判斷絕緣失效后留給操作人員處理的時間有限，很難單獨廣泛應(yīng)用；它要求每個絕緣子串上安裝一套檢測裝置，成本過高，用戶難以承受，且裝置的維護、檢修需停電進行。
[0009](2)非電量檢測法
[0010]超聲波檢測法:通過檢測絕緣子放電時候聲波的幅值，可以判定放電強弱，從而了解絕緣子運行狀態(tài)。該方法更適合判斷由于污穢等原因造成的較為明顯的局部放電，對絕緣子劣化、絕緣阻值下降的早期預報有一定困難。且在現(xiàn)場強大的高壓磁場下，區(qū)別局部劣化放電信號，有一定難度。
[0011]紅外成像法:在絕緣子發(fā)生絕緣劣化或者表面污穢嚴重后，會造成運行中絕緣子串的分布電壓的改變、泄漏電流異常，出現(xiàn)發(fā)熱或局部發(fā)涼跡象，這是紅外成像法檢測劣化絕緣子的基本原理。該方法的缺點是:當劣化絕緣子的絕緣電阻在5~IOM--之間時，溫度變化不明顯，難以通過紅外熱像加以區(qū)別，存在檢測盲區(qū)。而且，該方法受環(huán)境影響較大，在實際應(yīng)用中還受到一些限制。
[0012]紫外成像法:在絕緣子表面發(fā)生放電時，根據(jù)電場強度(或高壓差)的不同，會產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)或電弧，其中含有部分紫外光。近年，國外傾向于用紫外成像儀直接觀察設(shè)備放電情況。紫外成像儀比起其他檢測手段，具有觀察直觀、預見性好、觀測距離遠等優(yōu)點，但這仍然是一種非在線的人工檢測手段，無法做到對電力線路全線放電情況的自動監(jiān)測。同時，由于紫外成像儀價格昂貴，難以構(gòu)建在線監(jiān)測系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的設(shè)備價格安規(guī)、受環(huán)境限制大、難以在線監(jiān)測的技術(shù)問題，提供一種不受環(huán)境溫濕度、探測距離、地理位置以及白天黑夜的限制、成本低、可在線監(jiān)測的絕緣子放電檢測裝置。
[0014]本實用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種絕緣子放電檢測裝置，包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述鋰電池通過電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過信號調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，所述顯示模塊、按鍵模塊和聲光報警模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
[0015]作為優(yōu)選，所述傳感器模塊包括紫外線傳感器、磁場傳感器和溫濕度傳感器。
[0016]作為優(yōu)選，所述紫外線傳感器所采集的紫外線波長范圍是230nm至280nm。絕緣子在放電產(chǎn)生的紫外線大部分波長在280nm?400nm的區(qū)域內(nèi)，也有小部分波長在230?280nm。而太陽照射到地球上的紫外線中，基本沒有波段在230?280nm內(nèi)的，故本發(fā)明在進行放電檢測時可以不受日光干擾，達到日盲的效果。
[0017]作為優(yōu)選，所述距離檢定位模塊包括紅外線發(fā)射器和紅外線接收器，本方案采用紅外的方式測量裝置到被探測絕緣子之間的距離。
[0018]作為優(yōu)選，所述電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測電路，所述5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測電路。
[0019]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測裝置還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
[0020]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測裝置還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
[0021 ] 作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測裝置還包括3G通信模塊，所述3G通信模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
[0022]作為優(yōu)選，絕緣子放電檢測裝置還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
[0023]通過根據(jù)絕緣子放電時會產(chǎn)生波長在230?280nm內(nèi)的日盲型紫外線的原理，利用紫外線傳感器、磁場傳感器、溫濕度傳感器等，分別采集絕緣子的各參數(shù)信號；繼而用信號調(diào)理模塊處理該信號；隨之經(jīng)過高精度A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中，進行計算分析，得出可以用于評價絕緣子運行狀態(tài)的數(shù)值，通過和存在數(shù)據(jù)存儲卡里的歷史數(shù)據(jù)進行對比，判斷絕緣子的運行狀況并把結(jié)果顯示在液晶顯示屏上。如果運行狀況異常則通過聲光報警裝置報警。本裝置的電源有可充電的蓄電池提供。另外，通過在一些操作按鍵，可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲至SD卡，或通過3G模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送至集控中心，利用GPS定位模塊，準確知道工作人員及出現(xiàn)故障線路的位置，操作人員可通過液晶顯示和報警系統(tǒng)，方便準確地了解到電氣設(shè)備的運行狀況。
[0024]本實用新型帶來的有益效果是，提供一個絕緣子放電檢測裝置，該裝置不受環(huán)境溫濕度、探測距離、地理位置，以及白天黑夜的限制，通過非接觸式的檢測，對絕緣子的狀態(tài)進行定性，且該裝置可以隨身攜帶，使用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:1、傳感器模塊，2、距離定位模塊，3、信號調(diào)理模塊，4、AD轉(zhuǎn)換模塊，5、嵌入式微處理器模塊，6、顯不模塊,7、按鍵模塊,8、聲光報警模塊,9、電源管理模塊,10、鋰電池，
11、存儲模塊，12、3G通信模塊，13、GPS定位模塊，101、紫外線傳感器，102、磁場傳感器，103、溫濕度傳感器。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0028]實施例:本實施例的一種絕緣子放電檢測裝置，如圖1所示，包括傳感器模塊1、距離定位模塊2、信號調(diào)理模塊3、AD轉(zhuǎn)換模塊4、嵌入式微處理器模塊5、顯不模塊6、按鍵模塊7、聲光報警模塊8、電源管理模塊9、鋰電池10、存儲模塊11、3G通信模塊12和GPS定位模塊13。鋰電池通過電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，傳感器模塊和距離定位模塊都通過信號調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，顯示模塊、按鍵模塊、聲光報警模塊、存儲模塊、3G通信模塊和GPS定位模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
[0029]傳感器模塊包括紫外線傳感器101、磁場傳感器102和溫濕度傳感器103。
[0030]距離檢定位模塊包括紅外線發(fā)射器和紅外線接收器。
[0031]電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測電路，5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測電路。
[0032]紫外線傳感器選擇的型號為R2868，它可以探測185到260個不同的狹窄光譜敏感源。它對可見光完全沒有感應(yīng)，也不需要過濾器任何可見光(不像半導體探測器)，它具有很小的體積和很寬敏感角度(擇向性)，并能快速準確地發(fā)現(xiàn)發(fā)出的弱紫外線，并根據(jù)光波強度的不同，有一個不同的輸出電壓。
[0033]磁場傳感器選擇的型號為HMC1022，本模塊的磁阻傳動機構(gòu)為四臂的惠斯通電橋，將磁場轉(zhuǎn)換成差動輸出的電壓。
[0034]溫濕度傳感器選擇的型號為SHT10，是由瑞士 Sensirion公司生產(chǎn)，基于領(lǐng)先世界的CMOSens數(shù)字傳感技術(shù)，具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。測量濕度精度在±4.5%內(nèi)，溫度精度在±0.5°C以內(nèi)。
[0035]本實用新型的電源管理模塊的主要功能是完成電源的管理與轉(zhuǎn)換，提供系統(tǒng)所需要的各種等級的電源。包含5V升壓電路，-5V變換電路、電池電壓監(jiān)測電路。[0036]本實用新型的嵌入式微處理器的主要功能是對傳感器采集的數(shù)據(jù)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法進行建模分析，得出可以評價絕緣子運行狀態(tài)的數(shù)值，并與存儲在存儲器里面的歷史數(shù)據(jù)進行比較，從而在液晶顯示屏上顯示絕緣子的運行狀態(tài)。
[0037]紫外線傳感器、磁場傳感器、溫濕度傳感器等，分別采集絕緣子的各參數(shù)信號，繼而用信號調(diào)理模塊處理該信號，隨之經(jīng)過高精度A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式微處理器中。
[0038]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0039]盡管本文較多地使用了紫外線傳感器、信號調(diào)理等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，包括傳感器模塊、距離定位模塊、信號調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、嵌入式微處理器模塊、顯示模塊、按鍵模塊、聲光報警模塊、電源管理模塊和鋰電池，所述鋰電池通過電源管理模塊連接嵌入式微處理器模塊，所述傳感器模塊和距離定位模塊都通過信號調(diào)理模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊還與嵌入式微處理器模塊連接，所述顯示模塊、按鍵模塊和聲光報警模塊都分別連接嵌入式微處理器模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，所述傳感器模塊包括紫外線傳感器、磁場傳感器和溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，所述紫外線傳感器所采集的紫外線波長范圍是230nm至280nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，所述距離檢定位模塊包括紅外線發(fā)射器和紅外線接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，所述電源管理模塊包括5V升壓電路、-5V變換電路和電池電壓監(jiān)測電路，所述5V升壓電路和-5V變換電路分別連接電池電壓監(jiān)測電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述嵌入式微處理器模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，還包括3G通信模塊，所述3G通信模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕緣子放電檢測裝置，其特征在于，還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與嵌入式微處理器模塊連接。
【文檔編號】G01R31/12GK203396898SQ201320376055
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】邱海鋒, 翁利國, 范華, 尉耀穩(wěn), 戚立鋒, 來紅胤, 韓彪, 陳炳芳, 趙軍, 施凌震, 陳紅極, 張 林 申請人:浙江欣美科技有限公司, 蕭山供電局