[发明专利]一种开关柜智能监测及专家诊断系统

权利要求书

1.一种开关柜智能监测及专家诊断系统，其特征在于：所述系统包括一体化智能监测装置和专家诊断装置；

所述一体化智能监测装置实现对电信号、温度信号和机械特性的采集和统一处理并建立开关柜全生命周期状态监测信息数据库；

所述专家诊断装置是一种根据开关柜专业知识结合监测数据数据库组成的人工智能系统，采用开关柜故障的推理机制发现开关柜的早期故障信号用于发现开关柜的早期故障信号。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：优选的，所述一体化智能监测装置包括激光半导体温度传感器装置，所述激光半导体温度传感器装置包括激光器温控电路和激光半导体温度传感器封装单元，实现对开关柜温度的长期稳定监测。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述激光器温控电路包括主控芯片、制冷芯片、LC耦合电路、开关电路1、开关电路2、温度采集器、标准温度设定器；所述主控芯片、开关电路1、LC耦合电路、制冷芯片和开关电路2依次连接组成闭合回路；所述温度采集器和标准温度设定器一端与主控电路连接。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述激光器温控电路的工作流程包括以下几个步骤：

S100，使用所述的标准温度设定器设定所述激光器温度控制电路工作的标准温度，再由所述温度采集器采集温度信号并读入所述主控芯片中，接着主控芯片内部的PID控制芯片对所述的标准温度和采集温度进行比较；

S200，根据S100中所述比较出来的数据一方面通过PWM脉冲宽度控制芯片输出适当宽度的脉冲控制开关电路1的开关时间，经LC耦合电路在制冷芯片与LC耦合电路连接的一端产生一定电位；另一方面输出电平控制开关电路2的开关，从而控制制冷芯片与控制开关2连接一端的电位。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述激光半导体温度传感器封装单元采用聚四氟乙烯材料制成，用于屏蔽开关柜产生的弧光；针对开关柜不同的温度监测部位设计不同结构的激光半导体温度传感器封装单元。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述一体化智能监测装置是依据IEC61850标准建立三层两网、覆盖全站开关柜的多监测模块集成装置。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述一体化智能监测装置包括终端平台，主IED，多个分IED，终端平台接收主IED传输的信号，主IED接收多个分IED传输的信号，每个分IED接收来自主回路温度采集模块、环境温湿度采集模块、机械特性采集模块、开关量传感器和电流电压传感器传输来的信号；主回路温度采集模块接收来自激光半导体温度传感器传输的信息；环境温湿度采集模块接收来自环境温湿度传感器传输的信号；机械特性采集模块接收来自机械特性传感器传输的数据。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述一体化智能监测装置的终端平台接收到的信号包括温度信号、机械特性参数和电流电压信号；所述温度信号包括母线温度，电缆接头温度和梅花触头温度；所述机械特性参数包括断路器合分闸速度、开距和合分闸时间；所述电流电压信号包括控制电压和储能电压、合闸线圈电流、分闸线圈电流、储能电机电流；所述终端平台接收的信号按照统一的数据存储格式存储，实现相互数据的传送、读取、信息共享。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述专家诊断装置包括开关柜特性比对单元，所述单元通过对运行中的开关柜元件进行测试后，能自动将测试结果与所述测试的开关柜元件的标准性能参数进行比对。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述专家诊断装置采用infolytic对开关柜的温度场和电磁场进行仿真，得出典型开关柜温度场和电磁场模型，比对试验数据，利用有限元分析方法找出缺陷趋势；通过adams机械仿真对断路器的机械运动仿真分析，寻找机械故障的疲劳点和故障趋势。