[发明专利]基于模糊神经网络的避雷器在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于供电系统技术领域，涉及到一种跌落式避雷器，具体涉及一种基于模糊神经网络的避雷器在线监测系统。

背景技术

跌落式(可投式、可卸式)避雷器是将配电型氧化锌避雷器改装后巧妙地安装在跌落式熔断器的跌落式机构上，达到在不断电的情况下，可以借助绝缘拉闸操纵杆方便地对避雷器进行检测、维修与更换，不但保证了线路的畅通，而且大大地减少了电力维护人员的工作强度和时间，特别适合于不宜停电的场所如通信、机场、车站、医院、繁华商业区等。

由于目前采用的氧化锌避雷器大多不带间隙，这样氧化锌阀片长期承受工频电压，运行期间总有电流流过阀片，另外再加上冲击电压及内部受潮等因素的作用，会引起避雷器阀片的老化，阻性泄露电流增加和功耗加剧，导致避雷器阀片温度升高直至发生热奔溃，从而引发电网事故。因此，对氧化锌避雷器的长期在线监测是保证其安全运行的重要手段。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于模糊神经网络的避雷器在线监测系统，通过传感器获取设备电压、电流信号，经电缆传送至前置处理箱，在单片机进行转换后，根据不同设备类型的特点和要求进行数据分析、处理，得到监测结果，进而存数据，显示结果，做出各种判断。

本发明的技术方案是：一种基于模糊神经网络的避雷器在线监测系统，包括在线监测就地模块、数据采集控制模块和后台在线监测模块，在线监测就地模块采集各相避雷器的泄漏电流和放电次数，数据通过总线方式传给数据采集控制模块，将数据汇总处理后上传至后台在线监测模块，后台在线监测模块根据上传数据进行避雷器的在线监测与故障诊断；所述在线监测就地模块包括电流取样单元、电压取样单元、温度采集单元、湿度采集单元和信号处理单元，电流取样单元安装在接地线上进行泄流电流采样，电压取样单元经过电压互感器输出电阻两端的电压，信号处理单元将所有信号量都转化成数模线性度高的信号；所述监测系统包括如下方法：首先选定系统电压、温度和阻性电流为模糊神经网络的确定特征因素，相对湿度为不确定输入因素，对于确定性因素，首先按照线性函数σ₁(X₁)＝W₁X₁对其所有的样本值进行规范化处理，处理后的结果构成精确分量子空间X₁，直接输入组合模糊神经网络，对于特征因素集中的模糊因素X₂，建立描述各因素的模糊子集，以为模糊特征因素的激活函数，W₁、W₂为由输入层到规则层的网络权值矩阵，B矩阵为模糊子集隶属函数的参数。所述在线监测就地模块还包括放电计数单元，放电计数单元通过DSP进行数据处理，根据脉冲原理实现放电次数计数。

所述后台在线监测模块包括用户管理单元、通讯管理单元、故障分析诊断单元、数据管理单元，用户管理单元用于用户权限管理功能，通讯管理单元用于管理通讯类型、通讯方式、路由信息和通讯指示，故障分析诊断单元用于分析年月度统计报表、设备趋势曲线、综合诊断结论，数据管理单元包括数据库管理功能、实时历史数据编辑功能、各种数据记录处理功能、数据维护导入导出功能、以及数据模拟仿真测试功能。所述在线监测就地模块、数据采集控制模块和后台在线监测模块之间采用CAN总线作为数据传输方式。所述的监测系统包括两路CAN总线通信线路，系统在同一个时间节点上有且仅有其中一路CAN通道工作,另一路为监听状态，若主CAN总线线路发生故障,从CAN总线则自动切入运行。所述监测系统还包括远程监控模块，远程监控模块与后台在线监测模块通过3G通信方式进行数据传输，所述远程监控模块运行于Web服务器上。所述远程监控模块包括安全访问控制单元、实时情况监测单元、数据查询单元和故障分析报告单元，安全访问控制单元是对登录系统IP的人员进行身份认证，实时情况监测单元是将通过3G网络上传的避雷器的状态参数和周围环境的参数，通过后台程序录入数据库并显示在系统的界面上，数据查询单元是提供给授权用户避雷器运行状态、环境数据等有关记录的查询，故障分析报告单元是根据数据库内的避雷器和环境监测的数据进行分析和往期数据预计可能出现故障时及时向有关用户组报警提示。所述在线监测就地模块还包括电源单元，所述电源单元使用电源芯片LM1117转换，使用3.3V和1.8V两路电源供电。所述电流取样单元使用单匝穿芯式结构，外壳采用铝合金结构。