[发明专利]一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述局部放电在线监测系统包括超声波传感器、信号调理单元、A/D转换单元、中央处理器、显示单元、存储单元、按键输入单元、报警单元和通信单元，所述超声波传感器和所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理器顺序连接，所述中央处理器还分别与所述显示单元、所述存储单元、所述按键输入单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述局部放电在线监测系统通过采集现场超声波脉冲信号，并进行计算分析是否为放电信号，进而监测所述开关柜是否发生局部放电故障，及时发出相应报警，并将故障信号发送至上位机，以便及时采取相应解决措施。

2.根据权利要求1所述的一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述局部放电在线监测系统通过所述显示单元、所述存储单元和所述按键输入单元输入所述放电超声波信号相关特征量。

3.根据权利要求2所述的一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述超声波传感器采用SR150N型号的超声波传感器，频带宽为20k～220kHz，抗电磁干扰能力强。

4.根据权利要求3所述的一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括放大电路和滤波电路，对输入信号进行噪声抑制、信号放大处理，并对宽带以外的信号进行滤除。

5.根据权利要求4所述的一种基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述局部放电在线监测系统通过所述通信单元将信号上传至所述上位机，所述通信单元采用W5500芯片通过Socket编程实现以太网通信；所述W5500芯片采用TCP模式，是一种面向连接的通信，同时使用4个硬件Socket独立通讯，通信速率达到80MHz；所述Socket包括第一Socket、第二Socket、第三Socket和第四Socket，所述第一Socket和所述第二Socket连接之前，所述第三Socket为服务器，处于侦听状态，所述第四Socket为客户端，进行启动连接；所述服务器和所述客户端只是在连接过程中才有的，连接成功后进入信号收发过程。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于W5500以太网通信的开关柜局部放电在线监测系统的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述超声波传感器采集现场超声波脉冲信号；

步骤(2)：经过所述信号调理单元进行放大滤波处理；

步骤(3)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(4)：经过所述中央处理器计算相关特征量：正弦分量频率范围、幅值区间，判断是否符合符合放电信号的频率范围、幅值区间，若不符合则继续进行下一组超声波信号分析，若是计算出所述幅值平均值和最大值，分析放电趋势；

步骤(5)：通过所述存储单元进行数据存储；

步骤(6)：通过所述报警单元对放电现象进行及时报警；

步骤(7)：如果收到上传数据的请求，通过所述通信单元将所述频率范围、所述幅值区间和所述放电趋势上传至所述上位机。