[发明专利]一种故障指示器及其工作方法在审
申请号: | 201910386114.7 | 申请日: | 2019-05-09 |
公开(公告)号: | CN110261727A | 公开(公告)日: | 2019-09-20 |
发明(设计)人: | 吴迎年;蒲振 | 申请(专利权)人: | 北京信息科技大学 |
主分类号: | G01R31/08 | 分类号: | G01R31/08 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 徐彦圣 |
地址: | 100000 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 接地故障 微控制 半波信号 负载电阻 监测模块 无线电模块 远距离 故障指示器 报警模块 故障线路 投切信号 五次谐波 电流量 多电源 基波 信号分离单元 对比分析 故障信号 通信连接 信号分离 采集 传输 申请 | ||
1.一种故障指示器,其特征在于,包括:微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块;所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接;所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接;
所述接地故障监测模块,用于采集故障线路和负载电阻的电流量,并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离,得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号;将所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号传输给所述微控制模块;
所述微控制模块,用于对所述接地故障监测模块传输的所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析,以判断接地故障是否发生,若判断接地故障发生,所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号;
所述远距离无线电模块,用于将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机;
所述报警模块,用于接收所述故障信号,并进行相应的报警。
2.如权利要求1所述的故障指示器,其特征在于,所述多电源模块,包括感应电源模块、锂亚电源模块、风能电源模块和电量监测模块;
所述感应电源模块,用于通过电流互感器获得互感电流;将所述互感电流依次经过整流滤波保护电路和直流降压电路进行整流和降压后,输入到储能电路中;通过所述储能电路对可充电超级电容进行充电,并通过所述可充电超级电容经由线性稳压电路进行供电;所述储能电路还对所述锂亚电源模块中的锂亚电池进行充电;
所述锂亚电源模块,用于通过锂亚电池经由线性稳压电路进行供电;
所述风能电源模块,用于通过风电发电装置发电,并通过风能电池接口进行供电;
所述电量监测模块,用于通过欠压无压检测电路对所述感应电源模块、锂亚电池模块和风能电源模块输出的电流进行电压监测。
3.如权利要求1所述的故障指示器,其特征在于,还包括:短路故障监测模块和4G通信模块;
所述短路故障监测模块,用于通过电流互感得到电流变送信号;对所述电流变送信号进行滤波后,进行I/V变换得到差分电压信号;将所述差分电压信号进行A/D转换,得到所述差分电压信号对应的数字信号,并传输给所述微控制模块;
所述微控制模块,还用于对所述数字信号进行计算,得到负荷电流;若所述负荷电流超出预设阈值,所述微控制模块判定发生短路故障,并生成短路故障信息;
所述远距离无线电模块,还用于将所述短路故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机;
所述4G通信模块,用于将所述短路故障信息发送给客户端。
4.如权利要求1所述的故障指示器,其特征在于,还包括:双频GPS模块;
所述双频GPS模块,用于采用双频GPS定位故障线路位置信息,并将所述故障线路位置信息传输给所述微控制模块。
5.一种故障指示器的工作方法,其特征在于,所述故障指示器包括微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块;所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接;所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接;该工作方法包括:
所述接地故障监测模块采集故障线路和负载电阻的电流量,并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离,得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号;
所述微控制模块对所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析,以判断接地故障是否发生;
若判断接地故障发生,所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号;
所述微控制模块通过所述远距离无线电模块将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机,并将所述故障信号发送给报警模块,以进行相应的报警。
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