[发明专利]一种电气设备隐患监测系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种电气设备隐患监测系统及其工作方法。该系统包括置于被监测电气设备上的传感装置，远离被监测电气设备、与传感装置通过无线或有线方式连接的采集装置；传感装置包括，过电压保护器，与过电压保护器并联的振动传感器、电场传感器、电容传感器和温度传感器，发射模块，运维诊断模块，驱动电路，相互并联的压电陶瓷换能器、超声波换能器、静电发生器和红外波发生器，振子，及取能模块；采集装置包括依次连接的接收天线、模数转换器、微处理器和通信模块。与现有技术相比，本发明集传感监测、自取能和治理功能为一体，便于在特殊监测区域中的使用。

技术领域

本发明涉及一种电气设备隐患监测系统，特别是涉及一种集传感监测、自取能和治理功能为一体的电气设备隐患监测系统及其工作方法。

背景技术

目前，电气设备的隐患监测主要存在以下问题：(1)有些关键特征量如振动属于较高频率信号，因而需要高速采集的模块功耗大，供电需要铺设专用线路或考虑专用的供电设备；(2)户外取电存在技术瓶颈，主要是取电模式单一，要么通过输电线路感应电流取电，要么通过电池供电，尽管少数也采取了光伏取电，但是和监测系统集成存在高温、发电功率小等问题，因此直接采用大功率光伏给大功耗监测单元供电面临的技术挑战依旧不小；(3)尤其在电力设备安全领域，电场信号干扰严重，干扰抑制电路耗散功率大，需要较宽的信号带宽，以便获取足够的数据在后台进行处理；(4)当前的传感器模块不具备一些特殊的独立治理功能，如需要除尘、防尘、除冰等场合，一般需要较大能源的驱动和控制模块。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种集传感监测、自取能和治理功能为一体的电气设备隐患监测系统及其工作方法，不仅可靠性高、抗干扰能力强，能实现对被监测电气设备的传感监测，而且低功耗、小型化，便于在特殊监测区域中的使用，还可以对被监测电气设备进行除尘、除冰等治理。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提出一种电气设备隐患监测系统，包括置于被监测电气设备上的传感装置，远离被监测电气设备、与传感装置通过无线或有线方式连接的采集装置。

所述传感装置包括，防止雷击或强脉冲电场信号导致的过电压对传感装置造成损坏的过电压保护器，与过电压保护器并联的振动传感器、电场传感器、电容传感器、温度传感器、光传感器、气体传感器和色谱传感器，发射模块，运维诊断模块，驱动电路，相互并联的压电陶瓷换能器、超声波换能器、静电发生器和红外波发生器，振子，及取能模块。

振动传感器，探测电气设备的振动信号或压力信号，并利用压电效应进行发电获得电能；电场传感器，探测电气设备的电场信号，并利用电场能量获得电能；光传感器，探测电气设备的光谱信号，并利用光伏发电获得电能；电容传感器，探测电气设备的放电脉冲信号；温度传感器，探测电气设备的温度信号；气体传感器，探测电气设备释放的二氧化硫或二氧化碳等放电分解物；色谱传感器，探测电气设备的化学物质的色谱。振动传感器、电场传感器、光传感器、电容传感器、温度传感器、气体传感器和色谱传感器的输出分别以并联方式连接发射模块、运维诊断模块；振动传感器、电场传感器和光传感器的输出以并联方式连接取能模块。振动传感器、电场传感器和光传感器既有取电功能，又具备传感功能；电场传感器能一方面获得电能，另一方面感应电场强度，计算电势差，分析电气设备是否存在放电缺陷，导致电场发生异常变化；光传感器采用晶硅或非晶硅材料，一方面实现电能获取，另一方面实现利用电力设备运行过程中对外的辐射(光辐射、热辐射)产生的0.7-20uS波长的信号，诊断电气设备的安全运行状态。

发射模块，将振动传感器、电场传感器、电容传感器、温度传感器、光传感器、气体传感器和色谱传感器输出的信号进行放大、调制，并通过发射模块中的模拟天线向采集装置进行发射。