[发明专利]断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统

权利要求书

1.一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，包括：传感器组件、断路器机械状态感知装置、显示器和三路隔离电源；所述断路器机械状态感知装置具有显示器接口、电源接口和多个传感器接口；

所述传感器组件的信号输入端分别与断路器分合闸线圈电流采集试验平台的相关检测节点电性连接，信号输出端分别与各个所述传感器接口一一对应电性连接；所述显示器与所述显示器接口电性连接；所述三路隔离电源与所述电源接口电性连接；

所述传感器组件用于采集所述断路器分合闸线圈电流采集试验平台在模拟断路器不同故障状态下的分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号；

所述断路器机械状态感知装置用于提取分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号的特征参量，分析各个故障状态下的特征参量与正常状态下的特征参量之间的相对变化及变化原因，并运用支持向量机对故障进行分类判断；

所述显示器用于显示所述断路器机械状态感知装置对当前故障的分类判断结果。

2.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述传感器组件包括振动传感器、霍尔电流传感器和角位移传感器；所述振动传感器的信号输出端、所述霍尔电流传感器的信号输出端和所述角位移传感器的信号输出端分别与所述传感器接口一一对应连接；

所述振动传感器用于采集断路器分合闸过程中触头碰撞产生的振动信号；

所述霍尔电流传感器用于采集断路器运行时的分合闸线圈电流信号；

所述角位移传感器用于采集断路器触头行程信号。

3.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述断路器机械状态感知装置内部集成有显示控制模块和主控芯片；所述主控芯片内加载有RTOS系统程序；所述显示控制模块与所述显示器电性连接；所述主控芯片分别与所述传感器接口和所述显示控制模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，还包括母排；所述断路器机械状态感知装置还具有母排接口；所述母排一端与所述母排接口连接，另一端接入其他实验设备；所述主控芯片通过所述母排获取其他实验设备的相关数据。

5.根据权利要求3所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述主控芯片通过所述传感器接口获取多组不同故障状态下的分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号，并提取特征参量，利用主成分分析法特征参量进行筛选，将不同种类的特征参量进行融合，建立分合闸线圈正常状态和故障状态下的特征参量样本库；利用人工智能算法优化后的支持向量机结合所述特征参量样本库对当前故障状态进行分类和判断。

6.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述显示器上嵌入有LED指示灯；所述LED指示灯用于对所述显示器的工作状态、通信状态和故障状态发出相应的指示信号。

7.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述传感器组件还包括红外传感器；所述断路器机械状态感知装置内部还集成有温度监测模块和警报模块；所述红外传感器的信号输入端与所述断路器分合闸线圈电流采集试验平台的相应检测节点连接，信号输出端与所述温度监测模块电性连接；所述警报模块与所述温度监测模块电性连接；

所述温度监测模块用于对各检测节点的温度数据进行分析，并在温度数据超出阈值时，触发所述警报模块发出报警动作。

8.根据权利要求3所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，还包括移动终端；所述断路器机械状态感知装置内部还集成有无线通信模块；所述主控芯片通过所述无线通信模块与所述移动终端无线通信。

9.根据权利要求8所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述无线通信模块为5g通信模块、ZigBee模块、WiFi模块或蓝牙模块。

10.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，其特征在于，所述显示器与所述显示器接口通过RS485总线连接。