[发明专利]一种用于无线监测GIS设备振动和负荷变化的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于无线监测GIS设备振动和负荷变化的装置及方法，属于GIS无线监测技术领域。本发明装置，包括：传感器单元、安装于GIS设备表面或GIS设备的电位连接排上，获取GIS设备的振动信号和负荷电流信号；采集单元、采集所述传感器单元获取的振动信号及负荷电流信号，并将采集的振动信号及负荷电流信号传输至边缘计算单元；边缘计算单元，提取振动信号及负荷电流信号的诊断结果，并将诊断结果传输至人机交互单元；远程人机交互单元，接收所述边缘计算单元传输的诊断结果，并根据诊断结果对GIS设备进行振动及负荷变化的无线监测。本发明提高了GIS设备供电可靠性。

技术领域

本发明涉及GIS无线监测技术领域，并且更具体地，涉及一种用于无线监测GIS设备振动和负荷变化的装置及方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear，GIS)运行中时常出现异常机械振动，长期振动可能导致导电杆和绝缘件松动，引发局部放电，甚至造成绝缘事故。

目前，GIS设备在线监测及故障诊断技术，如特高频法等，大多针对放电型缺陷，不易早期发现机械振动缺陷，现有的振动测试仪、超声波局放检测仪，可反映GIS设备振动情况，但需人工逐一单点测量，费时费力，同时无法体现GIS设备振动与负荷变化情况。因此，开展GIS设备振动和负荷变化无线监测具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于无线监测GIS设备振动和负荷变化的装置，包括：

传感器单元、所述传感器单元安装于GIS设备表面或GIS设备的电位连接排上，获取GIS设备的振动信号和负荷电流信号；

采集单元、所述采集单元采集所述传感器单元获取的振动信号及负荷电流信号，并将采集的振动信号及负荷电流信号传输至边缘计算单元；

边缘计算单元，所述边缘计算单元提取振动信号及负荷电流信号的诊断结果，并将诊断结果传输至人机交互单元；

远程人机交互单元，所述远程人机交互单元接收所述边缘计算单元传输的诊断结果，并根据诊断结果对GIS设备进行振动及负荷变化的无线监测。

可选的，传感器单元包括：振动传感器和电流传感器；

振动传感器获取GIS设备的振动信号；

电流传感器获取GIS设备的负荷电流信号。

可选的，装置包括多个传感器单元和多个采集单元，所述采集单元间通过RS485对多个传感器单元级联。

可选的，诊断结果包括：振动信号的频谱分布特征及振动声学指纹，和负荷电流信号的负荷电流特征。

可选的，边缘计算单元对诊断结果进行判断，确定诊断结果是否满足监测条件，若满足，将诊断结果反馈至远程人机交互单元。

可选的，装置还包括，检测单元，所述检测单元对所述装置进行上电自检、系统初始化阶段和网络通讯状态自检，若检测合格，发出信号，根据信号控制传感器单元运行。

本发明还提出了一种用于无线监测GIS设备振动和负荷变化的方法，包括：

使用检测单元对所述装置进行上电自检、系统初始化阶段和网络通讯状态自检，若检测合格，发出信号；

将感器单元安装于GIS设备表面或GIS设备的电位连接排上，接受到所述检测单元发出的信号后，获取GIS设备的振动信号和负荷电流信号；

控制采集单元采集所述传感器单元获取的振动信号及负荷电流信号，并将采集的振动信号及负荷电流信号传输至边缘计算单元；

使用边缘计算单元提取振动信号及负荷电流信号的诊断结果，并将诊断结果传输至人机交互单元；