[发明专利]基于姿态传感器的隔离开关位置监测系统及方法

权利要求书

1.基于姿态传感器的隔离开关位置监测系统，其特征在于：

包括姿态传感器、接收装置和信号传输系统；

所述接收装置与姿态传感器通讯连接，并将姿态传感器收集的信息通过信号传输系统发送出去；

所述姿态传感器包含处理器、陀螺仪、加速度计、角度传感器、电源及辅助电路，所述处理器与陀螺仪、加速度计和角度传感器通讯连接，电源及辅助电路为处理器、陀螺仪、加速度计和角度传感器供电；

所述姿态传感器，通过陀螺仪、加速度计和角度传感器计算出隔离开关的位置。

2.根据权利要求1所述的基于姿态传感器的隔离开关位置监测系统，其特征在于：所述姿态传感器的处理器内部集成三轴磁力计、三轴加速度计和三轴角度传感器，可编程数字低通滤波，支持用户可编量程，具有内部自检功能，传感器采用独立的看门狗。

3.根据权利要求1所述的基于姿态传感器的隔离开关位置监测系统，其特征在于：所述姿态传感器在隔离开关进行分闸或合闸动作时，会自动唤醒姿态传感器采集数据，姿态传感器判断分闸或合闸到位判据，

预设隔离开关在合闸到位时的角度为0°，设隔离开关分合闸到位阈值为Δ，θ_始及θ_末分别为姿态传感器测量起始角度和终止角度；当满足式(1)条件时，判定刀闸为由合到分的状态，最终分闸到位的状态是传感器检测旋转角度变化等于预设值范围之内；

θ_预设－Δ≤θ_末－θ_始≤θ_预设+Δ (1)；

当满足式(2)条件时，判定刀闸为由分到合到位的状态，最终合闸到位的状态是传感器检测旋转角度变化在预设值范围之内；

－θ_预设－Δ≤θ_末－θ_始≤－θ_预设+Δ (2)；

当角度＞角度门槛值就认为变位，θ_末－θ_始为正判别隔离开关由分到合，θ_末－θ_始值为负判别隔离开关由合到分。

4.根据权利要求1所述的基于姿态传感器的隔离开关位置监测系统，其特征在于：所述接收装置根据姿态传感器监测数据对隔离开关分合遥信进行确定；

隔离开关对应的单相隔离开关姿态遥信均为分位，则隔离开关的姿态遥信为分位；

隔离开关对应的单相隔离开关姿态遥信均为合位，则隔离开关的姿态遥信为合位；

隔离开关位置遥信由合变分且隔离开关姿态遥信为分位，则隔离开关确认分位；

隔离开关位置遥信由分变合且隔离开关姿态遥信为合位，则隔离开关确认合位。

5.基于姿态传感器的隔离开关位置监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将姿态传感器安装在隔离开关上，随隔离开关开闸或合闸一起运动；

S2，姿态传感器获取隔离开关位置数据；

S3，接收装置获取姿态传感器信号，并通过信号传输系统发送给后台系统；

其中，步骤S2还包括如下步骤：

S21，系统初始化；

S22，姿态传感器运动唤醒；

S23，读取姿态传感器的9轴数据陀螺仪(x、y、z)，加速度计(x、y、z)，磁力计(x、y、z)；

S24，数据降噪及滤波；

S25，数据校正；

S26，姿态解算；

S27，数据融合，kalman滤波及互补滤波；

S28，姿态传感器的数据加密发送；

S29，接收指令；

S2x，数据通信，加密回传；

其中，步骤S22，还包括判断是否唤醒，如果唤醒则进行下一步，如果没有唤醒则等待指令；

步骤S29，还包括判断是否接收到指令，如果接收到指令则进行下一步，如果没有则等待传感器运动唤醒。