[发明专利]高压断路器机械特性监测系统及其监测方法有效

专利信息
申请号: 201710720077.X 申请日: 2017-08-21
公开(公告)号: CN107631863B 公开(公告)日: 2019-12-10
发明(设计)人: 黄新波;李志文;张浩;黄典庆;薛智鹏;吴明松;周岩 申请(专利权)人: 西安工程大学
主分类号: G01M13/00 分类号: G01M13/00;G01R31/327
代理公司: 61214 西安弘理专利事务所 代理人: 杨璐
地址: 710048 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开的高压断路器机械特性监测系统,包括有监测终端微控制器,监测终端微控制器分别连接RTC实时时钟模块、晶振、Flash模块、SRAM模块、看门狗模块及无线收发模块,无线收发模块连接触头温升监测终端;监测终端微控制器通过ADC模块连接信号传感器;监测终端微控制器、触头温升监测终端及信号传感器均与电源模块连接;监测终端微控制器通过CAN模块与人机交互模块连接,监测终端微控制器还通过以太网模块与监控中心连接。本发明还公开了上述监测系统对高压断路器机械特性进行监测的方法。本发明高压断路器机械特性监测系统及其监测方法,能实现对高压断路器运行状态的监测,解决了现有高压断路器监测不全及精度低的问题。
搜索关键词: 监测终端 微控制器 高压断路器 机械特性监测 无线收发模块 监测 人机交互模块 看门狗模块 信号传感器 以太网模块 触头温升 电源模块 监测系统 监控中心 连接触头 连接信号 温升监测 运行状态 传感器 晶振 终端
【主权项】:
1.利用高压断路器机械特性监测系统对高压断路器机械特性进行监测的方法,其特征在于,采用高压断路器机械特性监测系统,包括有监测终端微控制器(2),所述监测终端微控制器(2)分别连接RTC实时时钟模块(5)、晶振(9)、Flash模块(3)、SRAM模块(4)、看门狗模块(6)及无线收发模块(10),所述无线收发模块(10)连接触头温升监测终端(21);所述监测终端微控制器(2)通过ADC模块连接信号传感器(22);所述监测终端微控制器(2)、触头温升监测终端(21)及信号传感器(22)均与电源模块(1)连接;监测终端微控制器(2)通过CAN模块(7)与人机交互模块(11)连接,所述监测终端微控制器(2)还通过以太网模块(8)与监控中心(16)连接;/n所述ADC模块和RTC实时时钟模块(5)均内嵌于监测终端微控制器(2)中;/n所述监测终端微控制器(2)采用STM32F407ZGT6芯片;/n所述无线收发模块(10)为433MHz无线收发模块;/n所述信号传感器(22),包括有与ADC模块连接的线性光耦(15),所述线性光耦(15)连接信号调理电路(14),所述信号调理电路(14)分别连接有直线位移传感器(12)、霍尔电流互感器(13);/n所述直线位移传感器(12)设置有三个,分别安装于高压断路器的A、B、C三相触头机械结构内,用于监测各相动触头动作信息;/n所述霍尔电流互感器(13)设置有三个,分别采集合闸线圈动作电流、分闸线圈动作电流及储能电机动作电流;/n所述触头温升监测终端(21),包括有与无线收发模块(10)连接的单片机最小系统(18),所述单片机最小系统(18)分别连接有EEPROM存储器(20)、多个光耦隔离模块(19),每个所述光耦隔离模块(19)均外接有温度传感器(17),每个所述温度传感器(17)连接高压断路器A相上触头;/n所述温度传感器(17)为电阻式温度传感器;/n具体按照以下步骤实施:/n步骤1、由直线位移传感器(12)、霍尔电流互感器(13)分别获取高压断路器动作时的三相触头行程信号、分合闸线圈电流信号、储能电机信号;将各自通道的信号值经信号调理电路(14)进行滤波放大处理后由线性光耦(15)隔离,再送入监测终端微控制器(2)中进行采样并将获取到的数据进行小波去噪处理,具体按照以下步骤实施:/n基于需要存储重合闸的所有信号,采用内嵌的12位高精度AD模块,设定各个模拟通道的采样频率为100KHz,采集3秒长时间的动作值30000点;/n步骤1.1、根据六个通道各自30000点的大数组中判断高压断路器的动作类型,结合高压断路器的实际运行状况,分为以下五种情况:/na)分闸;b)分闸后0.3秒合闸;c)分闸后0.3秒合闸,若仍然存在故障,再次分闸;d)合闸;e)合闸后若有故障,分闸;/n根据上述五种情况,将六个模拟采集通道的数据进行分类;/n步骤1.2、根据步骤1.1中高压断路器不同的动作类型,对六路通道进行数据截取,将截取到的信号存入设定好的缓存数组中,由于分闸时间一般不超过50ms,合闸时间一般不超过100ms,设定分闸数据的缓存长度为100ms,即1000个点,合闸数据的缓存长度为150ms,即1500个点;/n为了处理上述情况c),缓存数组分为分闸缓存0和分闸缓存1两组;/n将第一次分闸截取到的数据存入分闸缓存0,将第二次分闸截取到的数据存入分闸缓存1;合闸数据全部存入合闸缓存;/n步骤1.3、对缓存中截取到的数据进行小波去噪处理,确立小波尺度函数的具体步骤如下:/n步骤a、确定小波去噪的分解层数N,并选取小波阈值函数;步骤b、待步骤a完成后,选定一个多项式P(y)=P
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