CN108732461A - 一种跌落式熔断器定位及状态监测***及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跌落式熔断器定位及状态监测***，包括多个监测终端，每个监测终端通过壳体安装在跌落式熔断器的输出高压线上，每个监测终端用于监测跌落式熔断器的状态，内置有北斗定位模块，位于输电线路长度方向上的多个跌落式熔断器的中间位置设置有集中器，集中器通过北斗定位模块连接到主站***服务器，相邻监测终端间通过sub‑G无线模块连接。本发明能够实现集中管理和集中进行安排处理，大大提高恢复供电效率，也便于进行跌落式断路器进行及时的维护检修以及更换，减少停电频率，监测终端能够对熔断器状态进行全天候监测，并实时发送到主站***。

Description

一种跌落式熔断器定位及状态监测***及其监测方法
技术领域
本发明属于跌落式熔断器定位及状态监测装置技术领域，具体涉及一种跌落式熔断器定位及状态监测***及其监测方法。
背景技术
跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关，它具有经济、操作方便、适应户外环境性强等特点，被广泛应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧，作为保护和进行设备投、切等操作之用。
跌落式熔断器安装在10kV配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护，所以，在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。
但是，在实际的10kV线路***中和配电变压器上的跌落式熔断器通常不能正确动作；其原因之一是，电工素质差，责任心不强，常年不进行跌落式熔断器的维护和检修；原因之二是，跌落式熔断器的产品质量低劣，不能灵活的拉、合操作。这两个原因降低了跌落式熔断器的有效功能及性能。现实中经常出现缺熔管、缺熔体或用铜丝、铝丝甚至于铁丝勾挂代替熔体的情况；使得线路的跳闸率和配电变压器的故障率居高不下。
由此可见，跌落式熔断器的状态监测就显得非常有必要；一旦其得到有效的监控，那么不仅可以降低电力故障率，还可以有效保护配电变压器等重要电力资产。
如果，当跌落式熔断保护器发生意外脱落的时候，能够远程自动将数据传回到维护人员手机短信，同时在后台服务***加以记录，一方面有利于现场维护人员及时抵达现场恢复供电，另一方面可以对跌落式熔断器老化进行数据统计，便于提前更换、检修，以免下次再发生自动脱落现象造成停电。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种跌落式熔断器定位及状态监测***及其监测方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种跌落式熔断器定位及状态监测***，包括多个监测终端，每个监测终端通过壳体安装在跌落式熔断器的输出高压线上，每个监测终端用于监测跌落式熔断器的状态，内置有北斗定位模块，位于输电线路长度方向上的多个跌落式熔断器的中间位置设置有集中器，集中器通过北斗定位模块连接到主站***服务器，相邻监测终端间通过sub-G无线模块连接。
优选的，上述监测终端包括微处理器和感应电压装置，微处理器上连接有电流检测模块、北斗模块和sub-G无线模块，电流检测模块连接到EMC防护装置，EMC防护装置连接到感应电压装置，电压感应装置采用感应线圈。
优选的，上述电流检测模块还串接有耐高压电容，耐高压电容接零线。
优选的，上述EMC防护装置连接锂电池，对锂电池进行充电，锂电池用于监测终端内部模块供电。
优选的，上述监测终端还包括壳体，壳体采用咬合钳结构，包括两半圆对称的固定夹头和旋转夹头，旋转夹头通过下端的旋转轴连接到固定夹头上，固定夹头和旋转夹头间连接有拉伸弹簧和活动顶杆，拉伸弹簧位于转动轴上方，活动顶杆一端铰接在固定夹头上，另一端抵靠在旋转夹头内的滑槽内水平时能够将旋转夹头打开。
优选的，上述固定夹头和旋转夹头的夹持面设置有咬合口，咬合口为波浪线结构。
优选的，上述固定夹头底部设置有圆形底座，圆形底座表面设置有多对两通的轴向槽和周向槽，还包括安装底座，安装底座上端设置于圆形底座相一致的圆形凹孔，圆形凹孔内设置有多个卡销，卡销可活动地嵌入到轴向槽和周向槽内，安装底座下侧设置有连接令克棒的螺杆。
优选的，上述集中器安装在电杆上，集中器连接的天线通过天线架连接到电杆上，天线朝南安装。
优选的，上述天线架包括旋转臂和固定臂，旋转臂一端通过其固定连接的角度轴可旋转地连接到固定臂一端，固定臂另一端通过两抱箍固定连接在电杆上，旋转臂另一端连接有天线和保护罩，旋转臂连接固定臂一端设置有角度调整机构，角度调整机构包括弹性卡片，弹性卡片固定连接在角度轴外端，角度轴可旋转地连接在固定臂端部，弹性卡片自由端设置有卡针，卡针嵌入到固定臂端面的定位孔内，定位孔绕角度轴轴线周向间隔均匀设置多个。
一种跌落式熔断器定位及状态监测***的监测方法，该方法为：每个监测终端设置有唯一的ID编号和内部北斗定位模块，当输电线路上一个监测终端监测到跌落式熔断器断开，监测终端将位置信息及其编号信息通过sub-G无线模块传输到相邻的监测终端，相邻监测终端通过sub-G无线模块继续传输，直到将位置信息及其编号信息数据集中到多个监测终端中的中间一个监测终端处安装的集中器，集中器通北斗定位模块连接到主站***服务器，主站***服务器将收到的数据进行保存并报警提醒，并在地图中显示该断开的跌落式熔断器具***置及其信息。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：
（1）本发明通过监测终端监测每个跌落式熔断器的断开状态，从而通过北斗定位模块将定位信息及其编号发送到监测终端中部的集中器通过北斗定位模块将位置信息远程发送给主站***服务器，通过主站***服务器集中管理和集中进行安排处理，大大提高恢复供电效率，也便于进行跌落式断路器进行及时的维护检修以及更换，减少停电频率，监测终端能够对熔断器状态进行全天候监测，并实时发送到主站***；
（2）在数据传输方面，利用北斗定位模块的RNSS定位技术可以准确对熔断器所在的位置进行定位；利用北斗定位模块的RDSS短报文技术可以将熔断器的坐标位置，状态信息上传给***平台；
（3）通过相邻监测终端之间通过sub-G无线模块连接，数据汇集到中间位置的监测终端，中间位置的监测终端连接到集中器实现数据传输，节约北斗通道资源，在同一个位置点的监测终端之间可以通过sub-G无线模块的短距离无线通信方式实现连接；
（4）当监测终端发送被监测跌落式熔断器的信息时，会把其自身的编号（ID号）也传输出来，这些数据最终被传输到***平台后，平台根据数据库信息进行自动配对保存，这一特点非常适合具有大量监测点的应用，提高了***的自动化程度，减轻了人工测温时的繁琐手工记录工作；
（5）RDSS采用专有北斗信道进行传输，保密性强；
（6）主站***根据监测点熔断器的状态的实时监测和故障分析，可对该点的跌落式熔断器进行寿命状态分析，可对电力设备的故障进行预判；
（7）本发明通过咬合钳结构的壳体，能够将监测终端稳固地连接在跌落式熔断器的输出线上，夹持操作方便快捷，采用拉伸弹簧能够夹持更稳定，采用可旋转的活动顶杆，安装方便快捷，采用安装底座能够方便快捷地将咬合钳快速安装到输电线上；
（8）本发明采用可调节角度的天线架，能够实现角度的快速调节，便于寻求最佳信号的发射和接收。
附图说明
图1是本发明的跌落式熔断器监测设备安装示意图；
图2是本发明的数据传输连接示意图；
图3是监测终端功能模块连接框图；
图4是本发明的壳体结构示意图；
图5是本发明的天线架结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图5所示，一种跌落式熔断器定位及状态监测***，包括多个监测终端1，每个监测终端1通过壳体2安装在跌落式熔断器3的输出高压线上，每个监测终端1用于监测跌落式熔断器3的状态，内置有北斗定位模块，位于输电线路长度方向上的多个跌落式熔断器3的中间位置设置有集中器，集中器通过北斗定位模块连接到主站***服务器，相邻监测终端1间通过sub-G无线模块连接。
优选的，上述监测终端1包括微处理器和感应电压装置，微处理器上连接有电流检测模块、北斗模块和sub-G无线模块，电流检测模块连接到EMC防护装置，EMC防护装置连接到感应电压装置，电压感应装置采用感应线圈。
优选的，上述电流检测模块还串接有耐高压电容，耐高压电容接零线。
优选的，上述EMC防护装置连接锂电池，对锂电池进行充电，锂电池用于监测终端内部模块供电。
优选的，上述监测终端1还包括壳体2，壳体2采用咬合钳结构，包括两半圆对称的固定夹头4和旋转夹头5，旋转夹头5通过下端的旋转轴6连接到固定夹头4上，固定夹头4和旋转夹头5间连接有拉伸弹簧7和活动顶杆8，拉伸弹簧7位于转动轴6上方，活动顶杆8一端铰接在固定夹头4上，另一端抵靠在旋转夹头5内的滑槽9内水平时能够将旋转夹头5打开，定夹头4和旋转夹头5内设置有感应电压装置的线圈。
优选的，上述固定夹头4和旋转夹头5的夹持面设置有咬合口10，咬合口10为波浪线结构。
优选的，上述固定夹头4底部设置有圆形底座11，圆形底座11表面设置有多对两通的轴向槽12和周向槽13，还包括安装底座14，安装底座14上端设置于圆形底座11相一致的圆形凹孔15，圆形凹孔15内设置有多个卡销16，卡销15可活动地嵌入到轴向槽12和周向槽13内，安装底座14下侧设置有连接令克棒的螺杆27，监测终端操作过程：将安装底座旋转并紧固到令克棒顶部，其次用手将令克监测终端的壳体的开口掰开，并将开口内部的活动顶杆向上掰抵靠固定夹头和旋转夹头，此时令克监控模块应能处于开口状态，然后将处于开口状态的令克监测终端壳体下圆形底座放入到安装在令克棒上的安装底座，并旋转使监控模块良好的卡扣在安装底座上的卡销，借助令克棒，将监测终端开口对准令克下方的电力线缆，往上一挺，使电力线缆将监控模块开口内部的活动顶杆往下挺，此时，监控模块开口，紧紧地将电力线咬住，最后，旋转令克棒，使底座和监控模块分离，重复上述步骤可将其余监测终端安装完毕。
优选的，上述集中器安装在电杆上，集中器连接的天线20通过天线架17连接到电杆上，天线20朝南安装。
优选的，上述天线架17包括旋转臂18和固定臂19，旋转臂18一端通过其固定连接的角度轴24可旋转地连接到固定臂19一端，固定臂19另一端通过两抱箍21固定连接在电杆上，旋转臂18另一端连接有天线20和保护罩22，旋转臂18连接固定臂19一端设置有角度调整机构，角度调整机构包括弹性卡片23，弹性卡片23固定连接在角度轴24外端，角度轴24可旋转地连接在固定臂19端部，弹性卡片23自由端设置有卡针25，卡针25嵌入到固定臂19端面的定位孔26内，定位孔26绕角度轴24轴线周向间隔均匀设置多个。
一种跌落式熔断器定位及状态监测***的监测方法，该方法为：每个监测终端设置有唯一的ID编号和内部北斗定位模块，当输电线路上一个监测终端监测到跌落式熔断器断开，监测终端将位置信息及其编号信息通过sub-G无线模块传输到相邻的监测终端，相邻监测终端通过sub-G无线模块继续传输，直到将位置信息及其编号信息数据集中到多个监测终端中的中间一个监测终端处安装的集中器，集中器通北斗定位模块连接到主站***服务器，主站***服务器将收到的数据进行保存并报警提醒，并在地图中显示该断开的跌落式熔断器具***置及其信息。
数据通信：1）监测终端无线部分报告RNSS精确定位和RDSS远程传输；
2）监测终端间的无线通信模块采用sub-G无线传输***。
监测终端应具有以下特点：
实时性：监测终端通过电流检测模块可实时记录跌落式熔断器的状态，并可以实时上报；
长寿命：监测终端内部有锂电池充电灯等供电元件，能够可靠持续运行，使用寿命大于5年；
准确性：北斗定位模块的位置测量精度可达米级；
***性：可与电力***综合自动化***融为一体，扩充现有***功能，实现数据共享，便捷管理；
安全性：采用支架安装，方便安装维护，且***具有极高的安全可靠性；
低成本高效益： 使用该***后，提高管理及维护工作效率；有的放矢地开展设备维修，减少维护工作量，减少事故。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式实例，本发明的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。为此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：包括多个监测终端（1），每个监测终端（1）通过壳体（2）安装在跌落式熔断器（3）的输出高压线上，每个监测终端（1）用于监测跌落式熔断器（3）的状态，内置有北斗定位模块，位于输电线路长度方向上的多个跌落式熔断器（3）的中间位置设置有集中器，集中器通过北斗定位模块连接到主站***服务器，相邻监测终端（1）间通过sub-G无线模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：监测终端（1）包括微处理器和感应电压装置，微处理器上连接有电流检测模块、北斗模块和sub-G无线模块，电流检测模块连接到EMC防护装置，EMC防护装置连接到感应电压装置，电压感应装置采用感应线圈。
3.根据权利要求2所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：电流检测模块还串接有耐高压电容，耐高压电容接零线。
4.根据权利要求2所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：EMC防护装置连接锂电池，对锂电池进行充电，锂电池用于监测终端内部模块供电。
5.根据权利要求1所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：监测终端（1）还包括壳体（2），壳体（2）采用咬合钳结构，包括两半圆对称的固定夹头（4）和旋转夹头（5），旋转夹头（5）通过下端的旋转轴（6）连接到固定夹头（4）上，固定夹头（4）和旋转夹头（5）间连接有拉伸弹簧（7）和活动顶杆（8），拉伸弹簧（7）位于转动轴（6）上方，活动顶杆（8）一端铰接在固定夹头（4）上，另一端抵靠在旋转夹头（5）内的滑槽（9）内水平时能够将旋转夹头（5）打开。
6.根据权利要求5所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：固定夹头（4）和旋转夹头（5）的夹持面设置有咬合口（10），咬合口（10）为波浪线结构。
7.根据权利要求5所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：固定夹头（4）底部设置有圆形底座（11），圆形底座（11）表面设置有多对两通的轴向槽（12）和周向槽（13），还包括安装底座（14），安装底座（14）上端设置于圆形底座（11）相一致的圆形凹孔（15），圆形凹孔（15）内设置有多个卡销（15），卡销（15）可活动地嵌入到轴向槽（12）和周向槽（13）内，安装底座（14）下侧设置有连接令克棒的螺杆（16）。
8.根据权利要求1所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：集中器安装在电杆上，集中器连接的天线（20）通过天线架（17）连接到电杆上，天线（20）朝南安装。
9.根据权利要求8所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***，其特征在于：天线架（17）包括旋转臂（18）和固定臂（19），旋转臂（18）一端通过其固定连接的角度轴（24）可旋转地连接到固定臂（19）一端，固定臂（19）另一端通过两抱箍（21）固定连接在电杆上，旋转臂（18）另一端连接有天线（20）和保护罩（22），旋转臂（18）连接固定臂（19）一端设置有角度调整机构，角度调整机构包括弹性卡片（23），弹性卡片（23）固定连接在角度轴（24）外端，角度轴（24）可旋转地连接在固定臂（19）端部，弹性卡片（23）自由端设置有卡针（25），卡针（25）嵌入到固定臂（19）端面的定位孔（26）内，定位孔（26）绕角度轴（24）轴线周向间隔均匀设置多个。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种跌落式熔断器定位及状态监测***的监测方法，其特征在于：该方法为：每个监测终端设置有唯一的ID编号和内部北斗定位模块，当输电线路上一个监测终端监测到跌落式熔断器断开，监测终端将位置信息及其编号信息通过sub-G无线模块传输到相邻的监测终端，相邻监测终端通过sub-G无线模块继续传输，直到将位置信息及其编号信息数据集中到多个监测终端中的中间一个监测终端处安装的集中器，集中器通北斗定位模块连接到主站***服务器，主站***服务器将收到的数据进行保存并报警提醒，并在地图中显示该断开的跌落式熔断器具***置及其信息。
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