CN114127817A - 具有多个无线通信装置的远程诊断***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本一实施例涉及的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***的方法包括以下步骤：基于与气体绝缘开关设备的第一位置相关联的第一输入信息和针对第一输入信息的第一时间标记信息，生成第一输入数据；基于第一输入数据，判断是否满足为第一无线通信装置预设的第一传送条件；当在第一时间点满足第一传送条件时，基于第一无线通信装置发送与第一时间点相关联的第一有效数据；基于与气体绝缘开关设备的第二位置相关联的第二输入信息和针对第二输入信息的第二时间标记信息，生成第二输入数据；基于第二输入数据，判断是否满足为第二无线通信装置预设的第二传送条件；当在第二时间点满足第二传送条件时，基于第二无线通信装置发送与第二时间点相关联的第二有效数据；基于第一有效数据和第二有效数据，判断气体绝缘开关设备的缺陷位置；以及向显示装置传送关于缺陷位置的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种远程诊断***，更具体地，涉及一种具有多个无线通信装置的远程诊断***及其方法。
背景技术
一般来说，电气和电力相关设施的气体绝缘开关设备(Gas InsulatedSwitchgear，以下简称为“GIS”)、变压器、配电盘、电缆和旋转机械(马达、发电机)等电气设施会有高压电流动，因此在设施内部必须要进行绝缘。
气体绝缘开关设备(GIS)是一种用于屋内外发电厂以及变电站的装置，不仅在正常状态下进行开关，在放电、冲击、事故、短路等异常状态下也能安全地开关线路，对***进行适当保护。
在GIS中，在充满SF6气体的金属容器内同时内置有断路器、接地开关、隔离器等开关设备和总线。这种气体绝缘开关设备安装面积小，采用SF6气体和密闭结构，可提供高安全性和对外部环境的高可靠性。
只是，对气体绝缘开关设备(GIS)的内部故障很难事先识别，一旦发生故障，存在规模扩大而发生大型事故的可能性。作为一种事先发现气体绝缘开关设备(GIS)内的故障并采取措施的方法，采用了预测和测量绝缘异常的方法。
在本说明书中，绝缘异常可以理解为包括局部放电(PartialDischarge)或电弧放电(ArcDischarge)。
作为远程控制气体绝缘开关设备(GIS)的现有方案，已在授权特许公报第10-0895218号中公开了数字化GIS现场控制***。
发明内容
所要解决的技术问题
本申请的目的在于，提供一种具有多个无线通信装置的远程诊断***及其方法，其在便携性和移动性方面有所提高，并具有优良的可靠性。
解决技术问题的手段
本说明书涉及用于具有多个无线电通信装置的远程诊断***的方法。本一实施例涉及的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***的方法，包括以下步骤：基于与气体绝缘开关设备的第一位置相关联的第一输入信息和针对第一输入信息的第一时间标记信息，生成第一输入数据；基于第一输入数据，判断是否满足为第一无线通信装置预设的第一传送条件；当在第一时间点满足第一传送条件时，基于第一无线通信装置发送与第一时间点相关联的第一有效数据；基于与气体绝缘开关设备的第二位置相关联的第二输入信息和针对第二输入信息的第二时间标记信息，生成第二输入数据；基于第二输入数据，判断是否满足为第二无线通信装置预设的第二传送条件；当在第二时间点满足第二传送条件时，基于第二无线通信装置发送与第二时间点相关联的第二有效数据；基于第一有效数据和第二有效数据，判断气体绝缘开关设备的缺陷位置；以及向显示装置传送关于缺陷位置的信息。
发明效果
根据本说明书的一实施例，提供了一种具有多个无线通信装置的远程诊断***及其方法，其在便携性和移动性方面有所提高，并具有优良的可靠性的。
附图说明
图1是示出本一实施例涉及的具有多个通信装置的远程诊断***的概念图；
图2是示出气体绝缘开关设备的波导管的结构的图；
图3是示出本一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的动作方法的图；
图4是示出本一实施例涉及的无线通信装置的内部的框图；
图5是示出根据本一实施例以时间标记信息为基础生成的输入数据的示例的图；
图6是示出根据本一实施例的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***中的方法的流程图；
图7是示出根据本一实施例为无线通信装置预设的传送条件的具体示意图；
图8示出了本一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的扩展示例；
图9示出了本另一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的扩展示例；
图10是示出本一实施例涉及的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***中的时间同步过程的图；
图11示出了本一实施例涉及的无线通信装置的应用示例。
具体实施方式
上述特征以及以下详细描述都是为了有助于描述和理解本说明书的示例性事项。也就是说，本说明书不限于此类实施例，也可以以其他形式具体化。以下实施方式仅是用于充分公开本说明书的示例，并且是为了将本说明书传达给所属技术领域的普通技术人员而进行的描述。因此，如果存在多种方法来实现本说明书的构成要素时，需要明确这些方法中的任何特定或相同的都可以实现本说明书。
当在本说明书中提到某个构成包括特定要素或者某个过程包括特定步骤时，意味着还可以包括其他要素或其他步骤。也就是说，在本说明书中所使用的术语仅用于说明特定实施方式，并不用于限制本说明书的概念。此外，用于帮助理解本发明而描述的例子还包括其补充实施例。
本说明书中使用的术语具有本说明书所属领域的普通技术人员普遍理解的含义。普遍使用的术语应根据本说明书的上下文解释为一致的含义。此外，本说明书中使用的术语，除非其含义被明确定义，否则不应被解释为过于理想化或形式化的含义。以下，将参照附图描述本说明书的实施例。
图1是示出本一实施例涉及的具有多个通信装置的远程诊断***的概念图。
参照图1，图1的气体绝缘开关设备(GIS)10可以将隔离器、断路器等开关设备和变流器、避雷器、主电路母线等统一容纳在金属制罐内。
此外，在气体绝缘开关设备10内部填充有绝缘性能和消弧能力强的SF6气体，且气体绝缘开关设备10结构紧凑，稳定性和环境和谐性优良，从而被广泛应用。
另一方面，由于制造工艺、机械压力或绝缘老化以及工艺缺陷造成的空隙、杂质或裂纹的存在，可能导致在高压(HV)装置的绝缘材料内部发生局部放电(PartialDischarge，以下简称为“PD”)。
当在气体绝缘开关设备10中发生局部放电(或电弧放电，Arc discharge)时，会以光或热的形式释放电磁波，或者会发出可听以及超声波范围的声音。或者，因局部放电(或电弧放电)，可能释放瞬态电流或瞬态接地电压(Transient Earth Voltage，以下简称为“TEV”)。
图1的多个传感器装置20_1～20_N(N为自然数)可以设置在预先设定的多个位置15_1～15_N(N为2以上的自然数)，用于测量气体绝缘开关设备(10)的局部放电(PD)造成的电弧的产生。
图1的多个传感器装置20_1～20_N中的每一个可以将从每个位置15_1～15_N感测到的信息发送给与每个位置15_1～15_N对应的无线通信装置100_1～100_N。
图1的多个传感器装置20_1～20_N中的每一个可以包括超高频(Ultra HighFrequency：UHF)传感器、高频电流互感器(High Frequency Current Transformer：HFCT)传感器、超声波麦克风传感器、声音接触传感器、TEV传感器或耦合电容器以及用于将脉冲时序与交流频率进行比较的相位分解分析***。
例如，第一传感器装置20_1可以将与因局部放电(或电弧放电)而在第一位置测量的压力波相关的第一传感信息、与因局部放电(或电弧放电)而在第一位置测量的压力相关的第二传感信息、以及与因局部放电(或电弧放电)而在第一位置处测量的热量相关的第三传感信息发送给第一无线通信装置100_1。
类似地，第N传感器装置20_N可以将与因局部放电(或电弧放电)而在第N位置测量的压力波相关的第一传感信息、与因局部放电(或电弧放电)而在第N位置测量的压力相关的第二传感信息、以及与因局部放电(或电弧放电)而在第N个位置测量的热量相关的第三传感信息发送给第N无线通信装置100_N。
图1的多个无线通信装置100_1～100_N中的每一个可以从多个传感器装置20_1～20_N中的每一个接收多条传感信息。此外，多个无线通信装置100_1～100_N中的每一个可以将与各位置15_1～15_N对应的有效数据发送给诊断控制装置200。
另一方面，图1的多个无线通信装置100_1～100_N可以基于远程(Long Range：LoRa)通信来实现。因此，多个无线通信装置100_1～100_N可以与距离1km至数km处的用户装置进行通信。
图1的诊断控制装置200可以基于从多个传感器装置20_1～20_N接收的多个有效数据来判断气体绝缘设备的缺陷位置。将参照后述的附图更详细地描述根据本一实施例来判断缺陷位置的过程。
图1的显示装置30可以基于由诊断控制装置200判断的缺陷位置信息，为用户实现视觉信息或用户界面(User Inteface：UI)。
以往，为了传送因局部放电(或电弧放电)引起的传感信息，需要使用有线局域网和恒定电源，因此，存在必须在特定位置上固定使用的不便之处。
与此相反地，本一实施例涉及的多个无线通信装置100_1～100_N是便携式装置，因此具有能够在用户期望的位置处进行局部放电(或电弧放电)的检测的优点。并且，GIS装置的局部放电(或电弧放电)的检测变得容易，从而提高了预防诊断技术的可靠性。
图2是示出气体绝缘开关设备的波导管的结构的图。
参照图2，一般气体绝缘开关设备(GIS)的一部分20具有内部导体(Conductor)21和由金属包裹的圆形外壳(Enclosure)22以及内部用SF6气体绝缘而产生电场、磁场时沿同轴线传递能量的结构。
另一方面，为维护气体绝缘开关设备(GIS)而设计制造的检查窗(Window)23～28具有截面为圆形、中空金属管形状、以及用SF6气体绝缘的圆形波导管(Circularwaveguide)结构。
局部放电信号(或电弧放电信号)以不同波长的频率形式沿内导体21传播(propagation)，而且由于反射(reflection)，电磁波分散(dispersion)传播，信号之间会发生干扰而延迟(delay)，或者遇到不同介电常数的介质(隔离物)，就会衰减(attenuation)传播。
图3是示出本一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的动作方法的图。
参照图1至图3，气体绝缘开关设备(GIS)的一部分30可以包括设置在第一位置的第一检查窗34、设置在第二位置的第二检查窗35、设置在第三位置的第三检查窗36。另一方面，第一传感器装置38_1和第二传感器装置38_2可以间隔L。
图3的第一检查窗34上可以安装第一传感器装置38_1，第一传感器装置38_1用于测量因局部放电(或电弧放电)而产生的电弧。此外，第一无线通信装置300_1可以与第一传感器装置38_1结合。
图3的第二检查窗35上可以安装第二传感器装置38_2，第二传感器装置38_2用于测量因局部放电(或电弧放电)而产生的电弧。此外，第二无线通信装置300_2可以与第二传感器装置38_2结合。
为了对图3有清楚简明地理解，假设在气体绝缘开关设备(GIS)的一部分30中的特定位置P处由于绝缘缺陷而发生了局部放电(或电弧放电)的情况来进行说明。
图3的第一传感器装置38_1可以检测通过局部放电(或电弧放电)从特定位置P产生的第一压力波W1。
例如，图3的第一传感器装置38_1可以对第一压力波W1执行高速(例如，每秒20,000次)采样操作。第一传感器装置38_1可以将通过对第一压力波W1的高速采样操作而获得的第一采样信息W1_S传送给第一无线通信装置300_1。
另一方面，图3的第二传感器装置38_2可以检测通过局部放电(或电弧放电)从特定位置P产生的第二压力波W2。
例如，图3的第二传感器装置38_2可以对第二压力波W2执行高速(例如，每秒20,000次)采样操作。第二感测装置38_2可以将通过对第二压力波W2的高速采样操作而获得的第二采样信息W2_S传送给第二无线通信装置300_2。
图3的第一无线通信装置300_1可以存储基于第一采样信息W1_S产生的第一输入数据W1_D。例如，第一输入数据W1_D可以包括对第一采样信息W1_S进行模数转换(Analog-Digital Conversion)得到的第一输入信息W1_I和针对第一输入信息W1_I的第一时间标记信息TimeTag_1。
同样地，图3的第二无线通信装置300_2可以存储基于第二采样信息W2_S产生的第二输入数据W2_D。例如，第二输入数据W2_D可以包括对第二采样信息W2_S进行模数转换(Analog-Digital Conversion)得到的第二输入信息W2_I和针对第二输入信息W2_I的第二时间标记信息TimeTag_2。
在本说明书中，将参照后述的附图更详细地描述基于采样信息生成输入数据的过程。
根据本一实施例，图3的第一无线通信装置300_1可以基于与第一输入数据W1_D相关的第一曲线图301来判断是否满足预设传送条件。
例如，第一曲线图301超过预设阈值TH_v的第一检测时间点td1可以理解为：满足为第一无线通信装置300_1预设的传送条件的时间点。
如果满足为第一无线通信装置300_1预设的传送条件，则第一无线通信装置300_1可以基于第一输入数据W1_D将在预先设定的时间段内定义的第一有效数据D_v1传送给诊断控制装置320。
例如，第一有效数据D_v1是：在第一输入数据W1_D中，与以第一检测时间点td1为基准、早t1的时间点和晚t2的时间点之间的时间段(例如，td1-t1～td1+t2)对应的信息。例如，t1可以是0.2秒，并且t2可以是0.8秒。
图3的第二无线通信装置300_2可以存储基于第二采样信息W2_S产生的第二输入数据W2_D。例如，第二输入数据W2_D可以包括对第二采样信息W2_S进行模数转换(Analog-Digital Conversion)得到的第二输入信息W2_I和针对第二输入信息W2_I的第二时间标记信息TimeTag_2。
图3的第二无线通信装置300_2可以基于与第二输入数据W2_D相关的第二曲线图302来判断是否满足预设传送条件。
例如，第二曲线图302超过预设阈值TH_v的第二检测时间点td2可以理解为：满足为第二无线通信装置300_2预设的传送条件的时间点。
如果满足为第二无线通信装置300_2预设的传送条件，则第二无线通信装置300_2可以基于第二输入数据W2_D将在预先设定的时间段内定义的第二有效数据D_v2传送给诊断控制装置320。
例如，第二有效数据D_v2是：在第二输入数据D_I2中，与以第二检测时间点td2为基准、早t3的时间点和晚t4的时间点之间的时间段(例如，td2-t3～td2+t4)对应的信息。例如，t3可以是0.2秒，并且t4可以是0.8秒。
图3的诊断控制装置320可以基于下面的数学式1来估计气体绝缘开关设备30的缺陷位置P。
[数学试1]
y1＝v*dt
在这里，数学式1中的dt可以理解为：与第二有效数据D_v2相关的第二检测时间点td2和与第一有效数据D_v1相关的第一检测时间点td1之间的时间差。作为参考，数学式1中的v是压力波的传播速度，这是在现场实际测量的值。
例如，如果基于数学式1计算的y1值小于(或类似于)第一传感器装置38_1和第二传感器装置38_2之间的间隔距离L，则诊断控制装置320可以判断为在第一传感器装置38_1附近存在缺陷位置P。
另一方面，如果基于数学式1计算的y1的值大于第一传感器装置38_1和第二传感器装置38_2之间的间隔距离L，则诊断控制装置320可以判断为在第一传感器装置38_1和第二感测装置38_2之间不存在缺陷位置P。
另一方面，诊断控制装置320可以基于下面的数学式2计算从最靠近缺陷位置P的传感器装置(例如，38_1)到缺陷位置P的距离y2。
[数学试2]
数学式2中的dt可以理解为：与第二有效数据D_v2相关的第二检测时间点td2和与第一有效数据D_v1相关的第一检测时间点td1之间的时间差。作为参考，公式2中的v是压力波的传播速度，这是在现场实际测量的值。
例如，数学式2中的y2可以表示从第一传感器装置38_1到缺陷位置P的距离。即，当两个传感器装置之间的距离L对应20米(m)时，当基于数学式2的结果值y2为“5”时，可以理解为缺陷位置P位于与第一个传感器装置38_1距离5米(m)的位置。
例如，第三曲线图303可以基于第一有效数据D_v1和第二有效数据D_v2来生成。具体地，可以基于第一有效数据D_v1和第二有效数据D_v2获得关于第三曲线图303的时间差dt的信息。对此，将参照后述的附图更详细地描述。
应当理解，图3的诊断控制装置320可以与显示装置(例如，图1的30)一体地提供，该显示装置根据情况向用户显示计算结果。
在图3中，公开了对基于在两个检查窗中设置的两个无线通信装置来动作的远程诊断***的描述，但是应当理解为，所描述的内容也可以适用于基于在三个以上的检查窗中设置的三个以上的多无线通信装置来进行的动作中。
图4是示出了本一实施例涉及的无线通信装置的内部的框图。
参照图1至图4，可以理解为，本一实施例涉及的无线通信装置400可以与气体绝缘开关设备(GIS，30)的多个检查窗(例如，图2中的34和35)上所具有的多个传感器装置中的某一个结合。
参照图4，无线通信装置400可以包括放大模块410、ADC模块420、FPGA模块430、时间模块440、存储模块450和通信模块460。图4的放大模块410可以与外部传感器装置连接，以接收与局部放电(或电弧放电)相关的多个采样信息。
例如，多个采样信息可以包括：对因局部放电(或电弧放电)而产生的温度T的采样信息T_S、对因局部放电(PD)而产生的压力P的采样信息P_S、对因局部放电(或电弧放电)而产生的压力波W的采样信息W_S。
另一方面，图4的放大模块410可以根据多个采样信息的类型，基于运算放大器(Operational Amplifier，以下简称为“OPAMP”)对每一个信号进行放大并输出。
例如，放大模块410可以输出针对因局部放电(或电弧放电)而产生的温度T的放大后的采样信息T_S′。放大模块410可以输出针对因局部放电(PD)而产生的压力P的放大后的采样信息P_S′。放大模块410可以输出针对因局部放电(或电弧放电)而产生的压力波W的放大后的采样信息W_S′。
例如，针对温度T的放大后的采样信息T_S′可以定义在-30℃至80℃的范围内，针对压力P的放大后的采样信息P_S′可以定义在-1bar到10bar的范围内。此外，针对压力波W的放大后的采样信息W_S′可以定义在-10V到+10V的范围内。
图4的ADC模块420可以分别对多个放大后的采样信息T_S′、P_S′、W_S′进行模数转换(Analog-Digital Conversion)，输出多个输入信息T_I、P_I、W_I。
图4的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，以下简称为“FPGA”)模块430可以基于从时间模块440接收的时钟信号CLK来执行高速信号处理步骤。
根据本一实施例，为了实时处理从外部传感器装置输入的信息，本一实施例涉及的FPGA模块430每秒可以执行20,000次以上的信号处理。
图4的FPGA模块430可以对多个输入信息(例如，图4中的T_I、P_I、W_I)标记基于从时间模块440接收的时钟(CLK)信号的时间标记信息(TimeTag)，生成多个输入数据T_D、P_D、W_D。
此外，FPGA模块430可以将多个输入数据T_D、P_D、W_D存储在存储模块450中。
此外，FPGA模块430可以基于输入数据(或者针对输入数据的曲线图)判断是否满足预设传送条件。
例如，当与压力波W相关的输入数据W_D的曲线图超过预设阈值时，FPGA模块430可以判断为满足预设传送条件。
如果判断为满足预设传送条件，则可以将基于与压力波W相关的输入数据W_D定义的有效数据D_v传送到通信模块460。将参照后述的附图更详细地描述在本说明书中提及的预设传送条件。
时间模块440可以向FPGA模块430发送预先设定的时钟(CLK)信号。
图4的存储模块450可以基于串行***接口(Serial Peripheral Interface，以下简称为“SPI”)连接到FPGA模块430。此外，存储模块450可以通过闪存来实现。例如，可以通过SPI总线输入/输出多个输入数据T_D、P_D、W_D。
图4的通信模块460可以基于SPI连接到FPGA模块430。也就是说，通信模块460可以通过SPI总线从FPGA模块430接收有效数据D_v。
作为参考，通信模块460可以通过SPI总线将从另一装置接收到的信息传送到FPGA模块430。
因局部放电(或电弧放电)的电弧而产生的压力、压力波和温度被输入到外部传感器模块，并且本一实施例涉及的无线通信装置可以将输入的信息连同时间信息一起进行数据处理。因此，可以理解，有关局部放电源、传播速度、强度等的信息可以以可分析的大数据形式进行管理。
另一方面，应当理解，本说明书中所提及的无线通信装置即便没有恒定电源也可以通过安装电池来运行一定的时间。由于电弧产生的压力波的传播速度在每秒数百米以上，所以如果时间标记动作不精确，则产生的误差会很大。
本说明书涉及的无线通信装置可以每秒执行20000次采样操作。换言之，本说明书涉及的无线通信装置可以以50μ为单位执行时间标记动作。
结果，可以理解，本说明书涉及的无线装置可以以电弧引起的压力波传播速度除以20,000的精度来估计缺陷位置，因此可以提供具有改进性能的预防性诊断***。
图5是示出根据本一实施例以时间标记信息为基础生成的输入数据的示例的图。
参照图1至图5，第一表信息510可以是存储在第一无线通信装置(例如，图3中的300_1)中的输入数据的示例。
例如，第一无线通信装置(例如，图3中的300_1)基于根据时钟信号(CLK)的第一类标记信息TimeTag_1，可以将与从外部传感器输入的多个采样信息T1_S、P1_S、W1_S相关联的多个输入信息T1_I、P1_I、W1_I以多个输入数据(例如表5中的T1_D、P1_D、W1_D)的形式存储。
也就是说，第一表信息510可以是由第一无线通信装置(例如，图3中的300_1)的FPGA模块(例如，图4中的430)和存储模块(例如，图4中的440)存储和管理的信息。
另一方面，第二表信息520可以是存储在第二无线通信装置(例如，图3中的300_2)中的输入数据的示例。
例如，第二无线通信装置(例如，图3中的300_2)基于根据时钟信号(CLK)的第二类标记信息(TimeTag_2)，可以将与从外部传感器输入的多个采样信息T2_S、P2_S、W2_S相关联的多个输入信息T2_I、P2_I、W2_I以多个输入数据(例如表5中的T2_D、P2_D、W2_D)的形式存储。
也就是说，第二表信息520可以是由第二无线通信装置(例如，图3中的300_2)的FPGA模块(例如，图4中的430)和存储模块(例如，图4中的440)存储和管理的信息。
根据本一实施例，在具有多个无线通信装置的远程诊断***中使用时间差dt估计局部放电(或电弧放电)的缺陷位置的过程可以如下。
例如，远程诊断***的诊断控制装置(例如，图3中的320)可以确认第一表信息510的输入数据W1_D中超过预设阈值的时间标记信息(例如，t11)。在这种情况下，可以理解为图5的t11对应于图3的第一检测时间点td1。
另一方面，远程诊断***的诊断控制装置(例如，图3中的320)可以确认第二表信息520的输入数据W2_D中超过预设阈值的时间标记信息(例如，t22)。在这种情况下，可以理解为图5的t22对应于图3的第二检测时间点td2。
根据本一实施例，远程诊断***的诊断控制装置(例如，图3中的320)可以以t11-t22的绝对值(即、|t11-t22|)来判断数学式1的时间差dt。然后，可以理解为，使用数学式1和数学式2来估计缺陷位置的过程与如上所述的同样地适用。
图6是示出根据本一实施例的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***中的方法的流程图。
参照图1至图6，本一实施例涉及的远程诊断***可以包括多个无线通信装置(例如，图1中的100_1～100_N)、诊断控制装置(例如，图1中的200)和显示装置(例如，图1中的30)。
在步骤S610中，本一实施例涉及的远程诊断***可以对与气体绝缘开关设备(例如，图3中的30)的多个位置(例如，图3中的34、35)相关联的多个输入信息W1_I、W2_I结合多个时间标记信息TimeTag_1、TimeTag_2来存储多个输入数据W1_D、W2_D。
例如，第一无线通信装置(例如，图1中的300_1)可以基于与气体绝缘开关设备(例如，图3中的30)的第一位置(例如，图3中的34)相关联的第一输入信息W1_I和针对第一输入信息W1_I的第一时间标记信息TimeTag_1，生成第一输入数据W1_D。
也就是说，第一输入信息W1_I可以是：通过对第一压力波W1进行高速采样操作而得到的第一采样信息W1_S进行放大和A-D转换而得到的信息。
另一方面，第二无线通信装置(例如，图3中的300_2)可以基于与气体绝缘开关设备(例如，图3中的30)的第二位置(例如，图3中的35)相关联的第二输入信息(W2_I)和针对第二输入信息W2_I的第二时间标记信息TimeTag_2，生成第二输入数据W2_D。
也就是说，第二输入信息W2_I可以是：通过对第二压力波W2进行高速采样操作而得到的第二采样信息W2_S进行放大和A-D转换而得到的信息。
在步骤S620中，本一实施例涉及的远程诊断***可以判断在多个无线通信装置(例如，图1中的100_1～100_N)中是否至少两个无线通信装置(例如，图3中的300_1、300_2)满足预设的传送条件。
如果在多个无线通信装置(例如，图1中的100_1～100_N)中至少两个无线通信装置(例如，图3中的300_1、300_2)不满足预设的传送条件，则该过程结束。
也就是说，当在多个无线通信装置(例如，图1中的100_1～100_N)中至少两个无线通信装置(例如，图3中的300_1、300_2)满足预设的传送条件时，该过程进入到步骤S630。
在步骤S630中，本一实施例涉及的远程诊断***可以基于至少两个无线通信装置(例如，图3中的300_1、300_2)，发送至少两个有效数据。
例如，第一无线通信装置(图3中的300_1)在为自己预设的第一传送条件满足第一时间点(例如，图3中的td1)时，可以将与第一时间点(例如，图3中的td1)相关联的第一有效数据D_v1发送给诊断控制装置(例如，图1中的200)。
作为一例，第一有效数据D_v1可以是：在第一输入数据W1_D中，与以第一时间点(例如，图3中的td1)为基准预先设定的第一时间段对应的信息。
在这里，第一时间段可以理解为：以时间轴上比第一时间点(例如，图3中的td1)早t1的第一开始时间点和比第一时间点(例如，图3中的td1)晚t2的第一结束时间点定义的时间段(例如，图3中的td1-t1～td1+t2)。
例如，第二无线通信装置(图3中的300_2)在为自己预设的第二传送条件满足第二时间点(例如，图3中的td2)时，可以将与第二时间点(例如，图3中的td2)相关联的第二有效数据D_v2发送给诊断控制装置(例如，图1的200)。
作为一例，第二有效数据D_v2可以是：在第二输入数据W2_D中，与以第二时间点(例如，图3中的td2)为基准预先设定的第二时间段对应的信息。
在这里，第二时间段可以理解为：以时间轴上比第二时间点(例如，图3中的td2)早t1的第二开始时间点和比第一时间点(例如，图3中的td2)晚t2的第二结束时间点定义的时间段(例如，图3中的td2-t3～td2+t4)。
将参照后述的附图更详细地描述本一实施例中提及的传送条件。
在步骤S640中，本一实施例涉及的远程诊断***可以基于至少两个有效数据判断气体绝缘开关设备的缺陷位置。
例如，本一实施例涉及的远程诊断***可以基于与第一有效数据D_v1相关联的时间标记信息TimeTag_1来获取针对超过预设阈值的基准时间点(例如，图5中的t11)的信息。
此外，本一实施例涉及的远程诊断***可以基于与第二有效数据D_v2相关联的时间标记信息TimeTag_2来获取针对超过预设阈值的基准时间点(例如，图5中的t22)的信息。
然后，本一实施例涉及的远程诊断***可以基于上述数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备的缺陷位置。在这种情况下，可以理解，使用数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备的缺陷位置的过程可以用上述的说明来代替。
在步骤S650中，本一实施例涉及的远程诊断***可以将关于气体绝缘开关设备的缺陷位置的信息传送给显示装置(例如，图1中的30)。
本一实施例涉及的用于气体绝缘开关设备的远程诊断***可以基于无线通信装置实现，因此具有在便携性和移动性方面改进的性能。
此外，本一实施例涉及的用于气体绝缘开关设备的远程诊断***可以实时处理从外部传感器装置接收的与绝缘缺陷相关联的采样信息，因此可以提供气体绝缘开关设备内部的初始绝缘缺陷引起的早期预警，从而最大限度地减少高电压装置绝缘破坏造成的故障。
图7是示出根据本一实施例为无线通信装置预设的传送条件的具体示意图。
参照图1至图7，第一无线通信装置(图3中的300_1)的第一有效数据D_v1可以包括与特定时间段(例如，图7中的T1～T3)的压力波(图3中的W1)相关联的输入信息W1_I1～W1_I3。
本一实施例涉及的第一无线通信装置(图3中的300_1)可以同时考虑第一阈值TH#1和第二阈值TH#2来决定第一有效数据D_v1。
例如，第一无线通信装置(图3中的300_1)可以判断为与对应于第二时间点T2的压力波(图3中的W1)相关联的第二输入信息W1_I2的大小大于第一阈值TH#1。
在这种情况下，第一无线通信装置(图3中的300_1)可以进一步判断第一输入信息W1_I1与第二输入信息W1_I2之间的差值是否大于第二阈值TH#2，该第一输入信息W1_I1是关于与比第二时间点T2早t1的第一时间点T1对应的压力波(图3中的W1)的信息。
可以理解的是，由于同时考虑第一阈值TH#1和第二阈值TH#2，因此，可以防止由于外部噪声而导致不必要地传送有效数据的情况，从而提供一种性能更好的远程诊断***。
此外，虽然在图7中仅描述了为第一无线通信装置(图3中的300_1)预设的传送条件，但是，可以理解的是，为了判断是否满足其他无线通信装置的传送条件，也同时考虑第一阈值TH#1和第二阈值TH#2。
图8示出了本一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的扩展示例。
参照图1至图8，本一实施例涉及的远程诊断***可以包括第一至第三无线通信装置810_1～810_3、诊断控制装置820和显示装置830。
为了清楚简明地理解图8，以满足为第一和第二无线通信装置810_1、810_2预设的传送条件且不满足为第三无线通信装置810_3预设的传送条件为前提进行说明。
参照图8，在步骤S810中，第一无线通信装置810_1可以将第一有效数据D_v1传送给诊断控制装置820。
在步骤S820中，第二无线通信装置810_2可以将第二有效数据D_v2传送给诊断控制装置820。
在步骤S830中，诊断控制装置820可以基于第一有效数据D_v1和第二有效数据D_v2，并利用上述数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备(GIS)的缺陷发生位置。
在步骤S840中，诊断控制装置820可以将关于缺陷位置的判断信息发送给显示装置830。
图9示出了本另一实施例涉及的具有多个无线通信装置的远程诊断***的扩展示例。
为了清楚简明地理解图9，以满足为第一至第三无线通信装置910_1、910_2、910_3预设的传送条件为前提进行说明。
参照图9，在步骤S910中，第一无线通信装置910_1可以将第一有效数据D_v1传送给诊断控制装置920。
在步骤S920中，第二无线通信装置910_2可以将第二有效数据D_v2发送给诊断控制装置920。
在步骤S930中，第三无线通信装置910_3可以将第三有效数据D_v3发送给诊断控制装置920。
在步骤S940中，诊断控制装置920可以基于第一有效数据D_v1至第三有效数据D_v3，并重复利用上述数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备(GIS)的缺陷发生位置。
例如，诊断控制装置920可以基于第D_v1和第二有效数据D_v2，并利用上述数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备(GIS)的缺陷发生位置。
接下来，诊断控制装置920可以基于第二有效数据D_v2和第三有效数据D_v3，并利用上述数学式1和数学式2判断气体绝缘开关设备(GIS)的缺陷发生位置。
在步骤S950中，诊断控制装置920可以将关于缺陷位置的判断信息发送给显示装置930。
图10是示出本一实施例涉及的用于具有多个无线通信装置的远程诊断***中的时间同步过程的图。
本一实施例涉及的远程诊断***所具有的多个无线通信装置之间需要时间同步(Time synchronization)过程。
参照图10，多个无线通信装置1010_1、1010_2、...、1010_N可以使用为时间同步而设置绝对时间的便携式时间服务器设备1020。
例如，多个无线通信装置1010_1、1010_2、...、1010_N各自中所包含的时间模块(例如，图4中的440)，可以基于从便携式时间服务器设备1020提供的绝对时间，生成时钟信号(CLK)。
如上所述，通过多个无线通信装置1010_1、1010_2、...、1010_N各自中所包含的时间模块(例如，图4的440)生成的时钟信号(CLK)，可以被输入到FPGA模块(例如，图4中的430)。
图11示出了本一实施例涉及的无线通信装置的应用示例。
参照图11，本一实施例涉及的无线通信装置1100可以与设置在气体绝缘开关设备的特定位置的检查窗上的外部传感器11结合。
在本说明书的具体实施方式中，虽然对具体实施例作了说明，但是在不脱离本说明书的范围的情况下可以进行各种变形。因此，本说明书的范围不应限于上述实施例，而应由后述的权利要求及其等同来确定。
Claims (11)
1.一种用于具有多个无线通信装置的远程诊断***中的方法，所述方法包括以下步骤：
基于与气体绝缘开关设备的第一位置相关联的第一输入信息和针对所述第一输入信息的第一时间标记信息，生成第一输入数据；
基于所述第一输入数据，判断是否满足为第一无线通信装置预设的第一传送条件；
当在第一时间点满足第一传送条件时，基于所述第一无线通信装置发送与所述第一时间点相关联的第一有效数据；
基于与所述气体绝缘开关设备的第二位置相关联的第二输入信息和针对所述第二输入信息的第二时间标记信息，生成第二输入数据；
基于所述第二输入数据，判断是否满足为第二无线通信装置预设的第二传送条件；
当在第二时间点满足第二传送条件时，基于所述第二无线通信装置发送与所述第二时间点相关联的第二有效数据；
基于所述第一有效数据和所述第二有效数据，判断所述气体绝缘开关设备的缺陷位置；以及
向显示装置传送关于所述缺陷位置的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述第一有效数据是在所述第一输入数据中与以所述第一时间点为基准预先设定的第一时间段对应的信息，
所述第一时间段是基于在时间轴上比所述第一时间点早t1的第一开始时间点和比所述第一时间点晚t2的第一结束时间点来定义的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，
当所述第一输入数据中对应于所述第一时间点的第一输入值大于预设的第一阈值的值、且所述第一输入数据中对应于所述第一开始时间点的第二输入值与第一输入值的差值大于预设的第二阈值时，满足所述第一传送条件。
4.如权利要求1所述的方法，其中，
所述第二有效数据是在所述第二输入数据中与以所述第二时间点为基准预先设定的第二时间段对应的信息，
所述第二时间段是基于在时间轴上比所述第二时间点早t3的第二开始时间点和比所述第二时间点晚t4的第二结束时间点来定义的。
5.如权利要求4所述的方法，其中，
当所述第二输入数据中对应于所述第二时间点的第三输入值大于预设的第三阈值的值、且所述第二输入数据中对应于所述第二开始时间点的第四输入值与所述第三输入值的差值大于预设的第二阈值时，满足所述第二传送条件。
6.如权利要求1所述的方法，其中，
所述第一输入信息和所述第二输入信息与所述气体绝缘开关设备内的同一绝缘缺陷相关联，
所述第一输入信息和所述第二输入信息是与由于所述绝缘缺陷产生的压力波相关联的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中，
判断所述气体绝缘开关设备的所述缺陷位置的步骤，包括以下步骤：
基于所述第一时间标记信息和所述第二时间标记信息计算时间差；以及
基于所述第一位置和所述第二位置之间的间隔距离和所述时间差估计所述缺陷位置。
8.如权利要求1所述的方法，其中，
所述第一输入信息是对从所述第一位置的第一传感器装置输入的第一采样信息进行模数转换得到的信息，
所述第二输入信息是对从所述第二位置的第二传感器装置输入的第二采样信息进行模数转换得到的信息。
9.一种无线通信装置，其在远程诊断***中设置在气体绝缘开关设备的特定位置，所述无线通信装置包括：
放大模块，用于放大从外部传感器装置获取的采样信息；
模数转换模块，用于将放大后的采样信息转换为输入信息；
现场可编程门阵列模块，在所述输入信息上结合针对所述输入信息的时标标记信息并存储为输入数据，基于所述输入数据判断是否满足预设的传送条件，当在特定时间点满足所述传送条件时，传送与所述特定时间点相关联的有效数据；以及
通信模块，基于所述有效数据进行发送动作。
10.如权利要求9所述的无线通信装置，其中，
所述有效数据是在所述输入数据中与以所述特定时间点为基准预先设定的时间段对应的信息，
所述时间段是基于在时间轴上比所述特定时间点早t1的开始时间点和比所述特定时间点晚t2的结束时间点来定义的。
11.如权利要求10所述的无线通信装置，其中，
当所述输入数据中对应于所述特定时间点的第一输入值大于预设的第一阈值的值、且所述输入数据中对应于所述开始时间点的第二输入值与所述第一输入值的差值大于预设的第二阈值时，满足所述传送条件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220301 |