CN204462333U - 一种配电开关机械状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种配电开关机械状态监测装置，与配电开关连接，包括：与配电开关连接的信号采集模块，与信号采集模块连接的A/D转换模块，与配电开关的辅助触点连接的开关量采集模块，与开关量采集模块和A/D转换模块的输出端连接的微处理器，与微处理器连接的GPRS模块，为信号采集模块、A/D转换模块、微处理器及GPRS模块供电的电源模块，本装置通过实时采集振动信号判断配电开关是否动作，通过实时采集配电开关的辅助触头的状态信息判断配电开关的分/合闸情况，将采集到的数据发送给远端计算机进行实时监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电开关机械故障诊断领域，尤其涉及一种配电开关机械状态监测装置。
背景技术
配电开关在整个配电网中有着举足轻重的地位，其运行状态的正常与否直接关系到配电网的安全运行。通过监测配电开关的机械状态，采取及时有效的检修方式防止配电开关故障引起电网事故，可以提高配电网的供电可靠性与稳定性。
实用新型内容
本实用新型提供一种配电开关机械状态监测装置，通过实时采集振动信号判断配电开关是否动作，通过采集配电开关的辅助触头状态信息判断配电开关的分/合闸情况，将采集到的数据发送给远端计算机进行实时监测。
本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：
一种配电开关机械状态监测装置，与配电开关连接，其特征在于，包括：
信号采集模块，与配电开关连接，用于采集配电开关的分/合闸线圈电流信号和振动信号；
A/D转换模块，与信号采集模块连接，将信号采集模块采集到的模拟信号转换成数字信号发送给微处理器；
开关量采集模块，与配电开关的辅助触点连接，用于获取配电开关的分/合闸状态信息；
微处理器，与开关量采集模块和A/D转换模块的输出端连接，用于接收并处理开关量采集模块以及A/D转换模块输出的数字信号；
GPRS模块，与微处理器连接，将微处理器处理后的数据以无线通信的方式发送给远端计算机；
电源模块，为信号采集模块、A/D转换模块、微处理器以及GPRS模块供电。
进一步的，所述电源模块包括：太阳能电池板、与太阳能电池板输出端连接的充放电控制模块、与充放电控制模块连接的蓄电池、与充放电控制模块输出端连接的电压调节模块以及与电压调节模块输出端连接的稳压模块。
进一步的，所述电压调节模块采用LM2596S-ADJ可调稳压器。
进一步的，所述信号采集模块包括：振动信号采集模块和分/合闸线圈电流信号采集模块。
进一步的，所述分/合闸线圈电流信号采集模块包括用于采集分/合闸线圈电流信号的霍尔电流传感器。
进一步的，所述A/D转换模块采用AD7606模数转换芯片。
进一步的，所述GPRS模块包括具有ME3000_V2模块和SIM卡。
进一步的，采用STM32F407VGT6作为监测装置的微处理器。
进一步的，所述微处理器将数据处理完毕后，通过UART通信方式将数据发送给GPRS模块。
本实用新型具有如下有益效果：
通过配电开关机械状态检测装置，实时采集振动信号判断配电开关是否动作，通过采集配电开关的辅助触头状态信息判断是配电开关的分/合闸情况，并与远端计算机进行无线通信，对配电开关的机械状态进行实时监测，该装置具有结构简单、易于维护、实时监视等特点。
考虑到配电开关多安装在户外杆塔上，为了方便安装并使监测装置的接入不影响到原***的正常运行，本装置采用太阳能电池板和充放电控制模块为蓄电池充电，当蓄电池充满电时会自动停止充电，当阴雨天气时，太阳能电池板输出电压不足自动切换为蓄电池供电；
采用STM32F407VGT6作为监测装置的微处理器，具有工作稳定性强、抗干扰能力强以及能够处理大量数据的特点；
考虑到并不是所有配电网变电站都适合铺设网线，监测装置采用GPRS模块，以无线通信方式与远端计算机进行数据交互，使得检测装置具有更强的适应性；
A/D转换模块采用AD7606模数转换芯片，能够同步采集振动信号、分/合闸线圈电流信号，具有较高的采样速率。
附图说明
图1是配电开关机械状态检测装置结构连接示意图。
图2是电源模块结构连接示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种配电开关机械状态监测装置，与配电开关1连接，包括：
信号采集模块2,与配电开关1连接，包括振动信号采集模块21和分/合闸线圈电流信号采集模块22，所述振动信号采集模块21用于采集配电开关1的振动信号11，所述分/合闸线圈电流信号采集模块22，包括用于采集配电开关1的合闸线圈电流信号12、分闸线圈电流信号13的霍尔电流传感器221；
A/D转换模块3，与信号采集模块2连接，并将信号采集模块2采集到的模拟信号转换成数字信号通过SPI通信方式发送给微处理器4，所述A/D转换模块3采用AD7606模数转换芯片；
开关量采集模块5，与配电开关1的辅助触点14连接，用于获取配电开关1的分/合闸状态信息；
微处理器4，分别与开关量采集模块5、A/D转换模块3的输出端连接，用于接收开关量采集模块5的信号输出，接收A/D转换模块3的数字信号，监测装置采用STM32F407VGT6作为微处理器4，微处理器4将数据处理完毕后，通过UART通信方式将数据发送给GPRS模块6；
GPRS模块6，包括具有ME3000_V2模块和SIM卡；
电源模块7，为信号采集模块2、A/D转换模块3、微处理器4以及GPRS模块6供电，包括：充放电控制模块71、太阳能电池板72、蓄电池73、电压调节模块74以及稳压模块75，各部件的具体功能及连接关系分述如下：
与太阳能电池板72相连的充放电控制模块71，内置有充电管理模块，将太阳能转化为电能，为当蓄电池73供电，蓄电池73充满电时会自动停止充电，当太阳能电池板72输出电压不足时自动切换为蓄电池73供电；
电压调节模块74，与充放电控制模块71输出端连接，用于调节充放电控制模块71的输出电压，所述电压调节模块74采用LM2596S-ADJ可调稳压器；
稳压模块75，与电压调节模块74输出端连接，用于调节电压调节模块74的输出电压；
考虑到配电开关1多安装在户外杆塔上，为使监测装置的接入不影响到原***的正常运行，所述的电源模块7中的太阳能电池板72输出12V直流电并接入充放电控制模块71。充放电控制模块71分别向电压调节模块74和蓄电池73输出12V直流电，所述的蓄电池73可以用于储能，当太阳能电池板72无法提供电能时，向充放电控制模块71和监测装置供电。充放电控制模块71输出的12V直流电经电压调节模块74分别向稳压模块75和A/D转换模块3输出5V直流电，向GPRS模块6输出4.2V直流电。电压调节模块74输出的5V直流电经稳压模块75向微处理器输出3.3V直流电，向分/合闸线圈电流信号采集模块22输出±12V的直流电，向振动信号采集模块21输出24V的直流电。
本实用新型所提供的一种配电开关机械状态监测装置，主要是通过振动信号采集模块21实时采集振动信号11判断配电开关1是否动作，通过开关量采集模块5实时采集辅助触点14的分/合闸状态信息，判断配电开关1的分/合闸情况，监测装置中的振动信号采集模块21和分/合闸线圈电流信号采集模块22通过A/D转换模块将采集的模拟信号转换成数字信号，通过SPI通信方式将数字信号发送给微处理器4，开关量采集模块5与辅助触点14连接，获取配电开关1的分/合闸状态信息并发送给微处理器4，微处理器4将处理后的数据通过UART通信方式发送给GPRS模块6，GPRS模块6与远端计算机8实现无线通信，远端计算机接收储存数据并进行实时分析监测。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种配电开关机械状态监测装置，与配电开关连接，其特征在于，包括：
信号采集模块，与配电开关连接，用于采集配电开关的分/合闸线圈电流信号和振动信号；
A/D转换模块，与信号采集模块连接，将信号采集模块采集到的模拟信号转换成数字信号发送给微处理器；
开关量采集模块，与配电开关的辅助触点连接，用于获取配电开关的分/合闸状态信息；
微处理器，与开关量采集模块和A/D转换模块的输出端连接，用于接收并处理开关量采集模块以及A/D转换模块输出的数字信号；
GPRS模块，与微处理器连接，将微处理器处理后的数据以无线通信的方式发送给远端计算机；
电源模块，为信号采集模块、A/D转换模块、微处理器以及GPRS模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述电源模块包括：太阳能电池板、与太阳能电池板输出端连接的充放电控制模块、与充放电控制模块连接的蓄电池、与充放电控制模块输出端连接的电压调节模块以及与电压调节模块输出端连接的稳压模块。
3.根据权利要求2所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述电压调节模块采用LM2596S-ADJ可调稳压器。
4.根据权利要求1所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述信号采集模块包括：振动信号采集模块和分/合闸线圈电流信号采集模块。
5.根据权利要求1所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述分/合闸线圈电流信号采集模块包括用于采集分/合闸线圈电流信号的霍尔电流传感器。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述A/D转换模块采用AD7606模数转换芯片。
7.根据权利要求1至5任一所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述GPRS模块包括具有ME3000_V2模块和SIM卡。
8.根据权利要求1至5任一所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，采用STM32F407VGT6作为监测装置的微处理器。
9.根据权利要求1至5任一所述的一种配电开关机械状态监测装置，其特征在于，所述微处理器将数据处理完毕后，通过UART通信方式将数据发送给GPRS模块。
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