CN209183958U - 一种安全智能型开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及安全智能型开关柜，通过在开关柜箱体上设置智能开关柜IED，将智能控制模块以及智能识别模块嵌入该开关柜箱体内，其通过设置旋转编码器，即接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器，实现了对各个操作轴状态以及旋转角度的精确测量，解决了机械故障或传动间隙等导致内部触头接触不到位的问题；同时，柜内视觉组件以视觉检测的方式，实时检测各个触头组件的接触状态，其通过智能开关柜IED，即可输出视频信号，供工作人员实时查看，解决了安装限制，导致的观察困难的问题；进而解决了现有开关柜，各个操作轴执行不到位，线路故障或连接稳定性差的问题。

Description

一种安全智能型开关柜

技术领域

本实用新型属于高压开关设备技术领域，具体的涉及一种基于视觉图像采集以及执行信息采集的安全智能型开关柜。

背景技术

高压开关柜是输配电***中的重要设备，在运行中由于各种原因引起的故障率一直居高不下，伤人、烧柜、甚至***的事故时有发生，因此确保高压开关柜的可靠运行极为重要。

现有高压开关柜内安装有隔离开关和 / 或接地开关，由于高压开关柜是全封闭式金属柜体，上述开关的开合闸状态一般通过以下几种途径获知：一是在开关柜上设置透明窗，以肉眼观测柜内开关的分、合闸状态；二是通过与开关动触刀相连的手柄上的指针的转动位置，在柜面上标示指针对应的开合闸及联锁位置。上述两种方式的缺点一是均为人员现场观测；二是容易造成误判，如视窗安装位置限制，人工观察不便或易发生误读；同时，各个操作轴在安装连接过程中，其转动角度是否到位均由机械结构实现，无执行结果的反馈步骤，机械磨损或安装故障中，极易发生连接不到位的故障，对线路安全造成危害。

传统的高压开关柜已无法适应现代电网发展的需要。伴随着计算机技术及电磁兼容性（EMC）水平不断提高，信息传感技术、微电子技术、通信及数据处理技术的普遍应用和发展，也促进了高压开关柜智能化进程。

因此，急需一种智能判断各个开关或触头组件连接状态的安全智能开关柜。

发明内容

本实用新型旨在提供一种安全智能型开关柜，以解决现有开关柜，各个操作轴执行不到位，线路故障或连接稳定性差的问题。

具体方案如下：一种安全智能型开关柜，包括一开关柜箱体，该开关柜箱体内由上到下依次设置有端子室以及断路器室，该断路器室内设有一断路器小车，该断路器小车上设有三个真空断路器，该真空断路器的上端凸伸至该端子室内，以通过一隔离开关连接至该端子室上的母线端子；该开关柜箱体上还设有智能控制***，该智能控制***包括智能识别模块、智能控制模块以及连接二者的智能开关柜IED；

该智能识别模块包括有识别智能控制器，以及与该识别智能控制器相连接的接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器，该接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器分别设于接地轴、合闸轴以及隔离轴上，以用于检测各轴的转角；

该识别智能控制器还连接有柜内视觉组件，该柜内视觉组件包括设于端子室的第一摄像头组以及设于断路器室内的第二摄像头组；

该智能控制模块包括执行智能控制器，该执行智能控制器连接有合闸电气闭锁组件以及接地开关马达，该接地开关马达与接地轴传动连接，以用于开关柜五防连锁。

本实用新型的进一步技术方案为：还包括电磁屏蔽盒，该柜内视觉组件的每一摄像头，均设于一电磁屏蔽盒内。

本实用新型的进一步技术方案为：该第一摄像头组包括三个第一摄像头，每一该第一摄像头分别设于对应一隔离开关的位置；该第二摄像头组包括三个第二摄像头、一热成像摄像头，每一该第二摄像头分别设于对应一接地开关的位置，该热成像摄像头设于对应断路器极柱的位置。

本实用新型的进一步技术方案为：智能开关柜IED集成有用于对柜内视觉组件采集的图像进行处理的AMD图像处理器、用于对柜内数据监测的DSP数据处理器以及ARM通讯处理器；该智能开关柜通过该ARM通讯处理器连接扩展接口，以与智能识别模块和智能控制模块通讯连接。

本实用新型的进一步技术方案为：该开关柜箱体内对应每一相线还设有电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器，该电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器通过通讯总线与该智能开关柜IED通讯连接。

有益效果：本实用新型的安全智能型开关柜，通过在开关柜箱体上设置智能开关柜IED，将智能控制模块以及智能识别模块嵌入该开关柜箱体内，其通过设置旋转编码器，即接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器，实现了对各个操作轴状态以及旋转角度的精确测量，解决了机械故障或传动间隙等导致内部触头接触不到位的问题；同时，柜内视觉组件以视觉检测的方式，实时检测各个触头组件的接触状态，其通过智能开关柜IED，即可输出视频信号，供工作人员实时查看，解决了安装限制，导致的观察困难的问题；进而解决了现有开关柜，各个操作轴执行不到位，线路故障或连接稳定性差的问题。

再进一步的技术方案中，智能开关柜IED集成有AMD图像处理、DSP数据处理器以及ARM通讯处理器，实现了图像实时处理分析，智能判断接触效果状态，同时结合旋转编码器的转角信息，高精度监控开关柜内各个功能模块，其监测全面，安全性能大为提高。

附图说明

图1示出了本实用新型安全智能型开关柜结构示意图；

图2示出了图1侧盖移除后的结构示意图；

图3示出了本实用新型智能控制***原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

结合图1和图2所示，该实施例提供了一种安全智能型开关柜，包括一开关柜箱体1，该开关柜箱体1内由上到下依次设置有端子室11以及断路器室12，该断路器室12内设有一侧装式断路器2，该侧装式断路器2包括一断路器小车，该断路器小车上设有三个真空断路器，该真空断路器的上端凸伸至该端子室11内，以通过一隔离开关连接至该端子室11上的母线端子112；该结构为市场上现有的开关柜结构，在此不再赘述。

再结合图3所示，在该实施例中，该开关柜箱体上还设有智能控制***，该智能控制***包括智能识别模块、智能控制模块以及连接二者的智能开关柜IED 5；

在该实施例中，在开关柜强电磁环境下，为实现开关柜内参数以及合闸状态的检测，除了设置屏蔽壳进行电磁隔离以外，为提高***的稳定性，以及维护便捷性，该实施例中各个模块均为独立的子***，以进行独立的数据采集和存储。

该智能识别模块包括有识别智能控制器3，该识别智能控制器3电连接相有三个旋转编码器，三个该旋转编码器分别设于接地轴、合闸轴以及隔离轴上，进而形成了接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器，以用于检测该接地开关、负荷开关以及隔离开关的合闸或开闸状态，同时，还实现了触头点接触状态的数据化测量，精确判断各个接触点接触状态。

该识别智能控制器3还电连接有柜内视觉组件，该柜内视觉组件包括设于端子室的第一摄像头组以及设于断路器室内的第二摄像头组；其中，该第一摄像头组包括三个第一摄像头，每一该第一摄像头分别设于对应一隔离开关的位置；该第二摄像头组包括三个第二摄像头、一热成像摄像头，每一该第二摄像头分别设于对应一接地开关的位置，该热成像摄像头设于对应断路器极柱的位置。该实施例中，除了能直观可见的接地开关和隔离开关触头组件接触状态的第二、第一摄像头检测外，热成像摄像头的设置，实现了对真空极柱内触头组件工作状态的间接测量，解决了行业中留存已久的直观检测难题。

该智能控制模块包括执行智能控制器4，该执行智能控制器4连接有合闸电气闭锁组件以及接地开关马达，该接地开关马达与接地轴传动连接，该合闸电气闭锁组件包括用于电气闭锁隔离轴和合闸轴的电磁锁，其配合接地开关马达，实现了开关柜五防连锁，其用于机械连锁装置损坏后的应急安全处理。

为实现高电磁干扰环境设备稳定运行，还包括多个电磁屏蔽盒，该柜内视觉组件的每一摄像头，均设于一各电磁屏蔽盒内，而后，该电磁屏蔽盒安装于安装支架13上。

为实现智能识别控制，以进一步提高设备稳定性，智能开关柜IED 5集成有用于对柜内视觉组件采集的图像进行处理的AMD图像处理器、用于对柜内数据监测的DSP数据处理器以及用于通讯连接的ARM通讯处理器；该智能开关柜通过该ARM通讯处理器连接多种扩展接口，以与智能识别模块和智能控制模块通讯连接；且各个编码器信息由DSP数据处理器进行处理判断，接触点合闸状态由AMD图像处理器通过图像处理进行智能判断，其精度高，确保了设备稳定性。

ARM通讯处理器还连接有数据通讯总线，而后该开关柜箱体内对应每一相线还设有电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器，该电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器通过通讯总线与该智能开关柜IED通讯连接，以实现常规电参数的测量。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种安全智能型开关柜，包括一开关柜箱体，该开关柜箱体内由上到下依次设置有端子室以及断路器室，该断路器室内设有一断路器小车，该断路器小车上设有三个真空断路器，该真空断路器的上端凸伸至该端子室内，以通过一隔离开关连接至该端子室上的母线端子；该开关柜箱体上还设有智能控制***，该智能控制***包括智能识别模块、智能控制模块以及连接二者的智能开关柜IED；其特征在于：

该智能识别模块包括有识别智能控制器，以及与该识别智能控制器相连接的接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器，该接地轴编码器、合闸轴编码器以及隔离轴编码器分别设于接地轴、合闸轴以及隔离轴上，以用于检测各轴的转角；

该识别智能控制器还连接有柜内视觉组件，该柜内视觉组件包括设于端子室的第一摄像头组以及设于断路器室内的第二摄像头组；

该智能控制模块包括执行智能控制器，该执行智能控制器连接有合闸电气闭锁组件以及接地开关马达，该接地开关马达与接地轴传动连接，以用于开关柜五防连锁。

2.根据权利要求1所述的安全智能型开关柜，其特征在于：还包括电磁屏蔽盒，该柜内视觉组件的每一摄像头，均设于一电磁屏蔽盒内。

3.根据权利要求1所述的安全智能型开关柜，其特征在于：该第一摄像头组包括三个第一摄像头，每一该第一摄像头分别设于对应一隔离开关的位置；该第二摄像头组包括三个第二摄像头、一热成像摄像头，每一该第二摄像头分别设于对应一接地开关的位置，该热成像摄像头设于对应断路器极柱的位置。

4.根据权利要求1所述的安全智能型开关柜，其特征在于：智能开关柜IED集成有用于对柜内视觉组件采集的图像进行处理的AMD图像处理器、用于对柜内数据监测的DSP数据处理器以及ARM通讯处理器；该智能开关柜通过该ARM通讯处理器连接扩展接口，以与智能识别模块和智能控制模块通讯连接。

5.根据权利要求1所述的安全智能型开关柜，其特征在于：该开关柜箱体内对应每一相线还设有电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器，该电流互感器、电压互感器以及触头温度传感器通过通讯总线与该智能开关柜IED通讯连接。