CN212808524U - 一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压断路器操作机构动作测试技术领域，具体涉及一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，该***包括分别与控制器相连的声音传感器、振动传感器、工业相机和模式切换模块，以及与控制器连接PC主机，声音传感器和振动传感器分别固定于高压断路器的侧面，工业相机用于监测高压断路器的联动转轴或者绝缘拉杆的运动状态；模式切换模块用于切换自动采集模式或手动采集模式；控制器用于在自动或手动采集模式下控制相应的传感器采集并存储相应的数据信号。本实用新型中模式切换模块的设计增加了数据采集的灵活性及准确性，能够及时准确的采集相应的数据。

Description

一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***

技术领域

本实用新型涉及高压断路器操作机构动作测试技术领域，具体涉及一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***。

背景技术

高压断路器在电力***的运行中起着保护与控制的作用，其运行状态和维护检修状况不仅影响到整个电力***的稳定性，也影响到供电的可靠性。一旦高压断路器发生故障，整个电力***网络的安全都将受到威胁，会带来不可估量的损失。

高压断路器的大多数故障发生在机械机构上，而高压断路器操作机构上产生的故障本质上是由于操作机构的一个或一些特征参数产生了变化，对这些参数进行详尽准确的分析，可以对高压断路器的状态有清晰而准确的了解。但是，高压断路器操作机构的运动状态特征获取过程非常复杂，某一种故障对应的操作机构状态特征可能很多，同时，引起操作机构某一状态特征发生改变的原因也并不唯一。

目前，常用的测量高压断路器机械特性的传感器有直线位移传感器、光栅传感器、导电塑料电位器和角位移传感器，这些传感器安装在高压断路器内部与动触头相连且同步运动的绝缘拉杆或主轴上，可以测量高压断路器动作时的直线或角位移特性。然而，随着开关电器不断小型化，许多真空断路器的外形结构尺寸已缩小到接近极限，这使得在动触头附件安装位移传感器变得越来越困难。另外，不同型号高压断路器的尺寸各不相同，传感器的夹具也不一样，这就使得安装过程非常繁琐、工作效率很低。再者，这些传感器自身的分辨率不高，安装中存在的缝隙也会影响测量的精度。

发明人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷：

在实际应用中，高压断路器一般情况下动作较少，获取大量操作机构运动过程中的状态信息较为困难，并且由于信号信息获取不完备、信息的丢失、传输错误以及外界干扰等，往往造成信息特征与诊断结果的不一致，甚至出现矛盾。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，所采用的技术方案具体如下：

本实用新型实施例提供了一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，该***包括分别与控制器相连的声音传感器、振动传感器、工业相机和模式切换模块，以及与所述控制器的输出端连接PC主机，所述声音传感器和所述振动传感器分别固定于高压断路器的侧面，所述工业相机用于监测所述高压断路器的联动转轴或者绝缘拉杆的运动状态；所述模式切换模块用于切换自动采集模式或手动采集模式；所述控制器用于在自动采集模式或手动采集模式下控制相应的传感器采集并存储相应的数据信号。

进一步，所述模式切换模块包括分别与所述控制器相连的自动采集开关和手动采集开关。

进一步，所述控制器连接有模式指示灯模块。

进一步，所述模式指示灯模块包括自动模式指示灯和手动模式指示灯。

进一步，所述模式指示灯模块包括用于在所述工业相机采集图像时为所述高压断路器提供照明的LED光源

进一步，所述高压断路器的静触头上安装有温度传感器。

进一步，所述声音传感器采用高保真子弹型针孔式降噪微音***。

进一步，所述振动传感器采用KD1000系列三轴压电式加速度传感器。

进一步，工业相机采用德国MotionBLITZ高速相机。

进一步，所述控制器采用STM32F407ZGT6芯片。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例所提供的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***通过安装于高压断路器上的声音传感器和振动传感器，以及用于捕捉高压断路器的绝缘拉杆或者联动转轴的运动状态，通过手动或者自动采集的方式进行采集，在自动采集模式下，通过工业相机采集触发图像触发***进入自动采集模式；或者在手动模式下，根据需要进行数据采集；模式切换模块的设计增加了数据采集的灵活性，能够及时采集相应的数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型一个实施例中关于安装有声音传感器和振动传感器的高压断路器的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例所提供的电路框图。

图中：10-高压断路器、11-绝缘拉杆、12-联动转轴、13-操作结构、100-控制器、101-工业相机、102-振动传感器、103-声音传感器、104-PC主机、105-模式切换模块、1051-自动采集开关、1052-手动采集开关、106-模式指示灯模块、1061-自动模式指示灯、1062-手动模式指示灯、1063-LED光源、107-温度传感器。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，当元件被称为“设置”或者“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面以型号为LW59-252断路器为例，结合附图具体的说明本实用新型所提供的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***的具体方案。

请参阅图1，其示出了本实用新型一个实施例提供的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***的结构示意图，该***包括声音传感器、振动传感器、工业相机、模式切换模块、控制器和PC主机。

具体的，工业相机与控制器之间电连接，该工业相机的镜头固定安装于能够捕捉到高压断路器操作机构和动触头的位置，用于捕捉高压断路器操作机构的运动图像以及分合闸实验中高压断路器动触头联动机构的高速图像序列，跟踪联动转轴的运动情况或者绝缘拉杆的运动情况。在自动模式下，若控制器检测到该工业相机捕获到预设的动作开始的触发图像，则控制***进入自动采集模式，对高压断路器的动作性能进行采集，例如利用声音传感器和振动传感器采集相应的声音信号和振动信号；触发图像是指以序列图像中所拍摄到的高压断路器绝缘拉杆开始动作时作为触发启动进入自动模式的图像。具体到本实施例中，工业相机选用德国MotionBLITZ高速相机，本领域技术人员也可以采用其他类型的用于获取高压断路器操作机构动作序列图像的工业相机。

声音传感器与控制器之间电连接，声音传感器固定安装于高压断路器的侧面，用于采集高压断路器操作机构在工作时所产生的声音信号。具体到本实施例中，声音传感器采用高保真子弹型针孔式降噪微音***，本领域技术人员也可以采用其他类型的用于获取高压断路器动作过程的声音信号的装置。具体到本实施例中，声音传感器与控制器之间的电连接方式可以是有线连接也可以是无线连接，在声音传感器与控制器均设有无线通信模块时，两者通过该无线通信模块交换信号；具体的，本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的无线通信模块。

振动传感器与控制器之间电连接，振动传感器固定安装于高压断路器的侧面，用于采集高压断路器操作机构在发生工作时所产生的振动信号。具体到本实施例中，振动传感器选用KD1000系列三轴压电式加速度传感器，本领域技术人员也可以采用其他类型的用于获取高压断路器动作过程的振动信号的装置。同理，该振动传感器与控制器之间可以采用有线连接也可以是无线连接。

模式切换模块与控制器之间电连接，该模式切换模块包括控制进入自动采集模式的自动采集开关和控制进入手动采集模式的手动采集开关。自动采集模式是指在按下该自动采集开关后，以工业相机所采集到的触发图像为触发信号，触发控制器控制声音传感器和振动传感器采集相应的声音信号和振动信号，在该模式下，一旦操作机构动作发生，就获取更多的信息，为状态评估和故障诊断提供理论依据和技术支持。手动采集模式是指在按下该手动采集开关后，工业相机、声音传感器和振动传感器分别采集相应的图像、声音信号和振动信号。模式切换模块的设计使信号采集的灵活性更大。

控制器将接收到的图像信号、声音信号以及振动信号等数据信号，发送给PC主机，以便做进一步的数据处理和收集。具体到本实施例，控制器采用STM32F407ZGT6芯片。

综上所述，本实用新型实施例所提供的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***通过安装于高压断路器上的声音传感器和振动传感器，以及用于捕捉高压断路器的绝缘拉杆或者联动转轴的运动状态，通过手动或者自动采集的方式进行采集，无论高压断路器的尺寸是否变化，都不会影响数据采集，在自动采集模式下，通过工业相机采集触发图像触发***进入自动采集模式；或者在手动模式下，根据需要进行数据采集；模式切换模块的设计增加了数据采集的灵活性及准确性。通过自动模式的设计，及时采集相应的数据，并通过多源、多传感器信号特征量的获取及诊断结果的融合，得到更准确的诊断结果，实现对高压断路器的故障进行有效的评估和诊断。本实用新型在采集数据的过程中实现了全面的非接触的采集方式。

优选的，控制器连接有模式指示灯模块，该模式指示灯模块包括自动模式指示灯和手动模式指示灯，自动模式指示灯在自动采集开关闭合时亮，用于指示目前处于自动采集模式；手动模式指示灯在手动采集开关闭合时亮，用于指示目前处于手动采集模式。

优选的，控制器连接有LED光源1063，该LED光源1063的目的是在所述工业相机采集图像时为所述高压断路器提供照明的LED光源。

优选的，高压断路器的静触头上安装有温度传感器，通过检测高压断路器的静触头的温度，通过控制器向PC主机发送相应的温度信号，由PC主机综合所采集的数据来做进一步处理。在高压断路器的静触头的温度高于预设最高阈值时，说明高压断路器存在安全隐患，及时推送报警信息。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，该***包括分别与控制器相连的声音传感器、振动传感器、工业相机和模式切换模块，以及与所述控制器的输出端连接PC主机，所述声音传感器和所述振动传感器分别固定于高压断路器的侧面，所述工业相机用于监测所述高压断路器的联动转轴或者绝缘拉杆的运动状态；所述模式切换模块用于切换自动采集模式或手动采集模式；所述控制器用于在自动采集模式或手动采集模式下控制相应的传感器采集并存储相应的数据信号。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述模式切换模块包括分别与所述控制器相连的自动采集开关和手动采集开关。

3.根据权利要求1或者2所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述控制器连接有模式指示灯模块。

4.根据权利要求3所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述模式指示灯模块包括自动模式指示灯和手动模式指示灯。

5.根据权利要求4所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述模式指示灯模块包括用于在所述工业相机采集图像时为所述高压断路器提供照明的LED光源。

6.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述高压断路器的静触头上安装有温度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述声音传感器采用高保真子弹型针孔式降噪微音***。

8.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述振动传感器采用KD1000系列三轴压电式加速度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，工业相机采用德国MotionBLITZ高速相机。

10.根据权利要求1所述的一种高压断路器操作机构动作测试的多元信息采集***，其特征在于，所述控制器采用STM32F407ZGT6芯片。

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