一種瓷支柱絕緣子在線監測系統的製作方法

2023-05-13 17:47:21

本實用新型屬於電網監測技術領域，尤其是涉及一種瓷支柱絕緣子在線監測系統。

背景技術：

瓷支柱絕緣子是發電廠和變電站的重要組成設備，大量使用於電力系統中的瓷支柱絕緣子起著支撐導線、斷路器和高壓開關的作用。絕緣子在運行中遭受著電、熱和機械應力以及惡劣的工作環境的迫害，其性能會逐漸下降、劣化，最終喪失功能。絕緣子的老化是一個漸變的過程，如果不及時發現，就可能導致電力設備發生故障，從而引發突發性的電力事故，甚至造成附近工作人員的傷亡和巨大的經濟損失。斷路器和高壓開關由於絕緣子破損造成的故障率是很高的。

電網中支柱式瓷絕緣子的斷裂故障(包括折斷、開裂及傘裙脫落)時有發生，有些故障後果及其嚴重，對電網的安全穩定運行以及運行、檢修人員的人身安全構成了極大的威脅。

許多電力企業和電站的工作實踐表明，預防的關鍵是在絕緣子運行過程中，提前檢出它們外部和內部各種裂紋及機械強度降低等缺陷，根據具體情況採取相應的補救措施，從而避免事故的發生。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種瓷支柱絕緣子在線監測系統，以實現對整個變電站的瓷支柱絕緣子進行在線監測，當絕緣子出現異常時，可以及時處理，從而避免事故的發生，提高電網的安全運行。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種瓷支柱絕緣子在線監測系統，包括無線激振採集模塊、中間收發模塊、中心監控模塊和資料庫伺服器，所述無線激振採集模塊包括外殼和其內安裝的電路板，所述電路板上安裝有第一微處理器和與其信號連接的功率放大器、濾波放大電路、ZigBee通訊模塊和電源模塊，所述無線激振採集模塊還包括激發器、振動傳感器；所述振動傳感器通過濾波放大電路與第一微處理器信號連接，所述功率放大器與激發器信號連接；所述外殼為非金屬材質，其內部設有屏蔽材料層，外殼內靠近頂部的位置固定有一隔板，隔板和外殼頂部內側之間設置一片狀強磁鐵；所述中間收發模塊包括第二微處理器和與其信息連接的ZigBee收發模塊、乙太網模塊、供電電源；所述ZigBee收發模塊與所述無線激振採集模塊的ZigBee通訊模塊進行通信；所述乙太網模塊與中心監控模塊無線通信連接；所述中心監控模塊與資料庫伺服器進行數據通信。

進一步的，所述第二微處理器上還連接有RS485接口和報警器。

進一步的，所述第二微處理器上還連接有液晶屏和鍵盤。

進一步的，所述無線激振採集模塊的電源模塊包括太陽能供電模塊和電池供電模塊。

相對於現有技術，本實用新型具有以下優勢：

(1)利用振動聲學探傷方法結合無線網絡技術便可以很輕鬆地實現對整個變電站的瓷支柱絕緣子進行在線監測，將徹底避免人為操作失誤、錯檢、漏檢造成的錯誤判斷。

(2)能做到實時監測，並且不再佔用人力資源，大大提高工作效率。當絕緣子出現異常時，可以及時發現，工作人員及時處理，從而避免事故的發生，提高電網的安全運行。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述無線激振採集模塊的原理框圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

一種瓷支柱絕緣子在線監測系統，如圖1所示，包括無線激振採集模塊、中間收發模塊、中心監控模塊和資料庫伺服器，

所述無線激振採集模塊包括外殼和其內安裝的電路板，所述電路板上安裝有第一微處理器和與其信號連接的功率放大器、濾波放大電路、ZigBee通訊模塊和電源模塊，所述無線激振採集模塊還包括激發器、振動傳感器；所述振動傳感器通過濾波放大電路與第一微處理器信號連接，所述功率放大器與激發器信號連接；

所述第一微處理器產生振動脈衝，經功率放大器進行信號放大處理後，驅動激發器產生振動信號，此振動信號施加到被測瓷支柱瓷絕緣子上，使被測瓷絕緣子發生縱向振動；由振動傳感器採集該瓷支柱絕緣子的振動信號，通過濾波放大電路進行濾波、放大處理，第一微處理器進行採集，將其轉換為16位數位訊號；後利用ZigBee通訊模塊將信號發送給中間收發模塊。

所述外殼為非金屬材質，其內部設有屏蔽材料層，外殼內靠近頂部的位置固定有一隔板，隔板和外殼頂部內側之間設置一片狀強磁鐵；所述無線激振採集模塊通過強磁鐵將無線激振採集模塊吸附在瓷支柱絕緣子底的法蘭上。

所述中間收發模塊包括第二微處理器和與其信息連接的ZigBee收發模塊、乙太網模塊、供電電源、液晶屏、鍵盤、RS485接口和報警器；所述ZigBee收發模塊與所述無線激振採集模塊的ZigBee通訊模塊進行通信；所述乙太網模塊與中心監控模塊無線通信連接；所述中心監控模塊與資料庫伺服器進行數據通信；可通過鍵盤上的按鍵進行液晶屏的滾屏顯示與分屏顯示切換。

所述激發器選擇寬頻帶高性能電信號轉機械振動的激發器，儘量滿足振動輸出幅度大、效率高、信號穩定的標準，輸出頻響好、頻帶範圍能夠覆蓋整個瓷絕緣子。

所述振動傳感器選擇機械振動波轉電波的振動傳感器，能還原被測物體真實振動波頻率、無失真，能夠接收瓷支柱絕緣子的振動頻率及幅度信息。

所述無線激振採集模塊的電源模塊包括太陽能供電模塊和電池供電模塊。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。