专利名称：变电站计算机监控系统智能检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，确切地说是一种变电站计算机监控系统智能检测装置。
背景技术：
目前变电站计算机监控系统检测装置一般仅提供交直流标准源的功能，仅能对测控装置的交直流采样精度进行校验，且校验时需要人工依次进行不同输出值的设定、数据记录和计算误差工作，存在工作效率低及遥测数据对比不同时的问题。且不能对变电站计算机
监控系统的遥信、遥控、对时、S0E分辨率、响应时间、雪崩等重要指标的进行测试。该装置在原标准源的基础上增加了对时，开关量输入、输出，并通过上位机的控制和对监控后台服务器的远方控管实现了监控系统各个功能的自动检测。并且，现有的各类检测装置缺少必要的防护措施，常会在使用过程中意外损坏，给使用者带来直接的经济损失。发明内容
本实用新型的目的是提供一种变电站计算机监控系统智能检测装置，利用该装置可以实现变电站计算机监控系统遥测、遥信、遥控、对时、雪崩等功能的闭环自动检测。它可解决现有检测装置功能单一的问题，提高工作效率。它还具有相应的防护装置，可解决现有的各类检测装置使用寿命短，易损坏的问题。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现变电站计算机监控系统智能检测装置，包括检测器壳体，检测器壳体内开设内腔，内腔内安装主线路板，主线路板上安装处理器和插槽，插槽上安装功能模块，功能模块与主线路板垂直，检测器壳体的正面设置主显示屏、副显示屏和数个GPS模块按键，主显示屏是矩形位于检测器壳体中部，主显
示屏的下部设置六个主显示屏按键，检测器壳体上设置三盏指示灯，指示灯位于副显示屏和主显示屏之间，检测器壳体上分别安装第二翻盖和第一翻盖，第二翻盖通过第二转轴与检测器壳体铰连，第一翻盖通过第一转轴与检测器壳体铰连，检测器壳体的后部安装防护罩。
为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案第二翻盖和第一翻盖上都开设第二透槽，第二翻盖上开设第二凹槽，第一翻盖上开设第一凹槽。主线路板的下部安装减震器，减震器由托垫、导向槽、弹簧和导向套连接构成，导向套与检测器壳体连接，导向套内安装导向槽，导向槽的外周安装弹簧，导向槽的上端安装托垫，托垫与主线路板连接。插槽的槽口处设置斜面。检测器壳体的正面设置接线端子组和网线接口，接线端子组位于副显示屏的下部，网线接口位于主显示屏右侧，检测器壳体上设置滑槽，滑槽上安装滑块。检测器壳体的后部设置数据线接口、电源开关和电源插头，检测器壳体的后部开设圆形的散热窗。检测器壳体的两侧各开设一个提拉凹槽。防护罩上设置槽。本实用新型的优点在于它安装有翻盖、防护罩和减震装置，可有效地减少外界对检测装置的影响，防止意外损毁，可有效地延长检测装置的使用寿命；采用交、直流电压输出、交流电流输出模块实现遥测检测的功能；采用开关量输入、输出模块实现遥信、遥控的检测功能；采用GPS对时模块实现系统对时、S0E分辨率、响应时间等检测功能；采用以太网通信模块，结合上位机的通信控制和报文分析软件实现自动的闭环检测；采用KVMoverIP技术实现系统功能的检测。
图l是本实用新型的结构示意图；图2是图1的后视结构示意图；图3是图1的右视结构示意图。
图中标号l检测器壳体2滑槽3滑块4第一凹槽5主显示屏按键6第一翻盖7接线端子组8副显示屏9指示灯IO第二透槽ll第二凹槽12主显示屏13GPS模块按键14第二翻盖15网线接口 16散热窗17数据线接口 18电源开关19电源插头20内腔21处理器22导向套23弹簧24导向槽25托垫26插槽27斜面28功能模块29防护罩30主线路板31第二转轴32提拉凹槽33槽34第一转轴。
具体实施方式
本实用新型所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，包括检测器壳体1,检测器壳体1内开设内腔20，内腔20内安装主线路板30，主线路板30上安装处理器21和插槽26，插槽26上安装功能模块28，功能模块28与主线路板30垂直，检测器壳体1的正面设置主显示屏12、副显示屏8和数个GPS模块按键13，主显示屏12是矩形位于检测器壳体1中部，主显示屏12的下部设置六个主显示屏按键5，检测器壳体1上设置三盏指示灯9，指示灯9位于副显示屏8和主显示屏12之间，三盏指示灯9可分别亮起，以指示副显示屏8内所显示的是那一方面的数据，检测器壳体1上分别安装第二翻盖14和第一翻盖6，第二翻盖14和第一翻盖6可起到防尘和防止误操作的情况发生，当检测装置在非工作状态下，可将第二翻盖14和第一翻盖6闭合，第二翻盖14和第一翻盖6将检测装置正面的各接线口和操作按键遮挡；具体的连接方式是，第二翻盖14通过第二转轴31与检测器壳体1铰连，第一翻盖6通过第一转轴34与检测器壳体1铰连；为防止检测器壳体l后部各部件在非工作状态下被误操作，如图3所示，可在检测器壳体1的后部安装防护罩29。
为减轻重量、节省材料，同时也为了扩大第二翻盖14和第一翻盖6开启的角度，可在第二翻盖14和第一翻盖6上各开设一个第二透槽10;为在通常状态下可对主要的几个参数进行检测操作，可在第二翻盖14上开设第二凹槽11，第一翻盖6上开设第一凹槽4;当正常工作时，将第二翻盖14和第一翻盖6打开，可对检测器壳体1上的所有信息进行操作；仅需对个别参数进行校对或检测操作时，可将第二翻盖14和第一翻盖6闭合，主显示屏12可由第二凹槽11和第一凹槽4露出，以便工作人员操作。为防止检测器壳体l不慎时，检测器壳体l内的线路板或其他各电器无件损坏，如图
2所示，在主线路板30的下部安装减震器，减震器由托垫25、导向槽24、弹簧23和导向套22连接构成，导向套22与检测器壳体1连接，导向套22内安装导向槽24，导向槽24的外周安装弹簧23，导向槽24的上端安装托垫25，托垫25与主线路板30连接。减震器可有效地吸收检测器壳体1受到的外界的冲击力，可有效地保护检测器壳体1的各电器元件不受损伤。
为方便拔插功能模块28，可在插槽26的槽口处设置斜面27。
为便于连接各类数据线，如图1所示，检测器壳体1的正面还可设置接线端子组7和网线接口 15，接线端子组7位于副显示屏8的下部，接线端子组7的各类数据的输入情况，可由副显示屏8直接显示，便于工作人员准确读取数据，及时操作；网线接口15位于主显示屏12右侧，网线接口 15可使检测装置连接网络，支持网络化操作；为便于调节某些参数值，可在检测器壳体1上设置滑槽2，滑槽2上安装滑块3，检测器壳体1和滑槽2连接构成的调节装置，可由旋转式调节装置替代。
如图2所示，为便于操作，并保持检测装置工常，可在检测器壳体1的后部设置数据线接口 17、电源开关18和电源插头19,检测器壳体1的后部开设圆形的散热窗16，圆形的散热窗16更便于加工制造，降低加工检测装置的加工成本。
为便于携带，可在检测器壳体1的两侧各开设一个提拉凹槽32。
如图3所示，为扩大第二翻盖14和第一翻盖6的打开角度，可在防护罩29上设置数个槽33。
以下对变电站计算机监控系统智能检测装置的技术指标和使用说明1.智能检测装置的硬件技术指标1. l交流输出
1) 三相交流电流输出
三相共用中性点的电流源IA、 IB、 IC各相输出幅值、相位、频率独立调节；输出范围100mA 6A; 0A 6A连续变化；
输出设置分辨力及其最小变化步长O.lmA;
准确度±0.05% RD; (RD为量程，下同)lOOmA以下输出误差《土50pA;稳定度±0.01%RD/3min;最大输出功率30VA/相；谐波失真率THDI: ±0.05% RD。
2) 三相交流电压输出
三相共用中性点的电压源UA、 UB、 UC各相输出幅值、相位、频率独立调节；输出范围5V 120V; 0V 120V连续变化；输出设置分辨力及其最小变化步长lmV;
准确度±0.05% RD; 5V以下输出误差《±2. 5mV;稳定度±0. 01%RD/3min;
最大输出功率30VA/相；
谐波失真率THDU: ±0.05% RD。
3) 交流频率
输出范围45 Hz 65 Hz;
输出设置分辨力及其最小变化步长0.001 Hz;准确度±0.001 Hz;稳定度.-±0.0005 Hz /3min。
4) 交流相位
输出范围0。 360° ;
输出设置分辨力及其最小变化步长0.01° ;准确度±0.05° ;稳定度±0.01° 。
5) 功率因数
功率因数调节范围一1 0 + 1;准确度±0.0005。稳定度±0.0001 /3min。
6) 有功功率
准确度±0.05% RD;稳定度±0.01%RD/3min。
7) 无功功率
准确度±0.05% RD;
稳定度±0. 01%RD/3min。8)有功电能、无功电能等级0.05级1. 2直流输出
1)单通道直流电流输出
输出范围0.2mA 20mA; 0A 20mA连续变化；
输出设置分辨力及其最小变化步长0. 1 U A;
准确度±0.05% RD; 0.2mA以下输出误差《土0.1uA;
6稳定度士0.0腦/3min;
最大输出功率0.2W;最大负载电压10V;
纹波含量《10 u Arms; 20mA相对含量0. 05%。2)单通道直流电压输出
输出范围土50mV 土10V; 0V 士10V连续变化;
输出设置分辨率及其最小变化步长0. lmV;
准确度准确度《±0.05% (土50mV 土10V范围内读数相对误差不大于士O. 05%);稳定度稳定度《±0.01%/3min;
最大输出功率5W;最大负载电流士500mA;纹波含量《0. 1%。
1. 3开关量输出
1) 在电气上相互隔离的、可独立设置断开或闭合的开出量32路X2个；
2) 各开出量的遮断容量应不低于AC/DC 250V, 0. 5A;
3) 各开出量输出不同步时间误差《0. lms;
4) 可编程脉冲输出频率0 500Hz可调，脉宽lms 500ms可调；
5) 测试仪上应配置开关量输出接口 2个，在允许的范围内尽量缩小接口大小。配置集束型接口连接线，长度3米，接口测试装置端要适应北京四方CSI-200系列、南瑞科技NSD500系列、南瑞继保RCS-9700系列、东方电子1725系列的测控装置遥信背板(可根据不同厂方产品配置不同连接线缆)。
1. 4开关量输入
1) 在电气上相互隔离的开入量5对，隔离电压500V;
2) 兼容空接点和有源接点(30V—250V直流电位)输入，自动识别有源接点输入极
性；
3) 最大承受输入电压为250V (直流)；
4) 开入量动作时间测量误差《lras。1.5对时功能
1) 时间准确度《1US;
2) 对时信号输出方式脉冲信号、IRIG-B时间码、时间报文(经232 口)
3) 检测装置应具备从站内GPS系统通过IRIG-B时间码进行对时的功能。1.6通讯功能
1) 网络通讯口 RJ45接口，与上位管理机的通讯口，与测控装置的通信口。
2) 通讯协议支持IEC-60870-101、 IEC-60870-103、 IEC-60870-104、 DNP等，并可扩展定制。支持北京四方CSI-200系列、南瑞科技NSD500系列、南瑞继保RCS-9700系列、东方电子1725系列装置的通讯规约。 1. 7故障保护
1) 装置具有交流输出过载保护功能；当电压输出短路或发生输出过载时，装置发出 蜂鸣告警信号，告警信号灯闪烁；
2) 装置具有过热保护功能；当发生装置过热时，装置发出蜂鸣告警信号，告警信号 灯闪烁；告警后装置自动停止输出；
3) 装置具有自动电流开路保护和电流开路检测功能。
1. 8安全性能
1) 在室温、湿度小于75%条件下装置的绝缘电阻应满足
电源输入端对地(机箱金属外壳)用1000V兆欧表测试其绝缘应不小于300兆欧。 电压、电流输出端对地(机箱金属外壳)用500V兆欧表测试其绝缘应不小于50兆欧。 开关量输入、输出端对地(机箱金属外壳)用500V兆欧表测试其绝缘应不小于50兆欧。
2) 外壳防护等级应符合GB 4208-1993规定的IP21级的要求。
2. 脱机控制功能
2. 1脱机手动校验
脱机手动校验是指不通过上位机完成的校验，手动校验模块应能灵活设置输出交、直流电 压、电流和开出状态，幅值、相位、频率均应手动实现独立调节，进行遥测、遥信量的校 验。
3联机控制功能
3. 1手动校验
3. 1. 1电压、电流设置
可以在输出通道参数栏中任意设置交流电压、电流的幅值和相位，相电压的幅值。范 围为0—120V，相电流的幅值范围为0—6A，电压、电流的角度范围为一360° —360° 。
若选择"功率因数"，电流的相角被自动置为(T 、 -120° 、 120° ，电压的相角根据 功率因数自动计算。并可任意设置直流输出电压电流的幅值。 3.1.2变化量及变化步长选择
手动单元的输出值应可设置变化量、变化参数、变化方式、变化步长和键控制，变化 量可分别选择为单相、三相交流电压、电流和直流电压或电流，变化参数可选择交流量的 幅值及相位变化和直流电压、电流的幅值变化，功率因数、频率的变化。变化方式采用两 种方式绝对和相对方式，绝对方式是指变化量按设定的步长增、减；相对方式是指变化 量按照基准值的百分比增、减。 3. 1.3频率设置可设置交流各相电压、电流的频率。 3. 1.4开出设置
可以选择任一路开出量的状态，并可以定时输出多路开出量状态，满足SOE测试和遥
信雪崩检验要求。
3. 1.5矢量图显示
矢量图显示当前电压、电流的幅值及相位。相电压、线电压界面可以互相切换。相电 压界面显示的是相电压和相电流的关系。线电压界面显示的是线电压和相电流的关系。 3. 1.6输出显示
能够显示当前智能检测装置输出的线电压幅值。功率接线若为"三相四线"，显示单 相、三相功率及功率因数的值。功率接线若为"三相三线"，显示P' 、 P''及三相有功 功率、无功功率、功率因数的值。 3.2自动校验
自动校验是指通过上位机完成的校验，自动校验应能通过上位机的控制及上位机与测 控装置的通信完成遥测、遥信、遥控等功能的闭环自动校验。
交流采样自动校验功能用来按程序控制方法自动校验装置。校验方式分为两种其一 是全自动的闭环校验，智能检测装置在上位机的控制下输出交流电压、电流，然后测控装 置把采集到的电压、电流通过通讯口上送给智能检测装置上位机，自动评估校验结果、校 验报告自动生成。另外一种校验方式是半自动开环校验，校验过程是智能检测装置在上位 机的控制下逐点输出交流电压电流或者开出变化，而每点的校验结果需要人工从测控装置 中读取并填入校验报告中，生成校验报告。 3. 2.1交、直流采样校验测试
能对单台测控装置的交、直流采样功能进行测试，对幅值准确度、以及相位、频率、 有功、无功、功率因数等指标进行校验。取100%、 80%、 60%、 40%、 20%为测量点， 加量进行测试，自动比较装置显示值和报文返回值与所加标准值来测量测控装置的精度， 并自动存入上位机软件，生成测试报告。 3.2.2同期校验测试
能对单台测控装置的同期功能进行测试，根据同期条件，自动输出对满足同期条件;压 差不符合、角差不符合、频查不符合的电压值，通过测控装置的开出反馈给智能检测装置， 记录测试数据并自动生成测试报告。 3.2.3 SOE分辨率测试及系统时钟同步测试
能对单台及多台测控装置同时进行测试，校验装置提供多路开出。根据软件设置自动 定时按顺序输出，通过分析记录装置返回报文结果，对事件顺序记录功能的准确性和分辨 率进行测试并生成报告。3. 2. 4雪崩检验及变化遥测下的雪崩检验
能对单台及多台测控装置进行系统过量遥信变位测试，上位机通过网络控制多台校验 装置同时发出多路遥信开出命令、遥测突变实验，统计分析遥信是否有丢失信息现象，自 动生成测试报告。
3.2.5监控后台画面、报文正确性核对及遥信、遥测、遥控响应时间测试
利用变电站计算机监控系统现有以太网，结合KVMover IP技术，在保护小室可实现 对后台机的远方控管，实现对监控后台画面、报文正确性核对。对于系统级的响应时间等 项目的测试，需要将KVM over IP虚拟监控机界面显示信息变化或执行操作的时间同步传 递给测试软件。可以将KVM over IP虚拟机与上位机软件安装在同一台笔记本电脑上，由 上位机软件提供一个小的按键窗口，当虚拟监控机界面变化时人工按下按键，给上位机软 件提供一个误差较小的触发时间，来完成相关的测试。
4. 变电站自动化系统智能检测软件
智能检测软件运行于上位管理机上，参照国标和电力行业标准要求，根据超高压公司 提供的《500kV变电站计算机监控系统的检验规程》编制，能根据检验需要分别编制标准 检验程序，并能定制选取检验项目，做到闭环检验，自动生成WORD格式的检验报告。界 面设计简单、明了，易于使用。支持主流厂家的通讯规约，能进行报文解析，进行遥控、 遥信、遥测、S0E、雪崩检验等的闭环测试，并可扩展。
软件根据《山东电网500kV变电站计算机监控系统的检验规程》对检验周期和项目的 要求，形成包含要求的全部测试项目和内容的测试计划和测试报告模板。在现场开展测试 时，软件按测试项目顺序自动弹出测试窗口，根据不同测试项目自动控制综合自动化智能 检测装置进行项目测试，或者等待操作者将测试结果手工填入结果栏中。测试完成后自动 生成符合《规程》的测试报告。校验模板可由用户根据不同设备的校验要求灵活编辑。在 现场校验时只需要打开预先编辑的模板，即可导入、选取校验项目列表，由软件自动逐点 完成校验项目列表中的所有项目。
本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。
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权利要求1、变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于包括检测器壳体(1)，检测器壳体(1)内开设内腔(20)，内腔(20)内安装主线路板(30)，主线路板(30)上安装处理器(21)和插槽(26)，插槽(26)上安装功能模块(28)，功能模块(28)与主线路板(30)垂直，检测器壳体(1)的正面设置主显示屏(12)、副显示屏(8)和数个GPS模块按键(13)，主显示屏(12)是矩形位于检测器壳体(1)中部，主显示屏(12)的下部设置六个主显示屏按键(5)，检测器壳体(1)上设置三盏指示灯(9)，指示灯(9)位于副显示屏(8)和主显示屏(12)之间，检测器壳体(1)上分别安装第二翻盖(14)和第一翻盖(6)，第二翻盖(14)通过第二转轴(31)与检测器壳体(1)铰连，第一翻盖(6)通过第一转轴(34)与检测器壳体(1)铰连，检测器壳体(1)的后部安装防护罩(29)。
2、 根据权利要求1所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于:第二翻盖(14) 和第一翻盖(6)上都开设第二透槽(10)，第二翻盖(14)上开设第二凹槽(11)，第一翻盖(6) 上开设第一凹槽(4)。
3、 根据权利要求2所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于:主线路板(30) 的下部安装减震器，减震器由托垫(25)、导向槽(24)、弹簧(23)和导向套(22)连接构成， 导向套(22)与检测器壳体(1)连接，导向套(22)内安装导向槽(24)，导向槽(24)的外 周安装弹簧(23)，导向槽(24)的上端安装托垫(25)，托垫(25)与主线路板(30)连接。
4、 根据权利要求1所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于插槽(26) 的槽口处设置斜面(27)。
5、 根据权利要求4所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于检测器壳体 (1)的正面设置接线端子组(7)和网线接口 (15)，接线端子组(7)位于副显示屏(8)的下部，网线接口 (15)位于主显示屏(12)右侧，检测器壳体(1)上设置滑槽(2)，滑槽(2) 上安装滑块(3)。
6、 根据权利要求5所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于检测器壳体 (1)的后部设置数据线接口 (17)、电源开关(18)和电源插头(19)，检测器壳体(1)的后部开设圆形的散热窗(16)。
7、 根据权利要求6所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于检测器壳体 (1)的两侧各开设一个提拉凹槽(32)。
8、 根据权利要求7所述的变电站计算机监控系统智能检测装置，其特征在于防护罩(29) 上设置槽(33)。
专利摘要本实用新型提供了一种变电站计算机监控系统智能检测装置，包括检测器壳体，检测器壳体内开设内腔，内腔内安装主线路板，主线路板上安装处理器和插槽，插槽上安装功能模块，功能模块与主线路板垂直，检测器壳体的正面设置主显示屏、副显示屏和数个GPS模块按键，主显示屏是矩形位于检测器壳体中部，主显示屏的下部设置六个主显示屏按键，检测器壳体上设置三盏指示灯，指示灯位于副显示屏和主显示屏之间，检测器壳体上分别安装第二翻盖和第一翻盖，第二翻盖通过第二转轴与检测器壳体铰连，第一翻盖通过第一转轴与检测器壳体铰连，检测器壳体的后部安装防护罩。利用该装置可以实现变电站计算机监控系统遥测、遥信、遥控、对时、雪崩等功能的闭环自动检测。
文档编号G01R31/00GK201285426SQ200820224229
公开日2009年8月5日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者冯元刚, 冯迎春, 箐 凌, 晗 刘, 刘洪正, 朱坤双, 响 李, 李颖慧, 汤建红, 潘向华, 刚 王, 斌 王, 白英伟, 静 肖, 苏建军, 袁广宏, 郝海珍, 峰 魏, 魏志川, 魏永静 申请人:山东电力集团公司超高压输变电分公司;北京博电新力电力系统仪器有限公司