电器设备故障实时监测系统的制作方法
【专利摘要】一种基于电磁场检测分析的电器设备故障实时监测系统，适用于电器设备故障检测。它包括电流传感器、电压传感器、磁场检测电路、电场检测电路、微处理器、显示器、报警电路、通信电路和监测终端。电流传感器、电压传感器和磁场检测电路的输出接微处理器的输入端，通过电器设备的供电电流、电压和产生的磁场信号，综合判断电器设备的故障隐患。其能够监测和发现电器设备的突发电气故障，也可以通过长时间的电磁场分析，判断电器设备的故障隐患和使用寿命，为及时维护设备、消除故障隐患创造条件。
【专利说明】电器设备故障实时监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种故障监测系统，特别是一种适用于工矿企业中电器设备故障检测的电器设备故障监测系统。
技术背景
[0002]电器设备故障监测对于保障设备的安全运行具有重要意义。目前尚无较好的故障监测手段，尤其是一些故障，不仅会影响设备的可靠运行，还会产生火花，引爆易爆物质。因此，实时监测电器设备故障是迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]技术问题:本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种方法结构简单、使用方便、效果好的电器设备故障实时监测系统。
[0004]技术方案:为实现上述技术目的，本发明的电器设备故障监测系统它包括微处理器、电流传感器、电压传感器、磁场检测电路、电场检测电路、显示器、报警电路和通信电路；所述的微处理器的输入端分别与电流传感器、电压传感器、磁场检测电路、电场检测电路的输出端相连接，微处理器的输出端分别与显示器、报警电路和通信电路的输入端相连接，通信电路输出端通过有线或无线信号与监测终端相连接，对监测信号进行显示和分析；所述的磁场检测电路包括顺序连接的绕线磁棒、振荡电路和f/v电路；所述的电场检测电路包括顺序连接的电场感应金属片、场效应管和放大器。
[0005]所述的监测终端为安装监测软件的计算机，具有被监测电器设备的电流、电压、电场和磁场信号的显示，存储和分析功能。
[0006]有益效果:由于采用了上述技术方案，本发明通过电流传感器和电压传感器检测被测电器供电电流和电压，为被测电器设备的故障综合判断提供依据。可有效监测和发现电器设备的突发电气故障，通过监测终端可以同时接收多个监测装置的信号，能实现多台电器设备的故障监测。也可通过长时间的电磁场分析，判断电器设备的故障隐患和使用寿命，为及时维护设备、消除故障隐患创造条件。其方法结构简单，运行可靠，监测效果好，具有广泛的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的原理结构框图；
图2是本发明的电场检测电路结构框图；
图3是本发明的磁场检测电路结构框图。
[0008]图中:1_电流传感器；2_电压传感器；3_电场检测电路；4_磁场检测电路；5-微处理器；6_显示器；7_报警电路；8_通信电路；9_监测终端；10_感应金属片；11_场效应管；12-放大器；13-绕线磁棒；14-振荡电路；15-f/V电路。【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
如图1所示的电器设备故障实时监测系统，主要由微处理器5、电流传感器1、电压传感器2、磁场检测电路3、电场检测电路4、显示器6、报警电路7和通信电路8构成；所述的微处理器5输入端分别与电流传感器1、电压传感器2、磁场检测电路3、电场检测电路4的输出端相连接，微处理器5的输出端分别与显示器6、报警电路7和通信电路8的输入端相连接，通信电路8输出端通过有线或无线信号与监测终端9相连接，对监测信号进行显示和分析；监测终端9可以同时接收多个监测装置的信号，以实现多台电器设备的故障监测。所述的监测终端9为安装监测软件的计算机，具有被监测电器设备的电流、电压、电场和磁场信号的显示，存储和分析功能。所述电压传感器2采用JYVS-AC500V ;场效应管11采用2SJ138 ；f/V电路15采用LM2907;感应金属片为厚度为0.3mm,长宽为3 X 5mm不锈钢片；绕线磁棒采用直径5mm、长度为50mm的磁棒，绕上250圈、直径为0.7mm的漆包线制得。通过电流传感器I和电压传感器2检测被测电器供电电流和电压，为被测电器设备的故障综合判断提供依据。
[0010]如图2所示，所述的磁场检测电路3包括顺序连接的绕线磁棒13、振荡电路14和f/V电路15。通过设置在被测电器旁的电场检测电路3检测设备产生的电场，将检测信号发送给微处理器5，当微处理器5接收到电场检测电路3的信号幅度突然增大时，则初步判断有故障发生；电场的检测简单而实用，它通过设置在被测电器旁的感应金属片接收被测电器设备在四周产生的电场？的电场电荷，传输至场效应管11的栅极，使场效应管11产生放大信号。
[0011]如图3所示，所述的电场检测电路4包括顺序连接的电场感应金属片10、场效应管11和放大器12 ;其中微处理器5采用单片机ATMEGA16 ；电流传感器I采用CT2100LT霍尔传感器。通过设置在被测电器旁的磁场检测电路4检测设备产生的磁场，将检测信号发送给微处理器5，当微处理器5接收到磁场的检测幅度突然增大时，则初步判断有故障发生；磁场的检测简单而实用，它通过绕线磁棒13感应被测电器设备在四周产生的磁场，使绕线磁棒的线圈电感发生变化，导致振荡电路14的频率信号发生变化，再将频率变化转换成电压信号输出，即可获得磁场检测信号。
[0012]工作原理:由于动力设备随着负载增大，电流随之增大时会使周围的电磁场强度增大，因此设备供电电流和电压的检测可作为故障判断的参考信号。通过电流传感器和电压传感器检测被测电器供电电流和电压，对电器设备产生的电磁场进行分析，如果发生比较严重的短路或接触不良故障，设备周围会产生幅度增大的电磁场；如果是电器设备长时间使用中发生老化、绝缘减低等故障隐患，设备产生的电磁场也会发生变化，这种情况通过对电器设备监测终端的长期监测分析，判断设备的故障隐患。
【权利要求】
1.一种电器设备故障实时监测系统，其特征是:它包括微处理器(5)、电流传感器(I)、电压传感器(2)、磁场检测电路(3)、电场检测电路(4)、显示器(6)、报警电路(7)和通信电路(8);所述的微处理器(5)的输入端分别与电流传感器(I)、电压传感器(2)、磁场检测电路(3)、电场检测电路(4)的输出端相连接，微处理器(5)的输出端分别与显示器(6)、报警电路(7 )和通信电路(8 )的输入端相连接，通信电路(8 )输出端通过有线或无线信号与监测终端(9)相连接，对监测信号进行显示和分析；所述的磁场检测电路(3)包括顺序连接的绕线磁棒(13)、振荡电路(14)和f/V电路(15);所述的电场检测电路(4)包括顺序连接的电场感应金属片(10)、场效应管(11)和放大器(12)。
2.根据权利要求1所述的电器设备故障实时监测系统，其特征是:所述的监测终端(9)为安装监测软件的计算机，具有被监测电器设备的电流、电压、电场和磁场信号的显示，存储和分析功能。
【文档编号】G01R31/00GK103913658SQ201410122354
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】童紫原, 童敏明, 李猛 申请人:中国矿业大学