本发明涉及一种高压开关设备及电源监测装置，主要用于高压开关设备二次电源监测控制领域。
背景技术：
随着智能高压开关设备的大规模推广，越来越多的电子装置安装于就地控制柜内，设备电源监测装置是通过将具有分析功能的模块集成在监测装置中，实现就地化处理，实时在线监测高压开关设备总电源的电源特征信息，就地分析处理故障原因，并利用无线通信技术，直接上送分析结果。但是在设备状态监测过程中，分析处理模块始终处于工作状态，因此，需要长时间可靠供电，电量消耗较大。监测装置长时间持续性工作无疑增大了能量损耗，增大了其电能供应负担，另一方面，监测处理模块与传感器设备距离较大时，传感器采集到的数据受到电磁干扰的影响较大，高压开关设备的电源参数的传输可靠性低。因此，对二次电源的质量和可靠性要求也越来越高。
另外，目前国内正在大力推广电力设备状态检修工作，高压开关设备作为电力系统重要的元件，其设备可靠性对电力系统运行可靠性有至关重要的影响。
目前，高压开关用电源一般有两路电源供电，一路专用于供电，一路作为备用，即只有当专用于供电的电源断电时，才切换到备用电源进行供电。但是，一旦电源出现故障，且电网也出现故障，则高压开关将不能正常开断，即电网故障就不能切除，无法进行控制、且电源质量监控相对较差，这样造成的危害会极其严重。因此，对于设备电源的监测、控制也是尤为重要的。
因此，如何在实现高压开关设备电源监测的同时，降低电源监测装置系统存在的能耗大、数据传输可靠性不高的问题，成为被监测设备电源监测装置的重要研究内容。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高压开关设备及电源监测装置，用于解决在被监测设备电源的监测过程中，由于处理器模块一直处于工作状态而造成装置能耗大的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电源监测装置，主要包括以下方案：
监测装置方案一：该监测装置包括中央处理器、数据传输模块和休眠唤醒触发电路模块；
所述中央处理器为长休眠模块，所述中央处理器上设置有用于接收被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的电流、电压信号的信号输入端；所述数据传输模块与所述中央处理器的信号输出端相连；
所述休眠唤醒触发电路模块设置有用于接收被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的检测信号的端口，所述休眠唤醒触发电路模块的输出端与所述中央处理器的唤醒触发端相连，用于电流、电压一体化传感器检测到被监测设备用电源的电流、电压的信号变化时触发唤醒所述中央处理器。
监测装置方案二：在监测装置方案一的基础上，所述监测装置还包括控制电源切换电路模块；所述控制电源切换电路模块一端与中央处理器的输出端相连，另一端分别与被监测设备的第一电源、第二电源相连，当被监测设备的第一电源出现故障时，检测到的电流、电压信号异常时，用于控制被监测设备的第一电源与第二电源之间的自动切换，实现第二电源为监测设备供电。
监测装置方案三：在监测装置方案一的基础上，所述数据传输模块为无线传输模块。
监测装置方案四：在监测装置方案三的基础上，所述无线传输模块为4g或4g以上的传输模块。
监测装置方案五：在监测装置方案一的基础上，所述中央处理器为单片机。
监测装置方案六：在监测装置方案一的基础上，所述监测装置还包括：电池供能电路模块，所述电池供能电路模块与中央处理器相连。
监测装置方案七：在监测装置方案一的基础上，所述监测装置还包括：串口通信模块，所述串口通信模块的一端与所述中央处理器其中一个端口相连，另一端用于输入控制参数。
监测装置方案八：在监测装置方案一的基础上，所述监测装置还包括：对时电路模块和数据存储模块，所述对时电路模块和数据存储模块分别与所述中央处理器相连；所述中央处理器与所述对时电路模块进行对时，将时间标签加入到电流、电压信号；所述数据存储模块用于存储加入了时间标签的电流、电压信号。
监测装置方案九：在监测装置方案一的基础上，所述监测装置还包括：a/d转换模块，所述中央处理器通过所述a/d转换模块与分别安装在被监测设备的第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器相连。
监测装置方案十：在监测装置方案九的基础上，所述监测装置还包括：滤波调理电路模块，所述a/d转换模块通过所述滤波调理电路模块与分别安装在被监测设备的第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器相连。
本发明还提供了一种带有电源监测装置的高压开关设备，包括以下方案：
高压开关设备方案一：该高压开关设备包括高压开关设备本体以及分别设置在高压开关设备第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器，所述高压开关设备本体上设置有电源监测装置，该电源监测装置包括中央处理器、数据传输模块和休眠唤醒触发电路模块；
所述中央处理器为长休眠模块，所述中央处理器上设置有用于接收在被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的电流、电压信号的信号输入端；所述数据传输模块与所述中央处理器的信号输出端相连；
所述休眠唤醒触发电路模块设置有用于接收在被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的检测信号的端口，所述休眠唤醒触发电路模块的输出端与所述中央处理器的唤醒触发端相连，用于电流、电压一体化传感器检测到被监测设备电源的电流、电压的信号变化时触发唤醒所述中央处理器。
高压开关设备方案二：在高压开关设备方案一的基础上，所述监测装置还包括：控制电源切换电路模块，所述控制电源切换电路模块一端与中央处理器的输出端相连，另一端分别与高压开关设备的第一电源、第二电源相连，当高压开关设备的第一电源出现故障时，检测到的电流、电压信号异常时，用于控制高压开关设备的第一电源与第二电源之间的自动切换，实现第二电源为高压开关设备供电。
高压开关设备方案三：在高压开关设备方案二的基础上，所述数据传输模块为无线传输模块。
高压开关设备方案四：在高压开关设备方案三的基础上，所述无线传输模块为4g或4g以上的传输模块。
高压开关设备方案五：在高压开关设备方案一的基础上，所述中央处理器为单片机。
高压开关设备方案六：在高压开关设备方案一的基础上，所述监测装置还包括：电池供能电路模块，所述电池供能电路模块与中央处理器相连。
高压开关设备方案七：在高压开关设备方案一的基础上，所述监测装置还包括：串口通信模块，所述串口通信模块的一端与所述中央处理器其中一个端口相连，另一端用于输入控制参数。
高压开关设备方案八：在高压开关设备方案一的基础上，所述监测装置还包括：对时电路模块和数据存储模块，所述对时电路模块和数据存储模块分别与所述中央处理器相连；所述中央处理器与所述对时电路模块进行对时，将时间标签加入到电流、电压信号；所述数据存储模块用于存储加入了时间标签的电流、电压信号。
高压开关设备方案九：在高压开关设备方案一的基础上，所述监测装置还包括:a/d转换模块，所述中央处理器通过所述a/d转换模块与分别安装在被监测设备的第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器相连。
高压开关设备方案十：在高压开关设备方案九的基础上，所述监测装置还包括：滤波调理电路模块，所述a/d转换模块通过所述滤波调理电路模块与分别安装在被监测设备的第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器相连。
本发明的有益效果是：
(1)通过在电源监测装置采用休眠唤醒触发电路模块，该触发模块对被监测设备电源的电流、电压信号进行判断，当监测电流、电压信号变化较大时触发处理器模块由休眠状态切换到工作状态，能够使监测装置在无需耗电的情况下进入低功耗状态，节约了电能。
(2)对高压开关设备二次电源实时监测，并能够自动切换到更优质电源，提高了电源质量和供电可靠性，能有效避免因二次电源故障导致高压开关不能正常切除电网故障造成的重大事故。
(3)用无线传输模块实现电源监测信号的无线传输，不仅安装方便，节约了电缆的投入成本，而且，使用无线传输降低了信号受到电磁干扰，保证了信号传输的可靠性。
附图说明
图1为本发明电源监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
电源监测装置实施例
该电源监测装置，包括中央处理器、数据传输模块和休眠唤醒触发电路模块；其中，中央处理器上设置有用于接收被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的监测的电流、电压信号的信号输入端。该中央处理器为长休眠模块，在被监测设备电源的电流、电压信号信息无异常的情况下始终处于休眠状态，当监测到可能异常的情况下触发唤醒。
其中，数据传输模块与所述中央处理器的信号输出端相连；休眠唤醒触发电路模块设置有用于接收被监测设备电源处安装的电流、电压一体化传感器的检测信号的端口，休眠唤醒触发电路模块的输出端与所述中央处理器的唤醒触发端相连，用于电流、电压一体化传感器监测到的被监测设备电源的电流、电压信号异常时触发唤醒中央处理器。无线传输模块与中央处理器的信号输出端相连，用于传输监测到的被测电源的特征值、参数数据等。
如图1所示，高压开关设备用电源监测控制装置中的电压电流采集模块为电流、电压一体化传感器，用于采集高压开关设备的第一电源和第二电源的电流、电压信号。
作为一种具体的实施方式，在电源监测装置中，中央处理器采用单片机，对接收到的电流、电压信号数据信息进行处理、存储和传输，且当电流、电压信号异常时发出报警。
上述休眠唤醒触发电路模块设置的一个检测信号的端口接2路电流、电压一体化传感器，是为了保证触发的一致性和有效性。
上述电源监测装置还包括控制电源切换电路模块，控制电源切换电路模块一端与中央处理器的输出端相连，另一端分别与高压开关设备的第一电源、第二电源相连，中央处理器根据采集到的两电源的电流、电压信号，通过嵌入式软件计算分析电流、电压峰值、幅值偏差、纹波系数和功耗，并通过比较高压开关设备第一电源与第二电源的两路供电电源质量来控制两电源的自动切换。当中央处理器监测到采集的电流、电压信号异常且低于60％时，即可自动切换到电池供能电路模块为装置进行供电。
上述电源监测装置还包括电池供能电路模块，其与中央处理相连，为电源监测装置供电。
本实施例中的装置的工作电源由电池供能电路模块进行供电，即能够降低电源线耦合的电磁干扰对传感器的影响。
上述电源监测装置还包括一个串口通信模块，该串口通信模块的一端与单片机的一个端口相连，串口通信模块的另一端用于输入控制参数。在监测装置工作开始之前，采用pc机通过该串口通信模块向单片机输入控制参数，主要包括触发阈值、采样率等，而且通过串口，可输入标准电流、电压波形，存储于装置内，可与采集到的数据波形进行对比，分析采集到的波形是否存在异常。
为降低数据信号在传输过程中所受到的干扰，本实施例中在所述监测装置中安装相应的无线通信模块，例如sim卡，用于4g通信。借助于4g技术，通过移动客户端可实现数据的实时远程交互，方便地实现对设备状态实时监测和分析判断，为电力设备状态检修提供有力的技术支撑。本专利无线通信模块不仅局限于4g通信，也可采用zigbee、wifi以及4g以上等通信方式。装置正常运行过程中，可通过接收终端向装置发送相应的操作代码，查询分合闸信息，装置还具有自检功能，当出现故障时，能够主动向接收终端报送故障信息。
在监测过程中，休眠唤醒触发电路模块一端分别连接第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器，另一端连接中央处理器，用于控制装置切换至休眠状态或正常工作状态，在高压开关设备不进行工作时，使装置处于休眠状态，装置处于低功耗状态，可通过移动终端对其发送相应的操作代码查询其工作状态、内部参数和存储的信息，当进行操作时，通过唤醒触发电路，使装置切换到正常工作状态，开始采集电流、电压信号。采用休眠唤醒触发电路能够使监测装置在无需耗电的情况下进入低功耗状态，节约了电能。
另外，由于传感器输出为模拟量，不能直接输送给中央处理器，该监测装置还包括一个a/d转换模块。采集到的模拟量信息通过该a/d转换模块与处理器模块相连，用于将采集到的模拟数据转换成数字量信号。若中央处理器自身带有a/d模块，这里的a/d转换模块也可以采用中央处理器内部自带的a/d模块。
为了消除噪声信号，监测装置还包括一个滤波调理电路模块，传感器通过该滤波调理电路模块与a/d转换模块相连。两电源处的电流、电压一体化传感器的模拟信号经过滤波调理电路后，经过a/d转换模块变为数字信号，并传送至中央处理器。
上述电源监测装置还包括时钟电路模块，中央处理器采用sntp、b码、ieee1588等对时方式与对时电路模块进行对时，中央处理器从时钟电路模块读取时间信号，在读取波形数据后将数字量信号加入时间标签并进行整理和分析，然后，存放于数据存储模块中，以备查询。
该用电源监测控制装置的电压监测范围：0～300v，电流监测范围：0～100a。在装置上设置电流、电压监测档位，保证监测的准确度。装置既可以监测直流电源，也可以监测交流电源。正常运行过程中，可通过接收终端向装置发送相应的操作代码，查询当前和历史电源状态。
本实施例中的电源监测控制装置可以设置在高压开关设备内装置的高压断路器控制柜或操动机构箱内。
带有电源监测装置的高压开关设备实施例
该高压开关设备，其包括高压开关设备本体以及分别设置在高压开关设备第一电源处和第二电源处的电流、电压一体化传感器；高压开关设备本体上设置有电源监测装置，该电源监测装置包括中央处理器、数据传输模块和休眠唤醒触发电路模块。由于在电源监测装置实施例中已对电源监测装置的结构和工作原理进行了详细介绍，这里不再赘述。
另外，在该高压开关设备中，由于该监测装置以及传感器部件均设置在高压开关设备上，传感器部件与监测装置中的处理器模块之间的距离较小，在传感器采集到的高压开关设备电源特征值、参数数据向监测装置传输的过程中，信号衰减以及受到电磁干扰的影响较小，提高了数据的传输可靠性。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。