绝缘子状态在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种电力监测系统，尤其涉及一种绝缘子状态在线监测系统。

背景技术：

绝缘子在电力系统中是即为重要的部件之一，为电力系统的持续稳定运行提供保障。但是，绝缘子在实际使用中会受到环境影响，比如空气的温湿度、空气的悬浮颗粒的浓度、气压等影响，从而导致绝缘子的绝缘性能下降，从而危及到设置在绝缘子两端的部件的安全，进而影响到整个电力系统的稳定运行，因此，需要对绝缘子的状态进行准确而持续的监测，现有技术中，对于绝缘子的监测主要从绝缘子的泄漏电流来判断绝缘子的性能是否下降，然后确定绝缘子是否绝缘性能下降，最后做出运维、更换等措施，但是，绝缘子的绝缘性能不仅仅自身的特性，而且还与周围环境有密切的关系，因此，现有的监测系统并不能准确判断绝缘子的绝缘性能是否为自身性能下降引起，而且现有的监测系统自身供电不可靠，从而导致监测数据连续性差，难以作为客观的参考依据。

因此，为了解决上述技术问题，需要提出一种新的系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种绝缘子状态在线监测系统，能够对绝缘子的泄漏电流以及绝缘子所处的环境进行持续的监测并实时上传到监控中心，而且监测系统的工作用电能够得到有力保障，从而能够保证对绝缘子状态监测数据的持续性，为最终的绝缘子性能判断提供客观准确的参考数据，从而利于做出准确的运维措施。

本实用新型提供的一种绝缘子状态在线监测系统，包括用于监测绝缘子状态的检测单元、用于接收检测单元输出信号的处理单元以及用于向检测单元和处理单元提供工作用电的供电单元；

所述检测单元包括绝缘子泄漏电流检测电路、空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器以及空气悬浮颗粒传感器；

所述处理单元包括中央处理电路、拨码开关以及移动通信模块，所述中央处理电路与拨码开关连接，所述中央处理电路的信号输入端与检测单元的输出端连接，所述中央处理电路与移动通信模块连接并通过移动通信模块向远程主机发送检测信息；

所述供电单元包括取能互感器CT1、整流电路Z1、电容C1以及电源芯片U1；所述取能互感器CT1设置于电力线，所述取能互感器CT1的取能线圈的两端分别于整流电路Z1的输入端连接，整流电路的正输出端通过电容C1的接地，整流电路Z1的负输出端接地，电源芯片U1的输入端连接于电容C1和整流电路Z1的正输出端之间的公共连接点，电源芯片U1输出5V直流电，电容C1和整流电路Z1的正输出端之间的公共连接点输出12V直流电。

进一步，所述绝缘子泄漏电流监测电路包括电流互感器CT2、运放U2、电阻R3和电阻R4；

所述电流互感器CT2的感应线圈一端接地，另一端与运放U2的反相端连接，电容C1的两端分别连接于电流互感器CT2的感应线圈的两端，运放U2的同相端通过电阻R3接地，电阻R4的一端连接于运放U2的反相端，另一端连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端与中央处理电路连接。

进一步，所述供电单元还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R5、三极管Q1以及可控硅SCR1；

所述二极管D1的负极连接于整流电路Z1的正输出端，二极管D1的正极通过电阻R1接地，电阻R2的一端连接于二极管D1的正极，另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极连接于二极管D1和整流电路Z1之间的公共连接点，三极管Q1的集电极通过电阻R5接地；可控硅SCR1的控制极连接于三极管Q1的集电极，可控硅SCR1的一端连接于二极管D1和整流电路Z1之间的公共连接点，另一端接地；

其中，三极管Q1为PNP型三极管，二极管D1为齐纳二极管。

进一步，所述电源芯片U1为LM2596芯片。

进一步，所述中央处理电路为STC15F2K60S2芯片。

进一步，所述移动通信模块为GPRS模块或者4G模块。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对绝缘子的泄漏电流以及绝缘子所处的环境进行持续的监测并实时上传到监控中心，而且监测系统的工作用电能够得到有力保障，从而能够保证对绝缘子状态监测数据的持续性，为最终的绝缘子性能判断提供客观准确的参考数据，从而利于做出准确的运维措施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的供电单元电路原理图。

图3为本实用新型的绝缘子泄漏电流监测电路的原理图。

图4为本实用新型的继电器J1控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的结构做出进一步的详细说明，如图所示：本实用新型提供的一种绝缘子状态在线监测系统，包括用于监测绝缘子状态的检测单元、用于接收检测单元输出信号的处理单元以及用于向检测单元和处理单元提供工作用电的供电单元；

所述检测单元包括绝缘子泄漏电流检测电路、空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器以及空气悬浮颗粒传感器，其中，空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器以及空气悬浮颗粒传感器均采用现有传感器，可以直接在市场购得；

所述处理单元包括中央处理电路、拨码开关以及移动通信模块，所述中央处理电路与拨码开关连接，所述中央处理电路的信号输入端与检测单元的输出端连接，所述中央处理电路与移动通信模块连接并通过移动通信模块向远程主机发送检测信息；

所述供电单元包括取能互感器CT1、整流电路Z1、电容C1以及电源芯片U1；所述取能互感器CT1设置于电力线，所述取能互感器CT1的取能线圈的两端分别于整流电路Z1的输入端连接，整流电路的正输出端通过电容C1的接地，整流电路Z1的负输出端接地，电源芯片U1的输入端连接于电容C1和整流电路Z1的正输出端之间的公共连接点，电源芯片U1输出5V直流电，电容C1和整流电路Z1的正输出端之间的公共连接点输出12V直流电，其中，电容C1起到稳压作用，用于输出12V的直流电，用于各传感器的工作，电源芯片U1输出5V直流电，用于中央处理电路以及移动通信模块的工作，其中，整流电路Z1采用二极管组成的全桥式整流电路；所述电源芯片U1为LM2596芯片，所述中央处理电路为STC15F2K60S2芯片；各传感器将监测的数据发送至中央处理电路，拨码开关用于设定中央处理电路地址，该地址信息用于表征绝缘子所处位置；中央处理电路将实时信息和地址信息进行打包，然后通过移动通信模块发送至远程主机，远程主机设置在监控中心，工作人员通过与远程主机连接的显示器将各参数显示出来，根据当前数据以及监测的历史数据，判断绝缘子的泄漏电流是否有自身的性能引起，还是由于环境的影响，比如某一段时间的空气中的悬浮颗粒浓度较高造成的积污，并且目前的湿度大以及气压高等原因引起绝缘子的泄漏变大等；通过本实用新型，能够对绝缘子的泄漏电流以及绝缘子所处的环境进行持续的监测并实时上传到监控中心，而且监测系统的工作用电能够得到有力保障，从而能够保证对绝缘子状态监测数据的持续性，为最终的绝缘子性能判断提供客观准确的参考数据，从而利于做出准确的运维措施。

本实施例中，所述绝缘子泄漏电流监测电路包括电流互感器CT2、运放U2、电阻R3和电阻R4；

所述电流互感器CT2的感应线圈一端接地，另一端与运放U2的反相端连接，电容C1的两端分别连接于电流互感器CT2的感应线圈的两端，运放U2的同相端通过电阻R3接地，电阻R4的一端连接于运放U2的反相端，另一端连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端与中央处理电路连接，其中，运放U2构成反相放大器；由于绝缘子泄漏电流较小，采用一般的传感器难以监测到，而通过上述结构，能够使得整个绝缘子泄漏电流监测电路的监测范围增大，从而利于监测结果的准确性。

本实施例中，所述供电单元还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R5、三极管Q1以及可控硅SCR1；

所述二极管D1的负极连接于整流电路Z1的正输出端，二极管D1的正极通过电阻R1接地，电阻R2的一端连接于二极管D1的正极，另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极连接于二极管D1和整流电路Z1之间的公共连接点，三极管Q1的集电极通过电阻R5接地；可控硅SCR1的控制极连接于三极管Q1的集电极，可控硅SCR1的一端连接于二极管D1和整流电路Z1之间的公共连接点，另一端接地；

其中，三极管Q1为PNP型三极管，二极管D1为齐纳二极管；由于输电线路的上的电源波动范围较大，因此，容易出现过压现象，当电压过高时，二极管D1被击穿，三极管Q1导通，从而使得可控硅SCR1导通，从而将电流直接导向大地，从而对后续的电路实现良好的保护，从而确保整个监测系统的运行安全；由于可控硅的电流触发特性，当可控硅SCR1的导通后，只要正极有正向电压，可控硅就一直处于保护状态，因此，本实施例中，还设置有一个备用蓄电池，采用锂电池，由现有的锂电池管理芯片进行管理，当需要充电时，则通过电源芯片U1输出的5V电压充电，当可控硅SCR1执行保护时，则由蓄电池对中央处理电路和移动通信模块进行供电，中央处理电路将电压波动信息告知远程主机，并且按照设定实际控制继电器J1的常闭开关J1-K1断开，从而使得保护解除，其中继电器控制电路由三极管Q2、电阻R6组成，三极管Q2的基极由中央处理电路控制，三极管Q2的集电极与蓄电池连接，发射极通过电阻R6和继电器J1的线圈串联后接地，继电器J1的常闭开关J1-K1设置于可控硅SCR1所在回路中，如图2和图4所示。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。