一种紫外脉冲传感节点的制作方法

本实用新型涉及一种传感节点，尤其是一种紫外脉冲传感节点。

背景技术：

高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kv～550kv的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关等。高压开关柜是以高压开关为主的电气设备，并将母线、绝缘子、互感器、避雷器、接地开关等一次设备和对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的二次设备装配在其封闭的金属柜体内。高压开关柜广泛应用于电网的每一个环节，它的安全运行直接关系到整个电网的安全和电力系统对用户的供电质量，是电力系统中最重要的电气设备之一。

据不完全统计，国内不少发电公司、电力公司均出现过不同程度的高压开关柜故障，并造成了一定的经济损失。这些故障，有一部分来自开关柜本身的质量问题，更重要的原因在于目前缺乏针对开关柜的有效监测手段。传统的高压开关柜内故障检测必须在停电状态下进行或采取人工巡视的方式，停电检修不但造成设备可用率和用户供电可靠性的下降，而且只能周期性的进行检测，开关柜内部金属构件在制造工艺中或安装运行中潜伏的缺陷，在长期高电压、高温、潮湿、振动等的作用下，也容易引发局部放电，当开关柜发生局部放电时，伴随光的辐射，其中就有紫外光。因此，非常有必要设计出一种紫外脉冲传感节点，能够对开关柜内的紫外脉冲进行实时检测，从而便于及时发现可能存在的故障风险。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种紫外脉冲传感节点，能够对开关柜内的紫外脉冲进行实时检测，从而便于及时发现可能存在的故障风险。

技术方案：本实用新型所述的紫外脉冲传感节点，包括方形壳体、安装支架、传感支架以及紫外线传感器；

在方形壳体内设置有电源模块、微处理器、a/d采集电路以及无线通信模块；安装支架包括插装杆、安装板、绝缘板以及长度定位螺栓；在方形壳体的底部中心和其中一个竖向侧面中心处均垂直设置有一根固定安装套管；在两根固定安装套管管口处的管壁上均设置有一个锁紧螺纹孔；安装板固定安装在绝缘板的中部，在绝缘板的四个顶角处均设置有固定安装孔；插装杆的一端插入其中一个固定安装套管中，另一端垂直固定安装在安装板的中部；在插装杆的杆壁上沿其长度方向设置有导向滑槽；长度定位螺栓螺纹旋合安装在插装有插装杆的固定安装套管管口处的锁紧螺纹孔中，且长度定位螺栓的螺杆端部按压在导向滑槽的槽底部上；

紫外线传感器通过传感支架安装在方形壳体的顶部，紫外线传感器的电连接线缆伸入方形壳体内；微处理器与a/d采集电路的输出端电连接，a/d采集电路的输入端通过电连接线缆与紫外线传感器电连接；电源模块通过电连接线缆为紫外线传感器供电；无线通信模块与微处理器电连接；电源模块分别为微处理器、a/d采集电路以及无线通信模块供电。

进一步的，传感支架包括竖向管、u形夹持座、延伸管、锁紧螺栓、条形安装板、条形弯折板、内侧垫板、定位锁紧螺母以及传感器安装座；竖向管的下端旋转式安装在方形壳体的顶面中心处；u形夹持座固定安装在竖向管的上端部上；在u形夹持座的一侧夹持板上设置有贯穿孔，另一侧夹持板上设置有锁紧螺纹孔；锁紧螺栓的螺杆端部穿过贯穿孔后螺纹旋合安装在锁紧螺纹孔上；在u形夹持座的两侧夹持板的相对内侧面上均通过旋转销轴旋转式安装有一个夹持支座，并在两个夹持支座的相对内侧面上均设置有弧形夹持凹槽；延伸管夹持安装在两个弧形夹持凹槽之间；条形安装板的中部固定安装在延伸管的端部上；条形弯折板的两端分别固定安装在条形安装板的两端上，并在条形弯折板的板面上沿其长度方向设置有角度调节条形孔；紫外线传感器固定安装在传感器安装座的顶部侧面上，并在传感器安装座的底部侧面上设置有圆弧凹槽；在圆弧凹槽内设置有金属套管，并在金属套管的外壁上设置有定位锁紧外螺纹；在内侧垫板的一侧板面设置为圆弧凸面，并在内侧垫板的板面中心贯穿式设置有中心圆孔；金属套管依次贯穿角度调节条形孔和中心圆孔，圆弧凹槽贴紧条形弯折板的外侧板面，圆弧凸面贴紧条形弯折板的内侧板面；定位锁紧螺母螺纹旋合安装在定位锁紧外螺纹上，并对内侧垫板进行挤压；紫外线传感器的电连接线缆依次贯穿传感器安装座的底部侧面、金属套管、条形安装板、延伸管、u形夹持座、竖向管以及方形壳体后进入方形壳体内。

进一步的，在延伸管的管壁上沿其长度方向设置有条形出线槽口；延伸管内的电连接线缆由条形出线槽口处伸出后贯穿u形夹持座进入竖向管。

进一步的，在延伸管和竖向管的管壁内部均嵌入设置有金属网屏蔽层。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用底部和竖向侧面上各设置一个固定安装套管，从而方便将插装杆安装在开关柜的底部侧面或者竖向侧面上；利用定位螺栓、固定安装套管以及插装杆能够满足轴向长度调节要求；利用导向滑槽能够防止固定安装套管和插装杆相对旋转；利用紫外线传感器和a/d采集电路能够对紫外脉冲光信号进行采集，从而由微处理器分析出脉冲的数目，再分析脉冲数目的密集程度来判断放电的强弱，从而判断是否可能存在故障风险；利用无线通信模块能够便于将紫外脉冲数据无线发送出开关柜外，便于上位机进行远程放电强弱的监测。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的u形夹持座安装位置处局部结构示意图；

图3为本实用新型的延伸管安装结构示意图；

图4为本实用新型的延伸管端面结构示意图；

图5为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-5所示，本实用新型公开的紫外脉冲传感节点包括：方形壳体1、安装支架、传感支架以及紫外线传感器25；

在方形壳体1内设置有电源模块、微处理器、a/d采集电路以及无线通信模块；安装支架包括插装杆8、安装板3、绝缘板4以及长度定位螺栓7；在方形壳体1的底部中心和其中一个竖向侧面中心处均垂直设置有一根固定安装套管2；在两根固定安装套管2管口处的管壁上均设置有一个锁紧螺纹孔6；安装板3固定安装在绝缘板4的中部，在绝缘板4的四个顶角处均设置有固定安装孔5；插装杆8的一端插入其中一个固定安装套管2中，另一端垂直固定安装在安装板3的中部；在插装杆8的杆壁上沿其长度方向设置有导向滑槽9；长度定位螺栓7螺纹旋合安装在插装有插装杆8的固定安装套管2管口处的锁紧螺纹孔6中，且长度定位螺栓7的螺杆端部按压在导向滑槽9的槽底部上；

紫外线传感器25通过传感支架安装在方形壳体1的顶部，紫外线传感器25的电连接线缆20伸入方形壳体1内；微处理器与a/d采集电路的输出端电连接，a/d采集电路的输入端通过电连接线缆20与紫外线传感器25电连接；电源模块通过电连接线缆20为紫外线传感器25供电；无线通信模块与微处理器电连接；电源模块分别为微处理器、a/d采集电路以及无线通信模块供电。

利用底部和竖向侧面上各设置一个固定安装套管2，从而方便将插装杆8安装在开关柜的底部侧面或者竖向侧面上；利用定位螺栓7、固定安装套管2以及插装杆8能够满足轴向长度调节要求；利用导向滑槽9能够防止固定安装套管2和插装杆8相对旋转；利用紫外线传感器25和a/d采集电路能够对紫外脉冲光信号进行采集，从而由微处理器分析出脉冲的数目，再分析脉冲数目的密集程度来判断放电的强弱，从而判断是否可能存在故障风险；利用无线通信模块能够便于将紫外脉冲数据无线发送出开关柜外，便于上位机进行远程放电强弱的监测。

进一步的，传感支架包括竖向管14、u形夹持座15、延伸管19、锁紧螺栓16、条形安装板22、条形弯折板23、内侧垫板11、定位锁紧螺母12以及传感器安装座24；竖向管14的下端旋转式安装在方形壳体1的顶面中心处；u形夹持座15固定安装在竖向管14的上端部上；在u形夹持座15的一侧夹持板上设置有贯穿孔，另一侧夹持板上设置有锁紧螺纹孔；锁紧螺栓16的螺杆端部穿过贯穿孔后螺纹旋合安装在锁紧螺纹孔上；在u形夹持座15的两侧夹持板的相对内侧面上均通过旋转销轴21旋转式安装有一个夹持支座17，并在两个夹持支座17的相对内侧面上均设置有弧形夹持凹槽18；延伸管19夹持安装在两个弧形夹持凹槽18之间；条形安装板22的中部固定安装在延伸管19的端部上；条形弯折板23的两端分别固定安装在条形安装板22的两端上，并在条形弯折板23的板面上沿其长度方向设置有角度调节条形孔；紫外线传感器25固定安装在传感器安装座24的顶部侧面上，并在传感器安装座24的底部侧面上设置有圆弧凹槽10；在圆弧凹槽10内设置有金属套管13，并在金属套管13的外壁上设置有定位锁紧外螺纹；在内侧垫板11的一侧板面设置为圆弧凸面，并在内侧垫板11的板面中心贯穿式设置有中心圆孔；金属套管13依次贯穿角度调节条形孔和中心圆孔，圆弧凹槽10贴紧条形弯折板23的外侧板面，圆弧凸面贴紧条形弯折板23的内侧板面；定位锁紧螺母12螺纹旋合安装在定位锁紧外螺纹上，并对内侧垫板11进行挤压；紫外线传感器25的电连接线缆20依次贯穿传感器安装座24的底部侧面、金属套管13、条形安装板22、延伸管19、u形夹持座15、竖向管14以及方形壳体1后进入方形壳体1内。利用条形安装板22、条形弯折板23、内侧垫板11、金属套管13、定位锁紧螺母12以及传感器安装座24构成的传感器安装头部结构，能够便于对紫外线传感器25的检测朝向角度进行调节，便于对准开关柜内的待检测器件；利用两个旋转安装的夹持支座17能够便于调节延伸管19的夹持位置和摆动高度调节。

进一步的，在延伸管19的管壁上沿其长度方向设置有条形出线槽口27；延伸管19内的电连接线缆20由条形出线槽口27处伸出后贯穿u形夹持座15进入竖向管14。利用条形出线槽口27能够便于电连接线缆20出线，且在延伸管19进行夹持位置调节时，也可以使得电连接线缆20从u形夹持座15处出线。

进一步的，在延伸管19和竖向管14的管壁内部均嵌入设置有金属网屏蔽层28。利用金属网屏蔽层28能够对穿设其中的电连接线缆20进行干扰屏蔽，确保传感信号的稳定性和可靠性。

本实用新型公开的紫外脉冲传感节点中，微处理器采用现有的微控制器及其外围电路组成，微控制器采用一款基于16/32位arm7tdmi-s的微控制器，它自带128kb是片内flash存储器，足够容纳完全版的协议栈，无需外扩存储器；无线通信模块包括天线以及由芯片cc2591组成的射频前端收发器，芯片cc2591内部集成有发射用的功率放大器和接收用的低噪声放大器，选用ieee802.15.4通信协议标准，能够进行自动组网，工作频带为2405mhz～2480mhz，数据传输速率为250kbps，通信范围300～450米，高性能低功耗低成本，一个单独的网络可以容纳最多30个节点；紫外线传感器25采用现有的紫外光敏管，用于感应开关柜内局部放电产生的紫外光，由光电效应输出脉冲信号，然后由a/d采集电路采集脉冲信号，微处理器将采集的脉冲信号与预设的阈值相比较，获得脉冲的数目，从而分析出脉冲数目的密集程度来判断局部放电的强弱；a/d采集电路采用现有的采集电路，由a/d采集芯片及其外围电路构成；电源模块采用现有的稳压电路，用于分别为微处理器、无线通信模块、紫外线传感器25以及a/d采集电路供电。

本实用新型公开的紫外脉冲传感节点在安装使用时，根据开关柜内部安装环境，选择将绝缘板4安装在开关柜的竖向内壁上或者底部内壁上；通过将插装杆8插装在对应的固定安装套管2中，并通过定位螺栓7进行锁紧固定；在固定好插装杆8后，再根据待检测器件的位置调节延伸管19的轴向夹持位置，再调节延伸管19的端部抬升高度，再旋转锁紧螺栓16利用两个夹持支座17对延伸管19进行固定；再松开定位锁紧螺母12，调节紫外线传感器25的朝向角度指向待测器件，再拧紧定位锁紧螺母12进行定位；在电源模块供电后，微处理器通过a/d采集电路采集紫外线传感器25的传感数据，微处理器将采集的脉冲信号与预设的阈值相比较，获得脉冲的数目，从而分析出脉冲数目的密集程度来判断局部放电的强弱，再由无线通信模块组网通信，将采集的数据上传至上位机中，便于上位机进行远程放电强弱的监测。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。