一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统的制作方法

1.本发明属于高压跌落式熔断器状态监测技术，尤其涉及一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统。


背景技术：

2.目前配电网中，10kv变400v的变压器，基本上每个变压器都配备了3个高压跌落式熔断器，abc三项各1个。现有的高压跌落式熔断器熔断后，不会发出信号给运维人员，运维人员只能根据停电区域，进行逐个巡视查找故障；特别地，在郊区或山区，运维人员少，加上路程远，要快速准确的找到熔断的高压跌落式熔断器，存在很大的难度；而且存在运维效率低下，严重影响正常供电。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统，以解决高压跌落式熔断器熔断后，现有技术中运维人员只能根据停电区域，进行逐个巡视查找故障；在郊区或山区，运维人员少，加上路程远，要快速准确的找到熔断的高压跌落式熔断器，存在很大的难度；而且存在运维效率低下，严重影响正常供电等技术问题。
4.本发明的技术方案是：一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统，它包括：熔断器跌落检测传感器：用于检测高压跌落式熔断器通断状态；rfid读写装置，用于检测熔断器跌落检测传感器的工作状态；无线传输网络：用将rfid读写装置检测到的信息发送至电力gis和运维平台；电力gis和运维平台：用于设备标注和显示、数据分析、处理和存储信息。
5.所述熔断器跌落检测传感器包括rfid标签一、rfid标签二和载体，rfid标签一和rfid标签二固定在载体两端并通过中空的绝缘导轨连接；中空的绝缘导轨内放置有一个金属滚珠；当传感器正放时，rfid标签一在顶端，rfid标签二在底端，此时金属滚珠滑动到底端，与rfid标签二的e1、e2金属触点短接，使rfid标签二的天线形成闭环，激活rfid标签二；当传感器倒置时，此时金属滚珠滑动到顶端，与rfid标签一的d1、d2金属触点短接，使rfid标签一的天线形成闭环，激活rfid标签一。
6.熔断器跌落检测传感器用塑料扎带绑在熔断器的熔丝管上且传感器正放。
7.rfid读写装置包括rfid主机、rfid天线、lora模块；rfid主机与lora模块连接；lora模块与天线连接；rfid读写装置采用915mhz超高频rfid，安装时使用金属支架将读写器固定于电杆上或单独在变压器傍边5~10米的地方立杆安装。
8.无线传输网络包括rfid读写器的lora模块与天线、lora基站和云服务器；lora模块通过天线采用lora无线通信技术与lora基站连接；lora基站与云服务器采用电力专网连接； 1个lora基站能够接入500个以上的rfid读写器。
9.所述电力gis和运维平台分析信息类型，如果是测试信息，则表示状态正常，设备
在电力gis地图上显示为绿色；如果是报警信息，则表示状态异常，设备在电力gis地图上显示为红色，并发出声音报警。平台中心管理人员查看报警信息，并通知运维人员故障地理位置和相关设备信息。
10.若平台中心无工作人员响应，超时后电力gis和运维平台将自动向运维人员发送报警短信。
11.所述的一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统的工作流程包括：步骤s401：rfid读写器实时扫描跌落检测传感器，扫描到rfid标签二，表示熔断器为闭合状态，若一直扫描到rfid标签二，则每隔30分钟生成1条测试信息，报告熔断器正常；扫描到rfid标签一，说明熔断器的熔丝管已经跌落，表示熔断器为断开状态，则生成1条报警信息，报告熔断器断开；步骤s402：rfid读写器将生成的测试信息或报警信息通过lora无线网络传输到lora基站，然后lora基站将信息通过电力专网传输到电力gis和运维平台；步骤s403：电力gis和运维平台通过分析信息类型，如果是测试信息，则表示状态正常，设备在电力gis地图上显示为绿色；如果是报警信息，则表示状态异常，设备在电力gis地图上显示为红色，并发出声音报警。平台中心管理人员查看报警信息，并通知运维人员故障地理位置和相关设备信息；若平台中心无工作人员响应，超时后，平台将自动向运维人员发送报警短信；步骤s404：运维人员收到报警电话或短信，赶到现场进行抢修。
12.本发明有益效果：因此，本发明提供一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统，实时监测配电网中的跌落式熔断器状态。当熔断器熔断后，跌落检测传感器发送报警信息到电力运维平台，进一步的推送到运维人员的手机，使运维人员能够立即定位到出故障的配变，做出应对措施，从而提升运维效率。
13.将一个地区的所有配变的高压跌落式熔断器信息全部录入该系统，利用物联网技术实时监测熔断器的状态，一旦出现异常，运维人员能够第一时间获得故障信息，进行快速抢修，恢复设备送电。该系统的应用，能够有效提高电力运维效率，相应地减少停电时间，增加用户满意度，相应地减少人工费用的支出和因停电造成的经济损失。
附图说明
14.图1熔断器跌落检测传感器结构图；图2跌落检测传感器安装示意图；图3无线组网示意图；图4熔断器闭合状态示意图；图5熔断器断开状态示意图；图6系统工作流程图。
具体实施方式
15.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不
用于限制本发明。
16.本发明提供的高压跌落式熔断器的状态检测系统，系统组成包括：1、熔断器跌落检测传感器，主要由两个无源rfid标签组成，如图1，部件a为rfid标签一；部件b为rfid标签二；部件c为2mm金属滚珠；部件d1、d2为rfid标签一的两个金属触点；部件e1、e2为rfid标签二的两个金属触点；部件f为中空的绝缘导轨；部件g为所有部件的载体，其材质为pc+abs复合材料，绝缘且阻燃；黑色小三角形所在位置为传感器顶端，当传感器正放时，rfid标签一在顶端，rfid标签二在底端，此时2mm金属滚珠滑动到底端，与rfid标签二的e1、e2金属触点短接，使rfid标签二的天线形成闭环，激活rfid标签二；当传感器倒置时，此时2mm金属滚珠滑动到顶端，与rfid标签一的d1、d2金属触点短接，使rfid标签一的天线形成闭环，激活rfid标签一。传感器重量小于50g，可以使用塑料扎带将传感器绑在熔断器的熔丝管上，安装示意图见图2。
17.2、rfid读写器能够读写rfid标签，在本系统中负责扫描、判断并通过lora无线传输跌落检测传感器的状态信息，主要部件有rfid主机、rfid天线、lora模块。为了避免和强电之间存在干扰，本系统采用915mhz超高频rfid技术，读写器扫描距离范围0~10米，因此，安装时，可以使用金属支架将读写器固定于电杆上，也可以单独在变压器傍边5~10米的地方立杆安装。当熔断器处于闭合状态时，跌落检测传感器标签一的位置相较于标签二靠上，其天线处于断开状态，没有激活，而此时标签二的天线处于闭合状态，激活标签二，rfid读写器是实时扫描的，此时只能扫描到标签二。相应地，熔断器断开时，标签一处于激活状态，只能扫描到标签一。
18.3、无线组网，在本系统中用于远距离无线传输信息，如图3所示，主要由rfid读写器、lora基站、云服务器等构成。rfid读写器与lora基站的通信采用lora无线通信技术，1个lora基站能够接入500个以上的rfid读写器。lora基站与云服务器的通信采用电力专网。
19.4、电力gis和运维平台，在本系统中用于设备标注和显示、数据分析、处理和存储，是整个系统的控制中心。
20.一种应用于高压跌落式熔断器的状态检测系统，将跌落检测传感器安装在高压跌落式熔断器上，传感器内部有两个无源rfid标签。如图4，当熔断器处于闭合状态时，以熔断器底部为水平线，熔断器熔丝管处于向上45
°
倾斜状态。相应地，传感器黑色小三角指向向上45
°
的方向，此时传感器rfid标签一的位置相较于rfid标签二的位置高，由于重力的原因，传感器2mm金属滚珠将沿着中空的绝缘导轨滑落到rfid标签二的位置，使部件e1、e2金属触点短接，此时rfid标签二的天线形成闭环，激活rfid标签二。因为本系统所用rfid标签为无源标签，标签不会主动发送信息给rfid读写器，因此，rfid读写器处于实时扫描状态，一旦rfid标签二，即标签二激活，读写器将识别到标签二，系统根据扫描情况，判定此时标签一的位置高于标签二的位置，将认为此状态为正常状态。
21.反之，如图5，当熔断器处于断开状态时，以熔断器底部为水平线，熔断器熔丝管处于向下90
°
跌落状态。相应地，传感器黑色小三角指向向下90
°
的方向，此时传感器rfid标签二的位置相较于rfid标签一的位置高，传感器2mm金属滚珠将沿着中空的绝缘导轨滑落到rfid标签一的位置，将d1、d2金属触点导通，使标签一的天线形成闭环，激活rfid标签一，此时rfid读写器扫描到rfid标签一，判定此时标签二的位置高于标签一的位置，系统将认为此状态为跌落状态。
22.高压跌落式熔断器的状态检测系统的工作流程，如图6所示：步骤s401：rfid读写器实时扫描跌落检测传感器，扫描到rfid标签二，表示熔断器为闭合状态，若一直扫描到rfid标签二，则每隔30分钟生成1条测试信息，报告熔断器正常；扫描到rfid标签一，说明熔断器的熔丝管已经跌落，表示熔断器为断开状态，则生成1条报警信息，报告熔断器断开。
23.步骤s402：rfid读写器将生成的测试信息和报警信息通过lora无线网络传输到lora基站，然后lora基站将信息通过电力专网传输到运维平台。
24.步骤s403：运维平台通过分析信息类型，如果是测试信息，则表示状态正常，设备在电力gis地图上显示为绿色；如果是报警信息，则表示状态异常，设备在电力gis地图上显示为红色，并发出声音报警。平台中心管理人员查看报警信息，并通知运维人员故障地理位置和相关设备信息。若平台中心无工作人员响应，超时后，平台将自动向运维人员发送报警短信。
25.步骤s404：运维人员收到报警电话或短信，根据信息初步判断故障原因，并迅速赶到现场进行抢修。
26.通过以上步骤可知，该系统主要在故障发生前期，为运维人员节省了大量的非必要时间，使得运维人员能够迅速确定故障地理位置和相关设备信息，以便进行快速抢修，恢复设备送电，相应地减少了停电时间。