基于互联网+的智能高压开关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于互联网+的智能高压开关设备，加快开关设备智能化建设，为实现国家智能电网建设具有重要的意义。
【背景技术】
[0002]随着国家智能电网的发展，变电站的数量日益增加，其配套的开关设施的如火如荼的建设着。相应的，日益壮大的开关设施对配电网的电能质量，负荷要求等都提出了新的要求。本课题正是针对这种情况，提出了一种基于“互联网+”的解决方案。该方案通过开关设备端采集信息，然后利用通信模块与开关平台进行信息交互，开关平台再将其中配电网接入端的电能质量信息提交给配电网，配电网根据这些信息，结合配电网的用电负荷分析，及时调整安全策略，使高压开关设备安全高效运行的同时，结合开关设备健康状态，通过寿命智能预评估系统，决策安排检修，以降低配电网的尖峰时段负荷要求，提高配电网谷时的电能使用率，并使开关设备检修行为对配电网的影响降到最低。为此本实用新型提出一种基于互联网+的智能高压开关设备，可以对高压开关设备运行状态进行在线监测和远程故障诊断，以及利用互联网+技术通过远程云数据中心实现对开关设备健康状况及全生命周期内寿命预评估，进而实现具有状态检修和对设备寿命进行评估的智能系统的开关设备。
[0003]随着国家智能电网战略，智能化变电站技术，互联网+，以及IEC61850标准的发展。本着面向国家三代电网建设的要求，基于可靠性检修的体制将更多的被采用，这就要求新型智能高压开关设备不仅要满足基本性能要求，特别是在故障监测和诊断方面，还需要有更加智能化的功能。本实用新型的最终目标是利用互联网+的云技术真正的做到防患于未然，实现运行设备全寿命周期智能管理。通过系统集成及嵌入式监控软件功能，全方位实时监测电网运行状况，有效起到预警功能，提高供电能力及供电可靠性，具有巨大的社会及经济效益。本系统具有多功能、适用性广、免维护等优点，是我国智能电网建设必然发展方向，具有极好的社会、经济效益。
[0004]2015年3月5日，十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。2015年3月25日，国务院常务会议上，李克强指出要顺应“互联网+”的发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备共10个领域，互联网+技术的研究已经提升到国家战略的高度，为此本实用新型研究成果产业化前景广阔。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，如何智能组件和高压开关设备的有机结合，实现高压开关设备的智能化。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于互联网+的智能高压开关设备，包括智能高压开关设备、云数据中心；云数据中心可以接入1024台智能高压开关设备，二者之间通过有线或无线方式进行数据通信。
[0007]智能高压开关设备包括开关设备、智能组件;开关设备和智能组件之间通过传感器和控制器进行连接。
[0008]智能组件包括断路器触头测温模块、机械特性测量模块、线圈电流测量模块、电量及电能质量测量模块、柜内局放监测模块、弧光监测模块、电动底盘车控制模块、电动地刀控制模块、与模块连接的RS485接口、ARM微处理器、USB接口模块、状态量输入模块、柜内温湿度测量模块、专家决策分析系统、摄像头模块、热释电人体感应监测模块、触摸屏显示模块、加热器控制模块、风机控制模块、柜内照明控制模块、电源模块、SD卡存储模块、语音模块、与云数据中心连接的RS485接口、时钟模块、网络接口模块;断路器触头测温模块、机械特性测量模块、线圈电流测量模块、电量及电能质量测量模块、柜内局放监测模块、弧光监测模块、电动底盘车控制模块和电动地刀控制模块通过与模块连接的RS485接口与ARM微处理器连接。
[0009]触摸屏显示模块显示断路器一次模拟图、柜内温湿度、断路器触头温度、机械特性包络曲线、线圈电流包络曲线、平均分合闸速度、断路器工作电压、断路器工作电流、平均功率、无功功率、视在功率、功率因数、1-31次谐波、谐波柱状图、局放量、电动底盘车位置、电动地刀位置、断路器室图像、电缆室图像、母线室图像、风机状态、加热器状态、照明灯状态、底盘车位置图；切换过程语音提示，且采用热释电人体感应监测模块控制触摸屏显示模块工作，做到人走关机，人来开机，延长屏的使用寿命。
[0010]摄像头模块包括三个摄像头，均通过USB口与ARM微处理器视频口连接;摄像头为短焦距带自动补光的摄像头，便于拍摄黑暗的开关柜内部图像;拍摄时将断路器动作过程录制到SD卡中。
[0011]专家决策分析系统可以根据断路器触头测温模块、机械特性测量模块、线圈电流测量模块、电量及电能质量测量模块、柜内局放监测模块、弧光监测模块获得的数据分析判断开关设备健康状况，对出现的测量值超出阈值给出可能出现的原因，并提供维修或维护建议。
[0012]机械特性测量模块采用力传感器、加速度传感器和位移传感器组合方式监测断路器分合闸机械特性，绘制位移-时间曲线和位移-时间曲线包络线，采用力传感器、加速度传感器确定刚分、刚合点，测量断路器开距和超程、平均分合闸速度。
[0013]弧光监测模块采用感光元件获得弧光信号。
[0014]断路器触头测温模块包括测量传感器和接收仪表;测量传感器安装在高压端断路器触臂上，接收仪表安装在低压端仪表室内，测量传感器和接收仪表之间通过无线433MHz频率传输温度数据，解决了高低压隔离问题，断路器触头测温模块可以同时测量12个点的触头和连接母排温升。
[0015]柜内局放监测模块采用3只电容式传感器耦合高电压信号，通过地电波法获得放电频谱信号，从而间接获得局放信号。
[0016]本实用新型的积极效果是:(I)利用多传感器信息融合技术，实现开关设备机械和电气参数的在线监测，为开关设备状态检修和寿命智能预评估系统提供分析数据源；(2)利用互联网+构建的云数据中心，实现开关设备专家决策及寿命预评估，通过开关设备端采集信息，利用通信模块与智能组件进行信息交互，使开关设备检修行为对配电网的影响降到最低。
【附图说明】
[0017]图1为基于互联网+的智能高压开关设备连接结构图。
[0018]图2为智能高压开关设备原理结构图。
[0019]图3为智能组件原理结构图。
【具体实施方式】
[0020]如附图1所示，一种基于互联网+的智能高压开关设备，包括智能高压开关设备、云数据中心；云数据中心可以接入1024台智能高压开关设备，二者之间通过有线或无线方式进行数据通信。
[0021]如附图2所示，智能高压开关设备包括开关设备、智能组件;开关设备和智能组件之间通过传感器和控制器进行连接。
[0022]如附图3所示，智能组件包括断路器触头测温模块、机械特性测量模块、线圈电流测量模块、电量及电能质