一种智能型避雷器带电检测数据分析系统及方法与流程

本发明涉及避雷器带电检测装置技术领域，尤其涉及一种智能型避雷器带电检测数据分析系统及方法。

背景技术：

目前，避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一。金属氧化物避雷器带电测试仪是避雷器带电测试的主要技术手段，泄漏电流的变化可以反映避雷器的受潮、老化、接触不良等缺陷，通过在运行电压下测量避雷器的泄漏电流，一般可以较准确判断出避雷器是否存在缺陷。一般避雷器带电测试在每年雷雨季节前后进行，需要测量避雷器的全电流和阻性电流，并与初次试验和历次试验数据比较，按照规程，当避雷器阻性电流增长大于1.5倍时，则表明避雷器产生故障，此时需要停电进一步开展其他试验，查明原因。避雷器测试数据中的阻抗角的变化、奇次电流的变化从一定程度上也能反映出避雷器状态的改变。除此之外，测试过程中环境温湿度的变化、不同时间段系统负荷的改变、系统电压的波动也是测试数据分析判断时需要考虑的重要因素。但是目前存在的问题是：

1、避雷器带电测试完成后，试验数据主要以打印或手抄的形式，或者使用移动存储装置拷贝，由于变电站避雷器数量众多，费时费力，且易出错，严重影响避雷器带电测试的效率；

2、对于同一组避雷器本次试验数据的分析判断，需要结合初始值及历次试验值进行综合比对分析，这需要找到历次该组避雷器的带电检测报告，进行人工计算比对，并翻阅相关规程进行分析判断，多座变电站多组避雷器检测数量庞大，同样费时费力且难免造成误判；3、避雷器带电测试过程中，由于规程的片面导致试验人员只注重避雷器全电流和阻性电流的测试，而忽视记录阻抗角、奇次电流、实时的环境温湿度、实时的系统负荷情况、实时的系统电压情况，这并不科学严谨，不利于试验数据的保存与对比分析，同样可能会造成误判，影响避雷器早期缺陷的发现和及时处理。因此，需要一种新的避雷器带电检测装置客服上述技术缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能型避雷器带电检测数据分析系统及方法，能够解决避雷器带电测试完成后试验数据保存后自动上传并实时综合比对分析，对可能造成的人工误判可以通过计算程序予以避免，对可能由于测试环境的改变导致的设备误判可以通过设备全因素分析后转入人工判断模式进行最终判断。

本发明采用的技术方案为：

一种智能型避雷器带电检测数据分析系统，包括避雷器带电测试仪和用于监测各个待测避雷器环境数据的变电站集控平台，还包括数据分析系统和设置在避雷器带电测试仪的箱体内的nfc通信装置，避雷器带电测试仪及nfc通信装置均带有usb接口，避雷器带电测试仪经usb接口与nfc通信装置相连，避雷器带电测试仪通过nfc通信装置与数据分析系统进行无线数据传输通讯；

所述的数据分析系统包括nfc天线、gprs内置天线、存储器、处理器及显示器，nfc发送天线、gprs内置天线、存储器及显示器分别与处理器相连；变电站集控平台通过gprs通信装置和gprs内置天线与数据分析系统进行数据通讯，且gprs通信装置中还设置有用于同步的时钟模块；

所述的nfc通信装置包括微控制器、nfc芯片、nfc接收天线及usb接口，nfc芯片经串行接口spi与微控制器通信，nfc天线与微控制器相连，微控制器经nfc芯片及nfc天线与数据分析系统通信,微控制器还经usb接口与避雷器带电测试仪相连。

所述的避雷器带电测试仪箱体内置感应区域，nfc天线紧靠避雷器带电测试仪箱体内置感应区域的内壁设置，且感应区域的箱体外侧粘贴有“数据读取处”标志。

所述的避雷器带电测试仪采用金属氧化物避雷器带电测试仪，能够实现避雷器全电流和阻性电流测量。

一种给予如权利要求1所述智能型避雷器带电检测数据分析系统的分析方法，包括如下步骤：

a：初始化智能型避雷器带电检测数据分析系统，然后通过避雷器带电测试仪测量包括全电流、参考电压、阻性电流、阻抗角、奇次电流等的所有实测数据，并利用nfc通信装置将避雷器带电测试仪所有实测数据通过无线传输至该智能型避雷器带电检测数据分析系统；

b：智能型避雷器带电检测数据分析系统根据避雷器运行编号命名及存储，同时利用nfcgprs通信装置将变电站集控平台上的实时测试环境数据也通过无线传输至该智能型避雷器带电检测数据分析系统，所述的实时测试环境数据包括实时环境温湿度、该组避雷器所在线路实时系统负荷、该组避雷器所在线路实时电压；

c：将所有获取到的数据自动生成报表，并一一对应填入，在所有实测数据及测试环境数据均一一填入对应后，开始对此次实测数据进行分析比对；

d：通过与设定进系统的国家电网公司最新版本的关于避雷器带电测试的标准规程（例如dl/t393输变电设备状态检修试验规程、q/gdw13221000kv交流电气设备预防性试验规程中有关避雷器带电检测项目的描述，这两个规程是目前现场测试引用最广泛的规程）对比，自行判断本次测试结果是否符合规程要求，符合存储即可；当计算结果不满足规程要求时，系统将对历次测试结果拟合出所有对应数据的趋势图，从而完成分析。

本发明在现有的避雷器带电测试仪检测的基础上拟增加一个配套辅助装置，即一种智能型避雷器带电检测数据分析系统，该系统通过无线方式接收避雷器带电检测装置主机的实测数据及变电站集控平台上的实时数据，并将包括全电流、阻性电流、阻抗角、奇次电流等实测数据及变电站集控平台上的实时环境温湿度、实时系统负荷、实时系统电压等实时数据以测试时间为基准自动导入相应表格，并且可以结合历次试验数据测试值在后台计算本次测试数据的偏差，对偏差结合最新的相关规程标准予以判断，对于超出相关规程标准的数据会自动生成测试环境差异提示表，并进入人工判断模式。该系统对试验数据的分析判断准确率高，把工作人员从繁琐的后期数据分析处理中解放出来，并能实现避雷器状态检测的及时有效，节省了后期大量数据处理分析及信息反馈的时间；同时可以用于科研目的，观察很多平时测试时并未关注的参数（如阻抗角、奇次电流、实时系统负荷、实时系统电压、环境温湿度）与避雷器状态检测的关系，与具有良好的工程应用、科学研究及推广价值。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1和2所示，本发明包括一种智能型避雷器带电检测数据分析系统，包括避雷器带电测试仪和用于监测各个待测避雷器环境数据的变电站集控平台，还包括数据分析系统和设置在避雷器带电测试仪的箱体内的nfc通信装置，避雷器带电测试仪及nfc通信装置均带有usb接口，避雷器带电测试仪经usb接口与nfc通信装置相连，避雷器带电测试仪通过nfc通信装置与数据分析系统进行无线数据传输通讯；

所述的数据分析系统包括nfc天线、gprs内置天线、存储器、处理器及显示器，nfc天线、gprs内置天线、存储器及显示器分别与处理器相连；变电站集控平台通过gprs通信装置和gprs内置天线与数据分析系统进行数据通讯，且gprs通信装置中还设置有用于同步的时钟模块；

所述的nfc通信装置包括微控制器、nfc芯片、nfc天线及usb接口，nfc芯片经串行接口spi与微控制器通信，nfc天线与微控制器相连，微控制器经nfc芯片及nfc天线与数据分析系统通信,微控制器还经usb接口与避雷器带电测试仪相连。

所述的避雷器带电测试仪箱体内置感应区域，nfc天线紧靠避雷器带电测试仪箱体内置感应区域的内壁设置，且感应区域的箱体外侧粘贴有“数据读取处”标志。

所述的避雷器带电测试仪采用金属氧化物避雷器带电测试仪，能够实现避雷器全电流和阻性电流测量。

nfc通信装置还包括电源接口，nfc通信装置经电源接口与避雷器带电测试仪相连。工作时，避雷器带电测试仪采集所测避雷器的各项数据，并将采集到的数据存储在自带的存储器中。当数据分析系统靠近避雷器带电测试仪的感应区时，nfc通信装置的nfc天线被激活，接收数据分析系统发出的射频信号，微控制器通过usb接口接收避雷器带电测试仪的数据，然后通过spi接口把存储在避雷器带电测试仪中的试验数据通过nfc芯片传送到智能型避雷器带电检测数据分析系统。

变电站集控平台上的实时测试环境数据通过gprs通信实现与智能型避雷器带电检测数据分析系统之间的数据传输。变电站集控平台提供一个信息串口连接gprs服务器并将所需数据进行无线传输，gprs通信装置与智能型避雷器带电检测数据分析系统之间将通过设置时钟模块达到两端同步。

在进行某一组避雷器带电测试时，智能型避雷器带电检测数据分析系统将通过内置gprs通信天线通过无线方式给变电站集控平台发出指令，如提供测量#1母线避雷器时刻的实时环境温湿度、#1母线的实时系统负荷和实时电压，变电站集控平台将以上信息通过gprs通信装置提供给智能型避雷器带电检测数据分析系统。

本系统的数据分析过程如下：避雷器带电测试仪可测出包括全电流、参考电压、阻性电流、阻抗角、奇次电流等的所有实测数据，可利用nfc通信装置将避雷器带电测试仪所有实测数据通过无线传输至该智能型避雷器带电检测数据分析系统，并根据避雷器运行编号命名及存储，同步的，可利用nfc通信装置将变电站集控平台上的实时测试环境数据（包括实时环境温湿度、该组避雷器所在线路实时系统负荷、该组避雷器所在线路实时电压等）也通过无线传输至该智能型避雷器带电检测数据分析系统，随后，可以将所有获取到的数据自动生成报表，并一一对应填入。在所有实测数据及测试环境数据均一一填入对应后，开始对此次实测数据进行分析比对。该智能型避雷器带电检测数据分析系统自带有国家电网公司最新版本的关于避雷器带电测试的标准规程（例如dl/t393输变电设备状态检修试验规程、q/gdw13221000kv交流电气设备预防性试验规程中有关避雷器带电检测项目的描述，这两个规程是目前现场测试引用最广泛的规程），规定对应一种逻辑算法，并可用于后台计算，如要求阻性电流初值差≤50%，且全电流≤20%，系统会自动对本次数据中的阻性电流及全电流和初始数据进行计算分析，自行判断本次测试结果是否符合规程要求。当计算结果不满足规程要求时，系统将对历次测试结果拟合出所有对应数据的趋势图，例如可以拟合出同一组避雷器同一相从2010年第一次测量到2016年最近一次测量的所有全电流、参考电压、阻性电流、阻抗角、奇次电流的变化趋势图，一般情况所有数据应是小幅度波动，对于某次出现偏差特别大的情况，系统会报警提示，并给出本次测试的实时测试环境数据（包括实时环境温湿度、该组避雷器所在线路实时系统负荷、该组避雷器所在线路实时电压等）与初始值测试时的测试环境的差异化一览表，转入人工判断模式，由测试人员结合实际测试情况确定所检测的避雷器是否发生故障。

为了解决避雷器带电测试完成后试验数据保存后自动上传并实时综合比对分析，对可能造成的人工误判可以通过计算程序予以避免，对可能由于测试环境的改变导致的设备误判可以通过设备全因素分析后转入人工判断模式进行最终判断。本发明对目前的避雷器带电检测装置增加一种智能型避雷器带电检测数据分析系统，该系统通过无线方式接收避雷器带电检测装置主机的实测数据及变电站集控平台上的实时数据，并将包括全电流、阻性电流、阻抗角、奇次电流等实测数据及变电站集控平台上的实时环境温湿度、实时系统负荷、实时系统电压等实时数据以测试时间为基准自动导入相应表格，并且可以结合历次试验数据测试值在后台计算本次测试数据的偏差量，对偏差量结合最新的相关规程标准予以判断，对于超出相关规程标准的数据会自动生成测试环境差异提示表，并进入人工判断模式。该系统对试验数据的分析判断准确率高，把工作人员从繁琐的后期数据分析处理中解放出来，并能实现避雷器状态检测的及时有效，节省了后期大量数据处理分析及信息反馈的时间；同时可以用于科研目的，观察很多平时测试时并未关注的参数（如阻抗角、奇次电流、实时系统负荷、实时系统电压、环境温湿度）与避雷器状态检测的关系，与具有良好的工程应用、科学研究及推广价值。

上述具体实施方式用来说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和变更，都落入本发明的保护范围。