一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统的制作方法

本发明涉及一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统。

背景技术：

高压开关刀闸是高压电气柜中的常用设备，用于高压电路的连接和切断。高压开关在操作过程中，往往存在刀闸分合不到位的情况，刀闸分合不到位容易产生电气事故，给人们的人身安全和电气设备的运行带来了安全隐患。因此，开发一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统，能够将压力传感器采集到的现场刀闸开关上弹簧的压力信号通过压力信息无线上传到数据接收装置、数据接收装置再将数据经rs485远距离有线传输到监控中心或pc终端供用户查看，实现实时监控。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：它是由数据采集装置、数据处理装置、传输系统、显示终端四个部分构成，数据采集装置为多路且与待测刀闸的数量匹配设置，数据采集装置分别安装在待测刀闸的监测点用于测试刀闸的闭合压力；数据采集装置的信号输出端与数据处理装置的信号输入端无线连接；数据处理装置的输出端与显示终端经rs485总线有线连接；每路数据采集装置都包括压力传感器、单片机、电源模块和无线收发模块，压力传感器为数据采集装置的信号输入端，与单片机相连接，单片机利用内部的时钟控制无线收发模块的单工工作，只发不收，间歇工作；单片机被内部时钟中断唤醒后，在很短的时间内完成一次数据采集和发送过程，而后继续进入掉电模式；单片机进入掉电模式后，由于功耗低，此时电源模块将对储能件进行较长时间的充电；无线收发模块为数据采集装置的信号输出端与单片机相连接；显示终端显示前端设备采集到的实时压力信号，电脑上实时查看。

进一步的，数据采集装置包括传感器壳体和压力传感器，传感器壳体包括底板和机箱，底板上设置有槽口，压力传感器安装在槽口处，压力传感器的上端安装有弹簧绝缘定位销垫，机箱的内部设置有蓄电模块和控制器，机箱的侧面配合连接传感器盖板，机箱的顶部设置有温度挡板；底板和机箱的底部分别设置有第一嵌入式螺柱和第二嵌入式螺柱。

进一步的，控制器包括信号调理模块、单片机控制模块和无线收发模块。

进一步的，底板和机箱之间采用注塑一体成型。

进一步的，弹簧绝缘定位销垫包括圆柱形的垫体，垫体的底部设置有与压力传感器中感应头相匹配的圆孔，垫体底部边缘处设置有边环302。

进一步的，数据处理装置包括无线收发模块、电源模块、存储模块、报警指示模块、按键显示模块、单片机和rs485通信接口，其中单片机、按键显示模块和无线收发模块均通过导线与电源模块连接，无线收发模块、存储模块、报警指示模块、按键显示模块和rs485通信接口均通过导线连接单片机。

进一步的，电源模块采用5v直流电。

进一步的，按键显示模块采用液晶触摸显示屏。

进一步的，报警指示模块上设置有语音提示模块。

本发明的有益效果：本发明提供了一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统，用于电力系统高压开关刀闸设备节点压力的实时监控，电力运维人员可以足不出户，就可以全面、准确、及时地了解到被监测的刀闸设备的分合压状态，节省了大量宝贵的时间，大大地减轻了电力运维人员的工作量，消除了人工现场观察的局限性和困难度，从而避免刀闸分合不到位带来的人身安全和设备运行安全隐患。由数据采集装置采集现场信号，实时将采集到的压力信息上传到数据处理装置、数据处理装置再将数据经rs485上传到监控中心或pc终端供用户查看，本方案的刀闸压力无线监测系统，不仅能够满足用户对刀闸闭合的压力监测，而且可设置压力报警值，故障状态下报警提示，提醒运维人员及时应对突发情况。

本发明可设置压力报警值，故障状态下报警提示，提醒运维人员及时应对突发情况。

附图说明

图1为本发明对高压开关刀闸弹簧压力实时监测系统中的原理图。

图2为本发明中数据采集装置的结构示意图。

图3为本发明中数据处理装置的结构示意图。

图4为本发明中数据采集装置的俯视示意图。

图5为图4中c-c处的剖面结构示意图。

图6为图5中k向结构示意图。

图7为本发明中传感器壳体的立体结构示意图。

图8为本发明中弹簧绝缘定位销垫的结构示意图。

图9为本发明中压力传感器嵌入在刀闸开关弹簧触指与压板之间的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、传感器壳体；2、压力传感器；3、弹簧绝缘定位销垫；4、控制器；5、蓄电模块；6、传感器盖板；7、第二嵌入式螺柱；8、温度挡板；9、第一嵌入式螺柱；101、底板；102、机箱；103、槽口；301、垫体；302、边环；303、圆孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图9所示，本发明的具体结构为：它是由数据采集装置、数据处理装置、传输系统、显示终端四个部分构成，第一部分为数据采集装置，数据采集装置为多路分别安装在各个刀闸设备上，采集实时压力数据，并将数据通过无线传输的方式传输给数据接收装置。第二部分为数据处理装置，通过无线收发模块接收数据采集装置发送的压力数据，并设有rs485通讯接口，rs485通讯接口为数据接收装置的输出端。第三部分为传输网络，主要完成前端压力值传输到控制中心。第四部分为显示终端，显示刀闸监测点的压力值，设置压力报警值，下达指令等。

数据采集装置为多路且与待测刀闸的数量匹配设置，数据采集装置分别安装在待测刀闸的监测点用于测试刀闸的闭合压力；数据采集装置的信号输出端与数据处理装置的信号输入端无线连接；数据处理装置的输出端与显示终端经rs485总线有线连接；每路数据采集装置都包括压力传感器、单片机、电源模块和无线收发模块，压力传感器为数据采集装置的信号输入端，与单片机相连接，单片机利用内部的时钟控制无线收发模块的单工工作，只发不收，间歇工作；单片机被内部时钟中断唤醒后，在很短的时间内完成一次数据采集和发送过程，而后继续进入掉电模式；单片机进入掉电模式后，由于功耗低，此时电源模块将对储能件进行较长时间的充电；无线收发模块为数据采集装置的信号输出端与单片机相连接；显示终端显示前端设备采集到的实时压力信号，电脑上实时查看。

优选的，数据采集装置包括传感器壳体1和压力传感器2，传感器壳体1包括底板101和机箱102，底板101上设置有槽口103，压力传感器2安装在槽口103处，压力传感器2的上端安装有弹簧绝缘定位销垫3，机箱102的内部设置有蓄电模块5和控制器4，机箱102的侧面配合连接传感器盖板6，机箱102的顶部设置有温度挡板8；底板101和机箱102的底部分别设置有第一嵌入式螺柱9和第二嵌入式螺柱7。

优选的，控制器4包括信号调理模块、单片机控制模块和无线收发模块。

优选的，底板101和机箱102之间采用注塑一体成型。

优选的，弹簧绝缘定位销垫3包括圆柱形的垫体301，垫体301的底部设置有与压力传感器2中感应头相匹配的圆孔303，垫体301底部边缘处设置有边环302。

优选的，数据处理装置包括无线收发模块、电源模块、存储模块、报警指示模块、按键显示模块、单片机和rs485通信接口，其中单片机、按键显示模块和无线收发模块均通过导线与电源模块连接，无线收发模块、存储模块、报警指示模块、按键显示模块和rs485通信接口均通过导线连接单片机。

优选的，电源模块采用5v直流电。

优选的，按键显示模块采用液晶触摸显示屏。

优选的，报警指示模块上设置有语音提示模块。

本发明提供了一种高压开关刀闸压力无线实时监测系统，用于电力系统高压开关刀闸设备弹簧压力的实时监控，压力传感器能够采集现场弹簧压力信号通过压力信息无线上传到数据接收装置、数据接收装置再将数据经rs485远距离有线传输到监控中心或pc终端供用户查看，实现实时监控，电力运维人员可以足不出户，就可以全面、准确、及时地了解到被监测的刀闸设备的分合压状态，消除了人工现场观察的局限性和困难度，从而避免刀闸分合不到位带来的人身安全和设备运行安全隐患。

本发明可设置压力报警值，故障状态下报警提示，提醒运维人员及时应对突发情况。

本发明设置有按键或触摸屏，用于急需查看某一路采集装置的压力数据时，能优先获取该路数据；压力传感器数据出错或工作异常时，显示标志ff，并能输出报警信号(可用蜂鸣器提示)；能接收显示9路采集装置数据。

rs485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。

压力传感器嵌入在触指与压板之间，并用螺纹锁紧固定(如图9所示)，在刀闸分合时传感器产生形变，获得压力值。

具体使用时，如图1-9所示，用户将数据采集模块直接安装在刀闸的测试点，利用压力传感器采集刀闸弹簧的压力，然后通过无线方式将数据发送到安装在高压开关附近的数据处理装置。数据处理装置将数据整理保存后通过rs-485通信线发送到监控中心或pc终端上再进行数据显示和保存，当压力超过预先设定的上限值时，通知数据处理装置来控制指示模块进行报警，提示用户控制高压开关刀闸分合存在的问题，用户可以查看pc显示终端发现哪台高压开关刀闸出现问题。

刀闸压力监测系统技术参数如下表所示：

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。