一种隔离开关的分合闸状态检测方法及装置与流程

本发明涉及电路隔离领域，尤其涉及一种隔离开关的分合闸状态检测方法及装置。

背景技术：

目前，为了减少人力成本和提高操作可靠性，电网在不断推广“一键顺控”技术，“一键顺控”的关键就是隔离开关分合状态的双确认。在以往，对隔离开关分合状态的确认大都是人跑到现场去确认一个指令下达后隔离开关是否按照下达的指令分合到位，而现在随着设备数量的增加以及用人成本的增加，“一键顺控”技术提出后，人们开始使用一个区别于操作机构的装置来确认隔离所处的状态。在“一键顺控”技术中，必须有一个非同源的判据来判断隔离开关的分合闸状态。目前对分合闸状态检测的方法除了价格昂贵且安装不便的光学法、图像法外，还有直接测量的测力法、姿态检测等方法。其中，测力法顾名思义是对隔离开关分合闸的一个压力测量，此方法只对带有弹簧的隔离开关有用。而姿态检测功耗大，用电池供电的话，电池使用寿命较短，如果用有线的方式则安装不便。图像法则是通过在操作位置安装一个监控器进行通过人员远程判断是否操作到位，这种方法安装上一般都需要走线，施工复杂。而压力监测法则是将压力传感器装在带有弹簧的隔离开关上，隔离开关合闸时触头会产生一定的形变，压力会增大，反之分闸时压力会变小。然而市面上的隔离开关形状各异，且绝大多数不带弹簧，这种方法有非常大的局限性。显然，现有技术是对隔离开关分合闸的压力检测，但大多数隔离开关没有弹簧，无法测量到力，而且有弹簧的隔离开关形状也各异，就算要测量力也需要设计不同的结构来配套安装使用，应用非常受限。

基于此，提供一种隔离开关的分合闸状态检测方法，能够适应多种隔离开关，实现分合闸状态检测判断，是目前电路隔离领域值得探究的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于一种隔离开关的分合闸状态检测方法，能够实现隔离开关的分合闸状态检测判断。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种隔离开关的分合闸状态检测方法，包括：自学习步骤，分、合闸隔离开关若干次，获取每次分闸时测距传感器测得的最远距离数据、每次合闸时测距传感器测得的最近距离数据，测距传感器用于测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据；分别计算得到分闸状态下测距传感器测得的平均距离数据fz、合闸状态下测距传感器测得的平均距离数据hz；检测步骤，进入触发状态，采集测距传感器测得的距离数据l，将距离数据l与平均距离数据fz作差求取绝对值δf，将距离数据l与平均距离数据hz作差求取绝对值δh，若δh＜δf，则判定隔离开关处于合闸状态；若δh≥δf，判定隔离开关处于分闸状态。

进一步地，在所述检测步骤之前，每隔一设定时间段进行一次采集测距传感器的检测数据，将下一次采集的距离数据跟上一次采集的距离数据作对比，若距离数据变化小于预设值fd，则每5分钟上传一次检测数据；若距离数据变化超过预设值fd，或者温度变化值超过预设值td，则进入触发状态。

进一步地，重复执行所述检测步骤若干次，并对应每次所述检测步骤上传测距传感器检测的距离数据及隔离开关的分合闸状态。

进一步地，在上传测距传感器检测的距离数据及隔离开关的分合闸状态时，还同时上传温度数据，温度数据由设于隔离开关处的温度测量传感器采集。

本发明的目的之二在于一种隔离开关的分合闸状态检测装置，能够实现隔离开关的分合闸状态检测判断。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种隔离开关的分合闸状态检测装置，包括测距传感器、温度测量传感器、无线收发模块及主控单元，所述主控单元分别与所述测距传感器、所述温度测量传感器、所述无线收发模块信号连接，所述主控单元用于实现如本发明目的之一所述的隔离开关的分合闸状态检测方法。

进一步地，所述测距传感器为电感式接近传感器或者激光测距传感器。

本发明的目的之三在于一种隔离开关状态监测管理系统，能够实现隔离开关的分合闸状态检测判断。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种隔离开关状态监测管理系统，包括无线接收装置及隔离开关的分合闸状态检测装置，所述隔离开关的分合闸状态检测装置为如本发明目的之二所述的隔离开关的分合闸状态检测装置，所述无线接收装置用于接收所述隔离开关的分合闸状态检测装置的检测数据。

进一步地，所述无线接收装置包括主控制器、轻触按钮、红色指示灯、绿色指示灯、开关量输出端口、rs485接口和iec61850接口；所述轻触按钮用于触发所述隔离开关的分合闸状态检测装置的自学习步骤；所述红色指示灯用作自学习状态表示；所述绿色指示灯为运行指示灯；所述开关量输出端口对应3路输出，分别输出隔离开关的合状态、分状态及故障信息；所述rs485接口及所述iec61850接口用于上传所述无线接收装置接收到的检测数据到后台系统进行实时显示和历史数据备份；所述主控制器分别信号连接所述轻触按钮、所述红色指示灯、所述绿色指示灯、所述开关量输出端口、所述rs485接口及所述iec61850接口。

进一步地，所述主控制器还连接有电源管理模块，所述电源管理模块用于为所述无线接收装置供电。

本发明的目的之四在于一种计算机可读存储介质，能够实现隔离开关的分合闸状态检测判断。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一所述的一种隔离开关的分合闸状态检测方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种隔离开关的分合闸状态检测方法及装置，通过获取每次分闸时测距传感器测得的最远距离数据、每次合闸时测距传感器测得的最近距离数据，测距传感器用于测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据，分别计算得到分、合闸状态下测距传感器测得的平均距离数据，这样一个分、合闸指令下达后，通过采集测距传感器测得的距离数据，与原有计算得到的平均距离数据进行比对分析，即可实现隔离开关的分合闸状态检测判断。

附图说明

图1为发明一种隔离开关的分合闸状态检测方法流程图；

图2为一种隔离开关的分合闸状态检测装置安装位置示意图；

图3为一种隔离开关的分合闸状态检测装置结构示意图；

图4为一种隔离开关状态监测管理系统示意图；

图5为无线接收装置示意图；

图6为自学习流程示意图；

图7为分合闸计算判定流程图；

图8为无线接收装置字学习流程图；

图9为无线接收装置端分合闸判断流程图。

图中：1、分合闸状态检测装置；2、安装板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

实施例一公开了一种隔离开关的分合闸状态检测方法，如图1所示，包括：

s1自学习步骤，分、合闸隔离开关若干次，获取每次分闸时测距传感器测得的最远距离数据、每次合闸时测距传感器测得的最近距离数据，测距传感器用于测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据；分别计算得到分闸状态下测距传感器测得的平均距离数据fz、合闸状态下测距传感器测得的平均距离数据hz；

s2检测步骤，进入触发状态，采集测距传感器测得的距离数据l，将距离数据l与平均距离数据fz作差求取绝对值δf，将距离数据l与平均距离数据hz作差求取绝对值δh，若δh＜δf，则判定隔离开关处于合闸状态；若δh≥δf，判定隔离开关处于分闸状态。

本实施例的一种隔离开关的分合闸状态检测方法，旨在通过测量隔离开关分合闸的形变量来判断是否分合闸到位。其具有自学习能力，可直接将分合闸状态发送到接收装置。本实施例的一种隔离开关的分合闸状态检测方法应用于隔离开关状态监测管理系统中，如图4所示，系统包括无线接收装置及隔离开关的分合闸状态检测装置，无线接收装置用于接收所述隔离开关的分合闸状态检测装置的检测数据，隔离开关的分合闸状态检测装置1如图3所示，用于实现上述方法。分合闸状态检测装置1包括有测距传感器，利用测距传感器来实现测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据的测量。测距传感器集成在隔离开关的分合闸状态检测装置1中。隔离开关的分合闸状态检测装置1具体包括测距传感器、温度测量传感器、无线收发模块及主控单元，所述主控单元分别与所述测距传感器、所述温度测量传感器、所述无线收发模块信号连接，主控单元用于上述隔离开关的分合闸状态检测方法。分合闸状态检测装置1安装位置如图2所示，通过对应测量动刀的形变数据或者对应测量静刀距离测距传感器的距离，来判定隔离开关的分合闸状态。针对现有隔离开关分合闸状态加测装置无法适应形状各异的隔离开关的缺点，本实施例通过测距方式来监测隔离开关合闸时的形变量的装置，以及通过形变量来判断隔离开关分合闸状态的一套系统，来实现隔离开关分合闸状态的检测。

如图2-3所示，隔离开关合闸时触头会产生一定的形变，本实施例的隔离开关的分合闸状态检测装置1针对此类隔离开关又没有弹簧时，可安装在图2隔离开关对应弹簧所处的位置，此处动刀产生的形变量最大，方便测量。也可将测距传感器安装在动触头上，测距传感器对着静刀，分闸时静刀远离动触头，分合闸状态检测装置1测到的距离为无穷远(测量装置本身能测量到的最大值)，当合闸时，距离装置测量到静刀与传感器之间的距离，根据此测量数据即可判断隔离开关当前状态是分还是合。同时该分合闸状态检测装置1通过温度测量传感器实现测温功能，隔离开关长期运行表面可能会出现氧化的情况，氧化后或者其他接触不好都会导致接触点发热，本实施例的分合闸状态检测装置1同时具有测温功能可随时监测隔离开关的温度。本实施例所用的测距传感器为电感式接近传感器，电感接近传感器原理是当金属接近时电感量会发生变化，通过测量到的电感量变化即可转换为距离变化，即可判断隔离开关的分合闸状态。也可通过激光测距的方式直接测量距离值。该分合闸状态检测装置1通过安装板2安装在对应位置上，利用螺丝螺母锁紧。

不同型号的刀闸在分合闸时产生的形变不一样，不能仅仅靠测量到的距离来判断是分状态还是合状态，本实施例的分合闸状态检测装置为了适应不同型号的刀闸，需具备有自学习能力。分合闸状态检测装置上有一个轻触按钮，按一下按钮即可进入自学习状态，自学习需要操作隔离开关分合闸3次来配合完成。具体自学习流程如图6所示，自学习步骤中，分、合闸隔离开关3次，获取每次分闸时测距传感器测得的最远距离数据、每次合闸时测距传感器测得的最近距离数据，测距传感器用于测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据；分别计算得到分闸状态下测距传感器测得的平均距离数据fz、合闸状态下测距传感器测得的平均距离数据hz；

自学习结束后进入到正常数据采集状态，每10秒进行一次数据采集，采集的数据跟上一次的数据作对比，如果对比数据变化未到达预设值，本装置每5分钟发送一次数据。如果距离发生变化的值超过预设的变化值ld或者温度变化值超过预设值td(温度变化主要是预防高温)，则分合闸状态检测装置进入触发状态，采集的温度和距离，根据距离进行判断是分状态还是合状态，并将距离和状态、温度数据发送至无线接收装置(连续采集和发送5次)，发送的数据包括温度、距离、分合闸状态(“分0”或“合1”)。分合闸判断方法为：采集到的距离值l跟自学习步骤写入info的fz、hz值进行计算得出△f＝|l-fz|和△h＝|l-hz|，差值越小的代表越接近，如△h＜△f表示合闸，反之表示分闸。分合闸计算判定流程图如图7所示。

分合闸状态检测装置的检测数据上传至无线接收装置，如图5所示，无线接收装置包括主控单元、轻触按钮、红色指示灯、绿色指示灯、开关量输出端口、rs485接口和iec61850接口6部分组成；电源管理模块提供一个稳定可靠的供电给整个装置。轻触按钮用来触发自学习，也可通过后台系统下达自学习的命令；红色指示灯用作自学习状态表示；绿色指示灯为运行指示灯；开关量有多路，一个无线测距传感器对应3路输出，分别输出隔离开关的合状态、分状态及一些故障信息；rs485接口和iec61850接口可上传无线接收装置接收到数据到后台进行实时显示和历史数据备份等；主控单元控制各个单元模块。

此外，由于分合闸状态检测装置安装在隔离开关上，按钮操作不便，故本系统还可在无线接收装置端进行自学习，无线接收装置上有一个轻触按钮按下该按钮后进入学习状态，或者通过后台给装置发送命令进入学习状态。进入学习状态后接收装置上的红色指示灯开始闪烁，此时进行3次分合闸操作，学习完后红色指示灯灭，绿色指示灯每秒闪烁一次表示正常运行。具体无线接收装置字学习流程如图8所示，无线接收装置端分合闸判断流程如图9所示。

本实施例的隔离开关的分合闸状态检测方法，通过获取每次分闸时测距传感器测得的最远距离数据、每次合闸时测距传感器测得的最近距离数据，测距传感器用于测量动刀的形变数据或者静刀的距离数据，分别计算得到分、合闸状态下测距传感器测得的平均距离数据，这样一个分、合闸指令下达后，通过采集测距传感器测得的距离数据，与原有计算得到的平均距离数据进行比对分析，即可实现隔离开关的分合闸状态检测判断。通过测量距离来判断分合闸状态对于没有弹簧的隔离刀闸非常有必要，解决了“一键顺控”中非同源判断时无法找到判断依据的问题；接收装置的开关量输出接指示灯，可直观的观察到对应隔离开关的状态；无线分合闸状态检测装置和无线接收装置均具备自学习能力，适用场合更广泛；隔离开关动刀部分形变较小，所以距离测量的精度非常高，因此测量距离的范围较小(0～10cmm)。当分合闸状态检测装置离被测面距离超过测量范围时，可通过调节支架高度来调整测距装置与被测面的距离；采用可调节高度的支架安装方式，可最大限度的满足不同形状的隔离开关。无线分合闸状态检测装置和无线接收装置。以此，实现对不同隔离开关的分合闸状态检测。

实施例二：

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，本发明的方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在该计算机存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机存储介质不包括电载波信号和电信信号。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。