刀闸跌落传感器及电力设备运行监控系统的制作方法

本实用新型涉及无线传感器技术领域，尤其涉及刀闸跌落传感器及电力设备运行监控系统。

背景技术：

在现有的10KV配电网中，其柱上有隔离刀闸跌落式熔断器，当线路过载或短路时，刀闸熔丝管(俗称保险管)内的熔丝熔断导致熔丝管自动跌落。在当前的电力配网系统中，经常发生因刀闸熔丝管跌落造成分闸状态，当用户断电时，才开始安排线路检查，造成供电管理上的被动局面，加重了供电系统管理上人力财力的负担，给用户带来不便。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供刀闸跌落传感器，解决了在当前的电力配网系统中，经常发生因刀闸熔丝管跌落造成分闸状态，当用户断电时，才开始安排线路检查，造成供电管理上的被动局面，加重了供电系统管理上人力财力的负担，给用户带来不便的问题。

本实用新型提供刀闸跌落传感器，包括壳体，所述壳体内设有加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块、电源，所述电源与所述加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块连接，所述传感器主控模块与所述加速度测量模块、无线收发模块连接，所述加速度测量模块感测刀闸熔丝管的加速度，所述传感器主控模块采集所述加速度，根据所述加速度计算倾角信息，并通过所述无线收发模块无线发送状态信息，所述状态信息包括传感器地址码、所述倾角信息、电池电量信息、无线信号强度信息。

进一步地，所述加速度测量模块包括传感元件、信号处理单元，所述传感元件与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元与所述传感器主控模块连接，所述传感元件感测刀闸熔丝管的加速度，所述信号处理单元对所述加速度进行调节、低通滤波及模数转换，并将处理后的加速度输出至所述传感器主控模块。

进一步地，所述传感元件为三轴加速度计。

进一步地，所述三轴加速度计为ADXL362加速度计。

进一步地，所述传感器主控模块由MSP430FR2633芯片组成。

进一步地，所述无线收发模块由CC1101MS芯片组成。

进一步地，所述电源为TLH-4902锂电池。

进一步地，所述壳体为塑料壳体。

电力设备运行监控系统，包括上述刀闸跌落传感器、智能绝缘子，所述智能绝缘子内设有接收模块，所述刀闸跌落传感器可拆卸安装在刀闸熔丝管上，所述刀闸跌落传感器与所述智能绝缘子的接收模块通信连接，所述智能绝缘子的接收模块与后台通信连接，所述刀闸跌落传感器将状态信息传输至所述接收模块，所述接收模块将所述状态信息传输至所述后台。

进一步地，所述刀闸跌落传感器上设有支架，耐候硅胶带穿过所述支架将所述刀闸跌落传感器绑缚在所述刀闸熔丝管上。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供刀闸跌落传感器，包括壳体，壳体内设有加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块、电源，电源与加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块连接，传感器主控模块与加速度测量模块、无线收发模块连接，加速度测量模块感测刀闸熔丝管的加速度，传感器主控模块采集加速度，根据加速度计算倾角信息，并通过无线收发模块无线发送状态信息，状态信息包括传感器地址码、倾角信息、电池电量信息、无线信号强度信息。本实用新型涉及电力设备运行监控系统。本实用新型通过刀闸跌落传感器对户外刀闸熔丝管的状态进行监测，为满足长寿命和长维护周期的需求，刀闸跌落传感器采用微功耗设计方案，结构上采用耐候硅胶带穿过支架将其绑缚在刀闸熔丝管(动臂)上，防晒防尘防水，安装方式简单，不破坏现场设备，可拆装；安装后，刀闸跌落传感器牢固可靠，不会自由移动；刀闸跌落传感器实时测量刀闸熔丝管的倾角信息，将倾角信息通过无线信号上传到后台，后台收到数据后，通过倾角的大小判断刀闸熔丝管内的熔丝是否出现熔断，进行安全控制、监控和报警，避免被动安全线路检查，减轻供电系统管理上人力财力的负担，减少停电时给用户带来的不便。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的刀闸跌落传感器内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例的传感器主控模块电路图；

图3为本实用新型实施例的加速度测量模块电路图；

图4为本实用新型实施例的无线收发模块电路图；

图5为本实用新型实施例的电源电路图；

图6为本实用新型的电力设备运行监控系统结构示意图；

图7为本实用新型的刀闸跌落传感器结构示意图。

图中：1、刀闸跌落传感器；11、支架；2、刀闸熔丝管；3、耐候硅胶带。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，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。

刀闸跌落传感器，如图1所示，包括壳体，壳体内设有加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块、电源，电源与加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块连接，传感器主控模块与加速度测量模块、无线收发模块连接，本实施例中，加速度测量模块通过SPI总线与传感器主控模块连接，无线收发模块连接通过SPI总线与传感器主控模块连接，加速度测量模块感测刀闸熔丝管的加速度，传感器主控模块采集加速度，根据加速度计算倾角信息，并通过无线收发模块无线发送状态信息，状态信息包括传感器地址码、倾角信息、电池电量信息、无线信号强度信息。优选的，壳体为塑料壳体，户外使用，刀闸跌落传感器防护等级IP66以上，防晒防尘防水，稳定性好。

在一实施例中，优选的，加速度测量模块包括传感元件、信号处理单元，传感元件与信号处理单元连接，信号处理单元与传感器主控模块连接，传感元件感测刀闸熔丝管的加速度，信号处理单元对加速度进行调节、低通滤波及模数转换，并将处理后的加速度输出至传感器主控模块。

在一实施例中，如图2所示，优选的，传感器主控模块由低功耗的MSP430FR2633芯片组成。优选的，传感元件为三轴加速度计。如图3所示，优选的，三轴加速度计为ADXL362加速度计，ADXL362加速度计的1、4、6、7、8、9、14号引脚分别与MSP430FR2633芯片的GPIO14、ADXL_SCLK、ADXL_MOSI、ADXL_MISO、ADXL_INT2、GPIO14引脚连接，ADXL362是一款超低功耗三轴加速度计，采用1.1V到3.6V电源供电，ADXL362加速度计静止时或初始校准后，当刀闸跌落传感器位移发生变化，测量各轴加速度变化量，其稳定性高，测量精度高，易于判断刀闸分合闸状态。如图4所示，优选的，无线收发模块由CC1101MS芯片组成，CC1101MS芯片的3、4、5、7、8号引脚分别与MSP430FR2633芯片的RF_MOSI、RF_SCLK、RF_MISO、RF_GDO0、RF_CSN引脚连接，CC1101MS芯片的10号引脚与天线连接，无线收发模块通过433MHz频段传输到智能绝缘子，因刀闸熔丝管(动臂)倾角的一般处于合闸的稳定不动的状态，所以可以适当减少无线发射的频次，如一天发射1～2次。如图5所示，优选的，电源为TLH-4902锂电池，图5中，TLH-4902锂电池生成AVCC电压，并通过开关K2选择是否为刀闸跌落传感器供电。刀闸跌落传感器采用微功耗设计，能量损耗低，满足长寿命和长维护周期的需求。

在一实施例中，刀闸跌落传感器工作过程如下：刀闸跌落传感器固定安装在刀闸熔丝管2上，户外台区跌落保险或刀闸分合闸状态发生变化时，刀闸熔丝管2跌落，刀闸跌落传感器也随之发生翻转运动，引起加速度测量模块内部三轴加速度计灵敏轴加速度(方向或大小)发生变化，触发中断将数字信号输出到传感器主控模块，由传感器主控模块进行数据采集和处理，并传输数据到无线收发模块，无线收发模块将信号发送给智能绝缘子，由智能绝缘子上传到后台。

电力设备运行监控系统，如图6-图7所示，包括上述刀闸跌落传感器1、智能绝缘子，智能绝缘子内设有接收模块，刀闸跌落传感器1可拆卸安装在刀闸熔丝管2上，刀闸跌落传感器1与智能绝缘子的接收模块通信连接，智能绝缘子的接收模块与后台通信连接，刀闸跌落传感器1将状态信息传输至接收模块，接收模块将状态信息传输至后台。优选的，刀闸跌落传感器1上设有支架11，耐候硅胶带3穿过支架11将刀闸跌落传感器1绑缚在刀闸熔丝管2上。刀闸跌落传感器1的安装方式简单，不破坏现场设备，可拆装；安装后，刀闸跌落传感器1牢固可靠，不会自由移动。

在一实施例中，当跌落保险跌落时，绑缚在刀闸熔丝管2(动臂)上的刀闸跌落传感器1也随之跌落。由于跌落时刀闸跌落传感器1加速度发生变化，加速度计感测三轴方向(x轴、y轴、z轴)加速度大小变化，通过加速度计内部调节、低通滤波和ADC将测得的加速度输出到传感器主控模块，经过计算将加速度转换为倾角后，通过433MHz无线电波传输到智能绝缘子(内部嵌有无线接收和GPRS通讯模块)，由智能绝缘子远传到系统后台。刀闸跌落传感器1装在高压隔离刀闸熔丝管2上，可实时测量刀闸熔丝管2的倾角信息，通过倾角的大小变化判断刀闸熔丝管2内的熔丝是否出现熔断，当出现用户停电时，供电局可以通过后台信息快速定位故障点并解决，无需人员去现场巡检，及时对设进行检修维护，避免了传统的线路检查方式，减少了供电管理上负担。

本实用新型提供刀闸跌落传感器，包括壳体，壳体内设有加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块、电源，电源与加速度测量模块、传感器主控模块、无线收发模块连接，传感器主控模块与加速度测量模块、无线收发模块连接，加速度测量模块感测刀闸熔丝管的加速度，传感器主控模块采集加速度，根据加速度计算倾角信息，并通过无线收发模块无线发送状态信息，状态信息包括传感器地址码、倾角信息、电池电量信息、无线信号强度信息。本实用新型涉及电力设备运行监控系统。本实用新型通过刀闸跌落传感器对户外刀闸熔丝管的状态进行监测，为满足长寿命和长维护周期的需求，刀闸跌落传感器采用微功耗设计方案，结构上采用耐候硅胶带穿过支架将其绑缚在刀闸熔丝管(动臂)上，防晒防尘防水，安装方式简单，不破坏现场设备，可拆装；安装后，刀闸跌落传感器牢固可靠，不会自由移动；刀闸跌落传感器实时测量刀闸熔丝管的倾角信息，将倾角信息通过无线信号上传到后台，后台收到数据后，通过倾角的大小判断刀闸熔丝管内的熔丝是否出现熔断，进行安全控制、监控和报警，避免被动安全线路检查，减轻供电系统管理上人力财力的负担，减少停电时给用户带来的不便。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。