发电机碳刷状态监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种发电机碳刷状态监测系统。
【背景技术】
[0002]发电机碳刷又称电机碳刷或者电机电刷，碳刷是用于电机的换向器或者滑环上作为导出导入电流的滑动接触体，并且是发电机上重要的组成部件。
[0003]在发电机工作过程中，碳刷始终与换向器进行摩擦，且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀，因此，电机碳刷是一种易损件，从而需要对碳刷的状态(包括电流、温度、灼蚀程度等)进行监测，现有技术中，对于电机碳刷的监测采用人工定期巡检的方式，这种方式一方面操作耗时长，在巡检过程中巡检工人存在安全风险，另一方面，由于采用人工巡检的方式，碳刷在工作过程中的电流变化大，并且变化快，从而造成采集的参数并不具有实际的参考意义，导致检测结果极为不准确。
[0004]因此，需要提出一种发电机碳刷状态监测系统，能够全天候对碳刷的状态进行监测，为供电监控中心提供准确的判断参考数据，确保供电系统稳定运行；而且能够避免人工的巡检的方式，减少人力成本，节约资源，而且能够有效避免人工巡检过程中的安全风险。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种发电机碳刷状态监测系统，能够全天候对碳刷的状态进行监测，为供电监控中心提供准确的判断参考数据，确保供电系统稳定运行；而且能够避免人工的巡检的方式，减少人力成本，节约资源，而且能够有效避免人工巡检过程中的安全风险。
[0006]本实用新型提供的一种发电机碳刷状态监测系统，包括用于监测碳刷状态的监测单元、与监测单元连接的现场处理单元以及与所述现场处理单元连接的远程处理单元；
[0007]所述监测单元包括用于检测碳刷电流的电流传感器、用于检测碳刷运行温度的温度传感器以及用于检测碳刷磨损状况的距离传感器；
[0008]所述现场处理单元包括处理电路、与处理电路连接的现场显示器以及与处理电路连接的现场报警器；
[0009]所述远程处理单元包括监控服务器、与监控服务器连接的远程报警器以及与监控服务器连接的远程显示器。
[0010]进一步，所述处理电路包括与监测单元输出端连接的前置处理电路、与所述前置处理电路连接的用于判断碳刷的状态参数是否越限的比较电路以及与所述比较电路和前置处理电路输出端连接的中央处理电路，所述中央处理电路与监控服务器连接。
[0011]进一步，所述前置处理电路包括依次电连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，模数转电路的输出端与比较电路和中央处理电路的输入端连接。
[0012]进一步，所述监测单元还包括与处理电路连接的微型摄像头。
[0013]进一步，所述现场处理单元与远程监控单元通过无线传输模块连接并进行数据交互。
[0014]进一步，所述中央处理电路为单片机。
[0015]本实用新型的有益效果:本实用新型的发电机碳刷状态监测系统，能够全天候对碳刷的状态进行监测，为供电监控中心提供准确的判断参考数据，确保供电系统稳定运行；而且能够避免人工的巡检的方式，减少人力成本，节约资源，而且能够有效避免人工巡检过程中的安全风险。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0017]图1为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0018]图1为本实用新型的原理框图，如图所示，本实用新型提供的一种发电机碳刷状态监测系统，包括用于监测碳刷状态的监测单元、与监测单元连接的现场处理单元以及与所述现场处理单元连接的远程处理单元；
[0019]所述监测单元包括用于检测碳刷电流的电流传感器、用于检测碳刷运行温度的温度传感器以及用于检测碳刷磨损状况的距离传感器；
[0020]所述现场处理单元包括处理电路、与处理电路连接的现场显示器以及与处理电路连接的现场报警器；
[0021]所述远程处理单元包括监控服务器、与监控服务器连接的远程报警器以及与监控服务器连接的远程显示器；本实用新型的发电机碳刷状态监测系统，能够全天候对碳刷的状态进行监测，为供电监控中心提供准确的判断参考数据，确保供电系统稳定运行；而且能够避免人工的巡检的方式，减少人力成本，节约资源，而且能够有效避免人工巡检过程中的安全风险。
[0022]本实施例中，所述处理电路包括与监测单元输出端连接的前置处理电路、与所述前置处理电路连接的用于判断碳刷的状态参数是否越限的比较电路以及与所述比较电路和前置处理电路输出端连接的中央处理电路，所述中央处理电路与监控服务器连接，其中，比较电路用于对监测的参数与设定的阈值进行比较，判断是否越限，向中央处理电路输出越限信号，并且将实测值与阈值的差值输入到中央处理电路中，中央处理电路根据差值确定越限等级，并根据等级信号向现场报警器输出告警信号，并且同时中央处理电路向远程处理单元发送告警信息，其中，所述中央处理电路为现有的单片机，所述中央处理电路与现场报警器和现场显示器连接。
[0023]本实施例中，所述前置处理电路包括依次电连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，模数转电路的输出端与比较电路和中央处理电路的输入端连接，通过这种结构，能够为后续的处理提供稳定的数字信号。
[0024]本实施例中，所述监测单元还包括与处理电路连接的微型摄像头，其中，微型摄像头可以采用多个，通过微型摄像头的作用，能够采集碳刷的外形状态，根据外形状态判断电火花的灼蚀程度。
[0025]本实施例中，所述现场处理单元与远程监控单元通过无线传输模块连接并进行数据交互，其中，无线传输模块可以采用以太网模块、移动通信模块等。
[0026]本实用新型的工作原理:
[0027]监测单元将监测到电流、温度以及距离(距离传感器检测的是碳刷与换向器的换向环之间的距离，通过距离大小判断碳刷的磨损程度)参数，并传输到现场处理单元中，现场处理单元通过前置处理电路处理后，输入到比较电路中，比较电路一方面判断所检测的参数是否越限，另一方面求得检测的参数与设定阈值的差值，如果越限:比较电路将越限信号和差值输入到中央处理电路中，中央处理电路判定越限级别，一般分为三级:一般越限、中等越限以及严重越限，在越限状态下差值越大表明越限越严重，中央处理电路将根据差值确定越限等级后，向现场报警器输出告警指令，而且将报警指令以及监测到的实际参数发送到远程处理单元中，远程处理单元同样通过远程报警器进行报警，同时，微型摄像头监测到的图像信号通过前置处理电路处理后直接发送到中央处理电路，中央处理电路将图像信号发送远程处理单元以及现场显示屏进行显示，监控工作人员并通过图像信号判断电火花灼蚀碳刷的程度，工作人员根据报警信号以及图像信息确定对碳刷采取的检修措施，比如清理维护、更换等，并通过远程处理单元将最终确定的操作指令发送到中央处理电路，以指导现场操作；比如:距离参数越限，表明碳刷磨损，如果处于一般级别，需要工作人员到发电机现场进一步确认检查，如果达到中等越限级别，那么应该立即更换碳刷，如果温度和电流越限，如果处于一般级别，需要进行检修，如果达到中等设置严重级别，那么就应当进行停机维护。
[0028]如果不越限，中央处理电路将各参数信息以及图像信息发送到远程处理单元，监控服务器对数据进行存储，以备后续监测参考。
[0029]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:包括用于监测碳刷状态的监测单元、与监测单元连接的现场处理单元以及与所述现场处理单元连接的远程处理单元； 所述监测单元包括用于检测碳刷电流的电流传感器、用于检测碳刷运行温度的温度传感器以及用于检测碳刷磨损状况的距离传感器； 所述现场处理单元包括处理电路、与处理电路连接的现场显示器以及与处理电路连接的现场报警器； 所述远程处理单元包括监控服务器、与监控服务器连接的远程报警器以及与监控服务器连接的远程显示器。2.根据权利要求1所述发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:所述处理电路包括与监测单元输出端连接的前置处理电路、与所述前置处理电路连接的用于判断碳刷的状态参数是否越限的比较电路以及与所述比较电路和前置处理电路输出端连接的中央处理电路，所述中央处理电路与监控服务器连接。3.根据权利要求2所述发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:所述前置处理电路包括依次电连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，模数转电路的输出端与比较电路和中央处理电路的输入端连接。4.根据权利要求1所述发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:所述监测单元还包括与处理电路连接的微型摄像头。5.根据权利要求1所述发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:所述现场处理单元与远程监控单元通过无线传输模块连接并进行数据交互。6.根据权利要求2所述发电机碳刷状态监测系统，其特征在于:所述中央处理电路为单片机。
【专利摘要】本实用新型提供的一种发电机碳刷状态监测系统，包括用于监测碳刷状态的监测单元、与监测单元连接的现场处理单元以及与所述现场处理单元连接的远程处理单元；所述监测单元包括用于检测碳刷电流的电流传感器、用于检测碳刷运行温度的温度传感器以及用于检测碳刷磨损状况的距离传感器；所述现场处理单元包括处理电路、与处理电路连接的现场显示器以及与处理电路连接的现场报警器；所述远程处理单元包括监控服务器、与监控服务器连接的远程报警器以及与监控服务器连接的远程显示器；能够全天候对碳刷的状态进行监测，为供电监控中心提供准确的判断参考数据，确保供电系统稳定运行；而且能够避免人工的巡检的方式，减少人力成本，节约资源。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN204679607
【申请号】CN201520437558
【发明人】于浩清
【申请人】重庆交通大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月24日