一种断路器多种状态综合监控的方法、装置、媒体及系统与流程

本发明属于电力数字监控，公开了一种断路器多种状态综合监控的方法、系统及存储有能执行该方法程序的记录媒体。

背景技术：

1、近年来，高压断路器设备故障频发，仅2020年一年，国网公司高压断路器缺陷达9000余次，包括低温下的压力异常、机构及传动异常等，对断路器状态进行全面综合检测/监测，对于设备运行状态评估、故障诊断具有重要意义。当前对于断路器的状态量监测，无论是局部放电信号、振动信号还是温度信号，均采用单一量的有线测量，仅部分区域的温度信号采用无线测量。有源有线的测量方式在具体应用时受到断路器的空间局限性与电源设备距离局限性的影响，通常传感器难以布置于狭小的空间检测的有效性较低。测量设备仅能测量单一量的方式则会导致测量人员每次需要携带大量测量设备，造成测量的不便。

2、如何以更少的设备，将传感装置布局于更多的测量位置，获得更多的有效测量量，对断路器进行全面诊断，是现阶段从事电力巡检的技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明提供一种断路器多种状态综合监控的方法，具体方案包括如下步骤：

2、s1.在综合监控系统的多种感知前端内设置传感模块、数字逻辑模块、信号传输模块、无线取能模块；其中传感模块分别为超声局部放电传感器、振动传感器或温度传感器，用于感知断路器不同位置的被监测参量；所述数字逻辑模块包含协议引擎和闪存存储器，用于接收并暂存所述传感模块获取的传感数据，将数据调制为载波并传递至信号传输模块；所述信号传输模块包含调制器、解调器、时钟及信号发射单元，用于将数据进行调制、解调，并通过发射单元将其发射至环境中，所述无线取能模块用于收集综合监控系统的后台发射至环境的能量并将其转换为芯片的稳定稳压电源电压。

3、s2.在综合监控系统的后台内设置无线供能模块、数据接收模块、数据处理模块；所述无线供能模块包含电源电路、电能发射模块，所述电源电路向电源发射模块及所述后台的其他组部件提供能量；所述电能发射模块将能量发射至环境中供所述无线取能模块调用；所述数据接收模块用于向所述多种感知前端发射信号采集指令并接收所述数据处理模块回传的信号；所述数据处理模块对数据接收模块收到的命令进行分析处理。

4、优选的，发射单元选用rfid、lora或nb-lot技术；所述无线取能模块包含整流器、带隙滤波器、低压差线性稳压器ldo、稳压器及上位恢复电路，用于收集综合监测后台发射的能量并将其转换为芯片的稳定稳压电源电压。

5、优选的，所述电源电路通过太阳能、电池向所述后台的提供能量，电能发射模块利用rfid发射技术将能量发射至环境中。

6、优选的，所述数据接收模块包含数字基带单元与发射/接收端组成，所述数字基带单元与所述数据处理模块通信，所述发射/接收端用于采集和发射信号，并对信号进行调制和解调。

7、优选的，所述数据处理模块包含控制器、时钟/复位电路、下载调试接口、存储单元、按键/声光提示、串口通信单元以及显示单元。

8、本发明的另一方案在于提供一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，当执行指令时，将致使处理电路执行上述的断路器多种状态综合监控的方法。

9、本发明还提供一种断路器多种状态综合监控的系统，包括包括处理电路及与其电性耦接的存储器，其特征在于，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行上述的断路器多种状态综合监控的方法。

10、本发明的有益效果:

11、本发明通过1个独立的无源无线综合监测后台及多个独立的无源无线感知前端，实现①不同复杂环境下的传感器分布式布置；②信号与能量的无源无线传输；③超声波信号、振动信号、温度信号的集中式综合监测与控制，为断路器综合监测、诊断提供可靠的数据支撑。减小监测设备体积，增强监测设备多场景下的可用性。

技术特征：

1.一种断路器多种状态综合监控的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种断路器多种状态综合监控的方法，其特征在于，所述发射单元选用rfid、lora或nb-lot技术；所述无线取能模块包含整流器、带隙滤波器、低压差线性稳压器ldo、稳压器及上位恢复电路，用于收集综合监测后台发射的能量并将其转换为芯片的稳定稳压电源电压。

3.根据权利要求2所述的一种断路器多种状态综合监控的方法，其特征在于，所述电源电路通过太阳能、电池向所述后台的提供能量，电能发射模块利用rfid发射技术将能量发射至环境中。

4.根据权利要求3所述的一种断路器多种状态综合监控的方法，其特征在于，所述数据接收模块包含数字基带单元与发射/接收端组成，所述数字基带单元与所述数据处理模块通信，所述发射/接收端用于采集和发射信号，并对信号进行调制和解调。

5.根据权利要求4所述的一种断路器多种状态综合监控的方法，其特征在于，所述数据处理模块包含控制器、时钟/复位电路、下载调试接口、存储单元、按键/声光提示、串口通信单元以及显示单元。

6.一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，其特征在于，当执行指令时，将致使处理电路执行权利要求1-5中任一项所述的一种断路器多种状态综合监控的方法。

7.一种断路器多种状态综合监控的系统，其特征在于包括处理电路及与其电性耦接的存储器，其特征在于，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行权利要求1-5中任一项所述的一种断路器多种状态综合监控的方法的程序。

技术总结
本发明属于电力数字监控技术领域，特别涉及一种断路器多种状态综合监控的方法，通过设置1个独立的无源无线综合监测后台及多个独立的无源无线感知前端，实现不同复杂环境下的传感器分布式布置、信号与能量的无源无线传输、以及超声波信号、振动信号、温度信号的集中式综合监测与控制，该设置减小了监测设备体积，增强了监测设备多场景下的可用性，适合在断路器监控行业推广。本发明还提供了一种存储有该方法程序的非暂态可读记录媒体及包含该媒体的系统，通过处理电路可以调用该程序，以执行上述方法。

技术研发人员：徐惠,张健,张静,张朋,肖黎,蔡玉汝,黄立才,江翼,程立丰,万成德
受保护的技术使用者：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12