[實用新型]電力設備外絕緣污穢狀態在線監測裝置

有效

• 申請號: 201420106416.7
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203705359U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 袁輝建;陽明;蔣燕
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;重慶電力高等專科學校
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本實用新型涉及到電力系統變電站電氣設備狀態檢測技術領域，具體地說，是一種電力設備外絕緣污穢狀態在線監測裝置。

背景技術

隨著工農業生產的日益發展及大氣污染的加劇，電力設備的外絕緣表面污染日益嚴重，表面上沉積的污穢在濕度較大的天氣中很容易發生污閃，嚴重影響供電線路的可靠性。據統計，在電力系統總事故數中污閃事故次數僅次于雷害，位居第二，但污閃事故所造成的損害卻是雷害的10倍。全國各大電網幾乎都發生過大面積污閃，造成了很大的經濟損失。

與傳統的電氣量檢測法相比，利用非電氣量檢測法對電氣設備進行故障診斷更為有效，因此，近年來新興了一種遠距離檢測交流高壓線路、輸變電設備表面放電的新技術—紫外檢測法。紫外光檢測法包括紫外成像法、紫外脈沖檢測法、紫外輻射功率測量法等。該方法具有以下優點：檢測裝置不受外界條件和天氣影響，能根據預設的巡檢路徑可靠導航，可通過遠程自動控制，無需人工看守，減少人力浪費，降低檢測成本。

然而，現有的紫外檢測法采用巡檢小車逐個對電力設備進行巡檢監測，檢測速度慢，效率低成本高，不能夠形成組網系統對多個電力設備或者整個電力系統同時進行監測，不利于監測裝置的安裝和檢測系統的擴展。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種能夠實現對電力系統關鍵設備及關鍵部件的網絡化安全監測，并且方便監測裝置的安裝和系統的擴展的外絕緣污穢狀態監測裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的具體技術方案如下：

一種電力設備外絕緣污穢狀態在線監測裝置，其關鍵在于：包括旋轉云臺，該旋轉云臺的支撐座上安裝有攝像頭與紫外脈沖檢測探頭，所述攝像頭與紫外脈沖檢測探頭連接在信號處理模塊上，該信號處理模塊包括處理器以及連接在所述處理器上的視頻解碼器、Flash存儲器、RS485接口和UART接口，通過視頻解碼器接收所述攝像頭獲取的視頻圖像，在所述信號處理模塊上還連接有ZigBee無線通訊模塊和運動控制電路，所述ZigBee無線通訊模塊用于實現監測數據的無線傳輸，所述運動控制電路用于控制所述旋轉云臺以改變所述攝像頭與紫外脈沖檢測探頭的檢測位置。

外絕緣污穢狀態監測裝置通過ZigBee無線通信模塊獲取管理工作站發出的控制命令，根據命令控制旋轉云臺的運動，帶動紫外脈沖檢測探頭和攝像頭指向被測電力設備的指定區域，利用攝像頭獲取電力設備的可見光圖像，利用紫外脈沖檢測探頭獲取設備放電數據，通過視頻解碼器編碼壓縮視頻圖像數據，并將紫外脈沖檢測數據、壓縮后的圖像數據和現場溫濕度數據通過ZigBee無線通信模塊傳送給后臺管理工作站。管理工作站通過監控軟件對視頻圖像數據進行解碼，顯示現場視頻圖像、紫外脈沖檢測區域、紫外脈沖檢測數據和環境溫濕度數據，然后根據攝像頭視場區域與紫外區域的關系，得到紫外檢測視頻圖像，并依托于視頻監控的紫外在線檢測技術，實現電氣設備的實時、可視化狀態在線監測。

為了保證處理器正常運行以及提高檢測精度，在所述處理器上還連接有SDRAM存儲器、溫濕度傳感器、復位電路與EEPROM。

為了在減少處理器成本的基礎上提高檢測精度，所述處理器采用DM642嵌入式數字信號處理芯片，所述視頻解碼器采用TVP5150數字視頻解碼芯片。

為了降低監測成本，所述紫外脈沖檢測探頭包括紫外石英透鏡、紫外光敏傳感器和紫外信號檢測電路，所述紫外光敏傳感器采用R2868日盲型紫外光敏管。

為了提高檢測精度，所述紫外信號檢測電路包括TC4093、TC4017和TC4538芯片，TC4093芯片的信號輸入端與紫外光敏傳感器的信號輸出端連接，TC4093芯片的信號輸出端分別與TC4017芯片和TC4538芯片的信號輸入端連接，TC4538芯片的信號輸入端還與TC4017芯片的信號輸出端連接，TC4538芯片的信號輸出端經串接光耦隔離器TLP521后與紫外信號檢測電路的信號輸出接口連接。

本實用新型的顯著效果是：結構簡單，設計新穎，本裝置在實現了電力設備各區域外絕緣狀態的巡檢的同時，采用基于ZigBee的物聯網技術實現監測數據的傳輸，一方面實現了外絕緣污穢狀態監測裝置的自動識別和信息的互聯與共享，另一方面實現了對電力系統關鍵設備及關鍵部件的網絡化安全監測，并且方便了外絕緣污穢狀態監測裝置的安裝和系統的擴展。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的電路原理框圖；

圖3是圖2中信號處理模塊5的電路原理框圖；